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圓柱形精密鑄造集中縮孔的形成

作者: admin發(fā)布時(shí)間: 2019-10-16點(diǎn)擊次數(shù): 863

以圓柱形精密鑄造為例分析縮孔的形成過(guò)程。假定所澆注的圓柱形鑄件由表及里逐層凝固。液態(tài)金屬充滿(mǎn)鑄型后,由于溫度下降發(fā)生液態(tài)收縮,此收縮得到澆注系統(tǒng)中液態(tài)金屬的補(bǔ)充,因此,在此期間型腔中總是充滿(mǎn)著金屬液。

在液態(tài)金屬中含氣量不大的情況下,當(dāng)液態(tài)金屬與硬殼頂面脫離時(shí),液面上要形成真空。上面的薄殼在大氣壓力作用下,可能向縮孔方向凹進(jìn)去。如圖中虛線(xiàn)所示。因此縮孔應(yīng)包括外部的縮凹和內(nèi)部的縮孔兩部分。如果精密鑄造頂面的硬殼強(qiáng)度較大,也可能不出現(xiàn)縮凹。

當(dāng)精密鑄造外表的溫度下降到固線(xiàn)相線(xiàn)溫度以下,鑄件表面凝固一層硬殼包裹著內(nèi)部的液態(tài)金屬,并且澆注系統(tǒng)的內(nèi)澆道被凍結(jié)。

進(jìn)一步冷卻時(shí),硬殼內(nèi)液態(tài)金屬因溫度降低發(fā)生液態(tài)收縮,以及對(duì)硬殼凝固收縮的補(bǔ)充,同時(shí),凝固硬殼也因溫度下降而使鑄件外表尺寸縮小。如果硬殼內(nèi)液態(tài)金屬因液態(tài)收縮和凝固收縮造成的體積縮減等于精密鑄造外表的體積縮小,則凝固的外殼仍和內(nèi)部液態(tài)金屬緊密接觸,不會(huì)產(chǎn)生縮孔。但是,合金的液態(tài)收縮加凝固收縮遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)硬殼的固態(tài)收縮,因而,液體將與硬殼的頂面脫離而下降。依次進(jìn)行下去,硬殼不斷加厚,液面將不斷下降,金屬全部凝固后,在鑄件上部就形成了一個(gè)倒錐形的縮孔。溫度連續(xù)下降至室溫,整個(gè)鑄件的體積不斷縮小,縮孔的絕對(duì)體積也相對(duì)減小,但與鑄件的相對(duì)體積不變。如果鑄件頂部設(shè)置冒口,縮孔將移至冒口中。

綜上所述,精密鑄造產(chǎn)生集中縮孔的基本原因,是合金的液態(tài)收縮加凝固收縮率遠(yuǎn)遠(yuǎn)大開(kāi)于固態(tài)收縮率;產(chǎn)生集中縮孔的條件是,鑄件由表及里的逐層凝固,縮孔集中在最后凝固的部位。


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