鑄件縮孔的形成
作者: admin發(fā)布時間: 2019-10-16點擊次數: 1234
以圓柱形不銹鋼鑄件為例分析縮孔的形成過程。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)金屬的補充,因此,在此期間型腔中總是充滿著金屬液。
當不銹鋼鑄件外表的溫度下降到固線相線溫度以下,鑄件表面凝固一層硬殼包裹著內部的液態(tài)金屬,并且澆注系統(tǒng)的內澆道被凍結。
進一步冷卻時,硬殼內液態(tài)金屬因溫度降低發(fā)生液態(tài)收縮,以及對硬殼凝固收縮的補充,同時,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鑄件外表的體積縮小,則凝固的外殼仍和內部液態(tài)金屬緊密接觸,不會產生縮孔。但是,合金的液態(tài)收縮加凝固收縮遠遠超過硬殼的固態(tài)收縮,因而,液體將與硬殼的頂面脫離而下降。依次進行下去,硬殼不斷加厚,液面將不斷下降,金屬全部凝固后,在不銹鋼鑄件上部就形成了一個倒錐形的縮孔。溫度連續(xù)下降至室溫,整個鑄件的體積不斷縮小,縮孔的絕對體積也相對減小,但與鑄件的相對體積不變。如果鑄件頂部設置冒口,縮孔將移至冒口中。
在液態(tài)金屬中含氣量不大的情況下,當液態(tài)金屬與硬殼頂面脫離時,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去。如圖中虛線所示。因此縮孔應包括外部的縮凹和內部的縮孔兩部分。如果鑄件頂面的硬殼強度較大,也可能不出現(xiàn)縮凹。
綜上所述,不銹鋼鑄件產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遠大開于固態(tài)收縮率;產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。