材料成形技术---2-1.ppt


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:
在铸造过程中合金所表现出来的工艺性能。
如合金的充型能力、收缩性、吸气性和偏析等。
:
金属液充满铸型型腔,获得轮廓清晰、形状准确
的铸件的能力。
:即熔融合金本身的流动能力。
(1)流动性的衡量指标
“螺旋型试样”:在相同的铸型及浇注条件下,流动性试样越长,则合金的流动性越好。
灰口铸铁、硅黄铜>
铝硅合金>铸钢
(2)流动性对充型能力的影响
合金流动性好,则充型能力强,有利于保证铸件质量。
A
A
1
2
A-A
图2-1 流动性试样
1-直浇道 2-流动性试样
:
轮廓不清、花纹模糊
充型能力不足
浇不足、冷隔
:
:共晶成分的合金或结晶间隔
小的合金流动性好,充型能力强。
# 影响流动性的因素:
(1)合金材料:
灰口铸铁、硅黄铜流动性最好,铸钢最差。
纯金属和共晶成分附近合金流动性好,
离开共晶点越远,流动性越差。
(2)杂质与含气量:其越多,则流动性越差。
(3)合金的质量热容、密度、热导率:
质量热容、密度越大、热导率越小,流动性越好。
合金的凝固方式:
a)逐层凝固:不存在液、固并存的凝固区,合金流
动的阻力小,故合金流动性好。
b)中间凝固:有固体层、液相区及凝固区共存,凝
固温度范围较窄,故流动性较好。
c)糊状凝固:液、固并存的凝固区贯穿整个断面,
故流动性差。
a)
b)
C)
1
2
3
4
1. 固体层
-液相区
:
(1)铸型的蓄热系数,
蓄热系数越大,蓄热能力强,导热性愈好,对液态合金的激冷能力愈强, 则合金的流动性愈差。
(2)铸型温度,
铸型温度越高,则充型能力越好;
(3) 铸型中的气体,
气体越多,压力越大,排气不畅,则充型能力下降。
(4)浇注系统,
浇注系统设计不合理,则充型能力下降。
:
(1)浇注温度,
提高浇注温度,
合金的流动性提高,则充型能力提高。
过高浇注温度:
使铸件产生缩孔、缩松、气孔和粘砂缺陷。
灰铸铁:1230~1450°C,
铸钢:1520~1620°C, 铝合金: 680~780 °C。
充型压力越大,流动性越好,则充型能力越强。
1)砂型铸造时,充型压力取决于直浇道的高度。
2)离心铸造、压力铸造、低压铸造等,
均可改善合金的流动性,从而改善充型能力。
:
铸件的折算厚度(体积/表面积)越大,铸件结构形状越简单,其充型能力越好。
(2)充型压力,
金属的收缩特性
基本概念
金属的收缩:
铸造合金从液态凝固和冷却至室温过程中产生的体积和尺寸的缩减现象。
收缩的实质:
随着温度下降,合金中空穴数量减少,原子间距缩短。
铸件
裂纹
铸造
变形
铸造
应力
缩松
缩孔
影响
因素
收缩
阶段
收缩
特性
1. 金属收缩的阶段
(1)液态收缩:主要表现为合金液面的下降。
(2)凝固收缩:发生体积收缩。凝固温度范围愈大,凝固收缩愈大。
(3)固态收缩:发生体积收缩。主要表现为尺寸减小。
L
S
L+S1
T浇
液
凝
固