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毛坯铸造铸件的冷却过程会出现哪些变化?

发布时间:2020-10-14 19:52

   毛坯铸造造缺陷有很多预防方法,其中在铸铁件的生产过程中,铸铁件经常会发生各种不同的铸造缺陷,如何防止这些缺陷发生,一直是铸件生产厂关注的问题。铸造在浇注初期,特别是在金属液刚接触泡沫塑料的瞬间,由于模样材料气化所产生的大量气体。尽可能选用底注包,底注包金属液的热损失小、压头大,浇注速度快,渣子浮在金属液上表面,浇注钢水比较干净。受设备条件限制,对一些要求不高或一般中小机床铸件亦可用转包浇注。操控型砂或芯砂中发气物质的含量,湿型砂的含水量不能过高,造型与修模时脱模剂和水用量不宜过多。砂芯要确定烘干,烘干后的砂芯不宜存放太长时间,隔天运用的砂芯在运用前要回炉烘干,以防砂芯吸潮,不运用受潮、生锈的冷铁和芯撑等。

  毛坯铸造件在铸造完成后是有个冷却的过程,其中的冷却过程中会出现应力的变化,铸件中具有固态相变的合金,当新旧相比容差别大,切相变应力符号和热应力符号相同时,两种应力叠加的结果,调质圆钢可能导致铸件开裂、变形,所以无论是临时相变应力还是残余相变应力都应注意研讨,尽量消除有害影响。
  毛坯铸造铸件的冷却过程会出现哪些变化?
  1、当铸件薄壁部分发生固态相变时,厚壁部分还处于塑性状态,若相变时新相的比容大于旧相的比容,则相变时薄壁部分膨胀,而厚壁部分受到塑性拉伸,结果铸件内部只产生很小的拉应力,且随时间延长而逐渐消失。
  2、如果铸件相变温度低于临界温度,而且铸件各部分温差较大,各部分相变时间不同时,则会引起宏观相变应力,由于相变时间不同,相变应力可能成为临时应力或残余应力。
  3、但如果铸件各部分温度一致,固态相变时发生则不可能产生宏观应力,而只能有微观应力。当相变温度高于塑一弹性转变的临界温度时,相变时合金处于塑性状态,即使铸件的各部分有温度存在,所产生的相变应力也不大,并会逐渐减小乃至消失。
  4、铸件的冷却过程其实是一个很特的过程,有的要经历合金的固态相变,相变时金属的比较发生变化,比如说碳钢由δ相向γ相转变体积缩小,γ相发生共析转变时,体积增大。
  5、这种情况下如果铸件继续冷却,厚壁部分发生相变而增大体积,由于已处于弹性状态,薄壁部分将被内层弹性拉伸,而形成拉应力。而厚壁部分被外层弹性压缩而形成压应力,在这种条件下,残余相变应力和残余热应力符号相反,可以互相抵消。
  6、当铸件薄壁部分放生固态相变时,厚壁部分已处于弹性状态,若新相比容大于旧相,则厚壁部分受弹性拉伸形成拉应力,而薄壁部分被弹性压缩形成临时压应力。
  7、这时相变应力符号和热应力符号相同,即应力叠加。铸件继续冷却至厚壁部分发生相变时,比容增大发生膨胀,使前一段所形成的相变应力消失。
  毛坯铸造零件的材料基本决定了毛坯的种类,对于青铜、铸铁材料的工件,普遍采用锻件毛坯;形状简单的钢质工件,且力性能要求不高时,可选用型材毛坯;而对于重要的,且力学性能要求高的钢制工件,则应选用锻件毛坯。于复杂形状的毛坯,常用的都是铸造的方法。而薄壁类的工件则除外,对于大型工件可以采用砂型铸造的方法。对于大尺寸的零件也会采用自由锻造的方法,而中小型的才会选择模锻件,小型零件则弄成整体毛坯。
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