铸造合金的收缩及预防

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铸造合金的收缩及预防

液态合金从浇注温度至凝固冷却到室温的过程中,体积和尺寸减少的现象，是铸件许多缺陷(缩孔,缩松,裂纹,变形,残余应力)产生的基本原因。 1 收缩的几个阶段

1)液态收缩: 从金属液浇入铸型到开始凝固之前. 液态收缩减少的体积与浇注温度质开始凝固的温度的温差成正比。

2)凝固收缩: 从凝固开始到凝固完毕. 同一类合金,凝固温度范围大者,凝固体积收缩率大.如: 35钢,体积收缩率3.0%, 45钢 4.3%。 3) 固态收缩: 凝固以后到常温。固态收缩影响铸件尺寸,故用线收缩表示。

2 影响收缩的因素

1)化学成分: 铸铁中促进石墨形成的元素增加,收缩减少. 如: 灰口铁 C, Si↑,收↓,S↑ 收↑.因石墨比容大,体积膨胀,抵销部分凝固收缩。

2)浇注温度: 温度↑ 液态收缩↑ 3)铸件结构与铸型条件

铸件在铸型中收缩会受铸型和型芯的阻碍.实际收缩小于自由收缩，铸型要有好的退让性。 3 缩孔形成

在铸件最后凝固的地方出现一些空洞,集中—缩孔. 纯金属,共晶成分易产生缩孔。


产生缩孔的基本原因: 铸件在凝固冷却期间,金属的液态及凝固受缩之和远远大于固态收缩。 4 影响缩孔容积的因素

1)液态收缩,凝固收缩 ↑ 缩孔容积↑ 2)凝固期间,固态收缩↑,缩孔容积↓ 3)浇注速度↓ 缩孔容积↓

4)浇注速度↑ 液态收缩↑ 易产生缩孔 5 缩松的形成

由于铸件最后凝固区域的收缩未能得到补足,或者,因合金呈糊状凝固,被树枝状晶体分隔开的小液体区难以得到补缩所至。 1)宏观缩松

肉眼可见,往往出现在缩孔附近,或铸件截面的中心.非共晶成分,结晶范围愈宽,愈易形成缩松。 2)微观缩松

凝固过程中,晶粒之间形成微小孔洞。凝固区,先形成的枝晶把金属液分割成许多微小孤立部分,冷凝时收缩,形成晶间微小孔洞. 凝固区愈宽,愈易形成微观缩松,对铸件危害不大,故不列为缺陷,但对气密性,机械性能等要求较高的铸件,则必须设法减少.(先凝固的收缩比后凝固的小,因后凝固的有液,凝,固三个收缩,先凝固的有凝,固二个收缩区----这也是形成微观缩松的基本原因.与缩孔形成基本原因类似)。 6 缩孔,缩松的防止办法

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