A. 铸件收缩有什么缺陷性
铸造性能,主要指的是合金的铸造性能,而合金的铸造性能主要是指合金的流动性能和收缩性能等。铸件的结构,如果不能满足合金铸造性能的要求,则可能产生浇不足、冷隔、缩松、气孔、裂纹和变形等缺陷。
铸造合金从液态凝同和冷却至室温过程中,其体积和尺寸减少的现象称为收缩性。包括液态收缩、凝固收缩、固态收缩三个阶段。液态收缩是金属液由于温度的降低而发生的体积缩减。凝固收缩是金属液凝固(液态转变为同态)阶段的体积缩减。液态收缩和凝固收缩表现为合金体积的缩减,通常称为“体收缩”。固态收缩是金属在固态下由于温度的降低而发生的体积缩减,固态收缩虽然也导致体积的缩减,但通常用铸件的尺寸缩减量来表示,故称为“线收缩”。
铸件收缩不仅影响尺寸,还会使铸件产生缩孔、疏松、内应力、变形和开裂等缺陷,故铸造用材料的收缩率越小越好。收缩直接影响铸件的质量。液态收缩和凝固收缩若得不到补足,会使铸件产生缩孔和缩松缺陷,固态收缩若受到阻碍会产生铸造内应力,导致铸件变形开裂。
1、缩孔和缩松
缩孔是由于金属的液态收缩和凝固收缩部分得不到补足时,在铸件的最后凝固处出现的较大的集中孔洞。缩松是分散在铸件内的细小的缩孔。缩孔和缩松都能使铸件的力学性能下降,缩松还能使铸件在气密性试验和水压试验时出现渗漏现象。生产中可通过在铸件的厚壁处设置冒口的工艺措施,使缩孔转移至最后凝固的冒口处,从而获得完整的铸件。冒口是多余部分,切除后便获得完整、致密的铸件;也可以通过合理地设计铸件结构,避免铸件局部金属积聚,来预防缩孔的产生。
2、变形与开裂
铸件在凝固后继续冷却过程中,若固态收缩受到阻碍就会产生铸造内应力,当内应力达到一定数值时,铸件便产生变形甚至开裂。铸造内应力主要包括收缩时的机械应力和热应力两种,机械应力是由铸型、型芯等外力的阻碍收缩引起的内应力;热应力是铸件在冷却和凝固过程中,由于不同部位的不均衡收缩引起的内应力。
B. 缩孔的产生原因
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。
缩孔形成的因素和过程是很复杂的,各种合金产生缩孔的过程及缩孔量的大小也各不相同,必须说明铸件的缩孔体积和合金的总的收(即液态收缩,凝固收缩和固态收缩之和)并不是同等的概念,但是这三个阶段的收缩对缩孔却能产生影响。
(2)铸造收缩过程中容易产生什么扩展阅读
缩孔涂膜的表面缺陷主要是凹陷、针孔、以及边角的缩边或厚边等现象。涂膜表面凹陷有两种情况,一种是圆形凹陷、一种是六角多边型凹陷。涂膜表面出现的凹陷是由表面张力梯度造成的,由于涂料组成的变化和温度变化导致表面张力不均,流体由低表面张力处流向高表面张力处。
结果在流体表面形成凹陷,也称为Maragoni效应,最终出现边缘隆起、中心下陷成圆形的缩孔,或边缘隆起、中心下陷为六边形槽的贝纳尔多旋涡。
缩孔中心有低表面张力的物质存在,其与周围的涂料存在表面张力差,这个差值就是缩孔形成的动力,促使周围的液体流体向四周背离它(缩孔污源)而流开成凹陷。
C. 金属常见的缺陷
一、金属材质常见内部缺陷:
1、疏松:铸铁或铸件在凝固过程中,由于诸晶枝之间的区域内的熔体最后凝固而收缩以及放出气体,导致产生许多细小孔隙和气体而造成的不致密性。
2、夹渣:被固态金属基体所包围着的杂质相或异物颗粒。
3、偏析:合金金属内各个区域化学成分的不均匀分布。
4、脱碳:钢及铁基合金的材料或制件的表层内的碳全部或部分失掉的现象。
还有,气泡、裂纹、分层、白点等。
二、铸造制品主要缺陷有偏析、气孔、缩孔与缩松、夹杂、裂纹、冷隔及其他缺陷。
三、锻件中常见的缺陷类型有:缩孔、缩松、夹杂物、裂纹、折叠、白点。