A. 鑄件收縮有什麼缺陷性
鑄造性能,主要指的是合金的鑄造性能,而合金的鑄造性能主要是指合金的流動性能和收縮性能等。鑄件的結構,如果不能滿足合金鑄造性能的要求,則可能產生澆不足、冷隔、縮松、氣孔、裂紋和變形等缺陷。
鑄造合金從液態凝同和冷卻至室溫過程中,其體積和尺寸減少的現象稱為收縮性。包括液態收縮、凝固收縮、固態收縮三個階段。液態收縮是金屬液由於溫度的降低而發生的體積縮減。凝固收縮是金屬液凝固(液態轉變為同態)階段的體積縮減。液態收縮和凝固收縮表現為合金體積的縮減,通常稱為「體收縮」。固態收縮是金屬在固態下由於溫度的降低而發生的體積縮減,固態收縮雖然也導致體積的縮減,但通常用鑄件的尺寸縮減量來表示,故稱為「線收縮」。
鑄件收縮不僅影響尺寸,還會使鑄件產生縮孔、疏鬆、內應力、變形和開裂等缺陷,故鑄造用材料的收縮率越小越好。收縮直接影響鑄件的質量。液態收縮和凝固收縮若得不到補足,會使鑄件產生縮孔和縮松缺陷,固態收縮若受到阻礙會產生鑄造內應力,導致鑄件變形開裂。
1、縮孔和縮松
縮孔是由於金屬的液態收縮和凝固收縮部分得不到補足時,在鑄件的最後凝固處出現的較大的集中孔洞。縮松是分散在鑄件內的細小的縮孔。縮孔和縮松都能使鑄件的力學性能下降,縮松還能使鑄件在氣密性試驗和水壓試驗時出現滲漏現象。生產中可通過在鑄件的厚壁處設置冒口的工藝措施,使縮孔轉移至最後凝固的冒口處,從而獲得完整的鑄件。冒口是多餘部分,切除後便獲得完整、緻密的鑄件;也可以通過合理地設計鑄件結構,避免鑄件局部金屬積聚,來預防縮孔的產生。
2、變形與開裂
鑄件在凝固後繼續冷卻過程中,若固態收縮受到阻礙就會產生鑄造內應力,當內應力達到一定數值時,鑄件便產生變形甚至開裂。鑄造內應力主要包括收縮時的機械應力和熱應力兩種,機械應力是由鑄型、型芯等外力的阻礙收縮引起的內應力;熱應力是鑄件在冷卻和凝固過程中,由於不同部位的不均衡收縮引起的內應力。
B. 縮孔的產生原因
1、液態收縮,凝固收縮,縮孔容積;
2、凝固期間,固態收縮,縮孔容積;
3、澆注速度, 縮孔容積;
4、澆注速度,液態收縮,易產生縮孔。
縮孔形成的因素和過程是很復雜的,各種合金產生縮孔的過程及縮孔量的大小也各不相同,必須說明鑄件的縮孔體積和合金的總的收(即液態收縮,凝固收縮和固態收縮之和)並不是同等的概念,但是這三個階段的收縮對縮孔卻能產生影響。
(2)鑄造收縮過程中容易產生什麼擴展閱讀
縮孔塗膜的表面缺陷主要是凹陷、針孔、以及邊角的縮邊或厚邊等現象。塗膜表面凹陷有兩種情況,一種是圓形凹陷、一種是六角多邊型凹陷。塗膜表面出現的凹陷是由表面張力梯度造成的,由於塗料組成的變化和溫度變化導致表面張力不均,流體由低表面張力處流向高表面張力處。
結果在流體表面形成凹陷,也稱為Maragoni效應,最終出現邊緣隆起、中心下陷成圓形的縮孔,或邊緣隆起、中心下陷為六邊形槽的貝納爾多旋渦。
縮孔中心有低表面張力的物質存在,其與周圍的塗料存在表面張力差,這個差值就是縮孔形成的動力,促使周圍的液體流體向四周背離它(縮孔污源)而流開成凹陷。
C. 金屬常見的缺陷
一、金屬材質常見內部缺陷:
1、疏鬆:鑄鐵或鑄件在凝固過程中,由於諸晶枝之間的區域內的熔體最後凝固而收縮以及放出氣體,導致產生許多細小孔隙和氣體而造成的不緻密性。
2、夾渣:被固態金屬基體所包圍著的雜質相或異物顆粒。
3、偏析:合金金屬內各個區域化學成分的不均勻分布。
4、脫碳:鋼及鐵基合金的材料或製件的表層內的碳全部或部分失掉的現象。
還有,氣泡、裂紋、分層、白點等。
二、鑄造製品主要缺陷有偏析、氣孔、縮孔與縮松、夾雜、裂紋、冷隔及其他缺陷。
三、鍛件中常見的缺陷類型有:縮孔、縮松、夾雜物、裂紋、折疊、白點。