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球墨铸铁与灰铸铁的凝固方式不同是由球墨与片墨生长方式不同而造成的。
在亚共晶灰铁中石墨在初生奥氏体的边缘开始析出后,石墨片的两侧处在奥氏体的包围下从奥氏体中吸收石墨而变厚,石墨片的先端在液体中吸收石墨而生长。
在球墨铸铁中,由于石墨呈球状,石墨球析出后就开始向周围吸收石墨,周围的液体因为w(c)量降低而变为固态的奥氏体并且将石墨球包围;由于石墨球处在奥氏体的包围中,从奥氏体中只能吸收的碳较为有限,而液体中的碳通过固体向石墨球扩散的速度很慢,被奥氏体包围又---了它的长大;所以,即使球墨铸铁的碳当量比灰铸铁高很多,球铁的石墨化却比较困难,因而也就没有足够的石墨化膨胀来抵消凝固收缩;因此,球墨铸铁容易产生缩孔。
另外,包裹石墨球的奥氏体层厚度一般是石墨球径的1.4倍,也就是说石墨球越大奥氏体层越厚,液体中的碳通过奥氏体转移至石墨球的难度也越大。
低硅球墨铸铁容易产生白口的---原因也在于球墨铸铁的凝固方式。如上所述,由于球墨铸铁石墨化困难,没有足够的由石墨化产生的结晶潜热向铸型内释放而增大了过冷度,石墨来不及析出就形成了渗碳体。此外,球墨铸铁孕育衰1退快,也是极易发生过冷的因素之一。
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防止铸件产生缩孔的---措施是采用定向凝固。所谓定向凝固,即使铸件按规定方向从一部分到另一部分逐渐凝固的过程。按定向凝固的顺序,先凝固部位的收缩,由后凝固部位的熔融金属来补充;后凝固部位的收缩,由冒口或浇注系统的金属液来补充,使铸件各部分的收缩都能得到补充,而将缩孔转移到铸件多余部分的冒口或浇注系统中。
所谓冒口是指在铸型内存储供补缩铸件用熔融金属的空腔,也指该空腔中充填的金属。冒口除补缩外,有时还起排气、集渣的作用。凝固后切除多余部分便可得到无缩孔的致密铸件。
实现定向凝固的措施是在铸件可能出现缩孔的厚大部位(热节)安放冒口,或在铸件远离浇冒的部位增设冷铁等。
所谓冷铁是指为增加铸件局部的冷却速度,在砂型、砂芯表面或型腔中安放的金属物。图中所示铸件中可能产生缩孔的厚大部分---一个,若仅靠顶部冒口,难以向底部凸台补缩,如果在该凸台的型壁上安放两个外冷铁,加快了该处的冷却速度,使厚壁凸台反而1先凝固,从而实现了由下而上的定向凝固。
定向凝固与逐层凝固是两个不同的概念。定向凝固是指铸件各部分的凝固顺序;逐层凝固是指铸件某截面上的凝固顺序。逐层凝固的合金表层先凝固,然后逐渐向铸件中心增厚,铸件中心---凝固。冒口的补缩通道能长时间保持畅通,有利于实现铸件的定向凝固。对于纯金属、共晶成分的合金,工艺上一般都采用定向凝固的原则,来提高铸件的致密性。
相反,倾向于糊状凝固的合金,结晶的固体骨架较好地布满整个铸件的截面,使冒口的补缩通道堵塞,难以实现定向凝固。
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英国伯明翰大学的---johncampbell减少铸件缺陷问题
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铸造企业在生产过程中,难免遇到缩孔、气泡、偏析等铸件缺陷,造成铸件成品率低,重新回炉生产又面临着大量的人力、电能的消耗。如何减少铸件缺陷是铸造人士一直关心的问题,
对于减少铸件缺陷问题,我只服这位来自英国伯明翰大学的---john campbell,john campbell可谓是身经百战,对减少铸件缺陷有着独到的见解。早在2001年,的科学领域研究院金属研究所研究员李殿中,开展热加工过程组织模拟与工艺设计,就是在john campbell---的指导下完成的。今天洲际传媒就为大家整理了一份由国际铸造---john campbell 提出的减少铸件缺陷的---准则,希望对铸造行业的同仁们有所帮助。
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