版權說明:本文檔由用戶提供并上傳,收益歸屬內(nèi)容提供方,若內(nèi)容存在侵權,請進行舉報或認領
文檔簡介
1、3、膨脹缺陷,(1)定義:澆注金屬時,砂型(芯)表面層受熱而發(fā)生膨脹和強度的變化,因此而引起的鑄件缺陷,統(tǒng)稱為膨脹缺陷。 (2)分類:濕砂型時,主要產(chǎn)生夾砂、結疤和鼠尾缺陷;有機物粘結劑的砂型或砂芯中產(chǎn)生的毛刺缺陷。,(3)夾砂,夾砂缺陷在類型上有兩種:夾砂與結疤,如圖8-4所示。 型砂的膨脹與其礦物組成及緊實程度有關: 1)硅砂的膨脹隨溫度的升高而不斷增大,在573℃溫度時,發(fā)生β-石英
2、向α-石英的轉變,線膨脹總量達1.375%,這種膨脹又稱“低溫膨脹”。 2)型砂緊實度不太高時,砂粒間孔隙大,砂型受熱砂?!暗蜏嘏蛎洝睍r可以無阻地自由微觀膨脹,砂型的宏觀膨脹就小,猶如砂型能自行適應和吸收“低溫膨脹”;如型砂的緊實度較大,砂型的受熱膨脹受阻,會導致砂型宏觀膨脹增大,出現(xiàn)膨脹缺陷的可能性增大。,3)解釋“膨脹缺陷”的“膨脹-應力理論”認為:膨脹缺陷經(jīng)過三個階段。即: a.砂型表面受熱迅速膨脹
3、, b.砂型表層脫離砂型本體而凸起, c.砂型表層(干砂層)破裂、金屬侵入而造成夾砂。 夾砂產(chǎn)生傾向 = 鑄型表層膨脹力/高濕度弱砂帶強度。 高濕度弱砂帶的熱濕拉強度越低,產(chǎn)生夾砂的傾向越大。 提高型砂熱濕拉強度的作用對防止夾砂,效果好。,(4)鼠尾,鼠尾的形成過程如圖8-7所示。它常出現(xiàn)在鑄件的平面上,特別是鑄件的下平面上。 消除鼠尾的根本措施是:減少膨脹力,可
4、在型砂中加入減少砂型膨脹量的附加物,最有效的是加入纖維物和木屑。,(5)毛刺,由于砂型(芯)受熱膨脹導致開裂成縫,金屬液滲入縫中所形成的刺狀金屬突起物,稱為毛刺。砂型(芯)的工作表面開裂縫呈網(wǎng)狀時,所形成的網(wǎng)狀金屬毛刺稱為脈紋。 硅砂的受熱膨脹,是產(chǎn)生毛刺與脈紋的根本原因?! ⌒蜕敖M成不合理(如顆粒篩號比較集中)會增加砂型的宏觀膨脹量;鑄鐵的碳、硅和磷含量高,金屬液的流動性好,都會加劇鑄件表面的毛刺量;砂型局部過熱,
5、冒口太接近砂芯頭部位等都易使砂型(芯)開裂成縫而形成毛刺。,為了防止毛刺,要求澆注時,芯砂或型砂有較高的熱變形量。砂型熱變形量過低時,可采用下列措施改進: 1)控制細粉含量,使之低于8%~12%; 2)加木屑1~2%; 3)對水分和型(芯)砂混碾質(zhì)量應嚴加控制;等等。,4、充填缺陷,金屬液充填鑄型型腔時,充填得不完整,或金屬液機械沖擊或沖刷而導致鑄型損壞所產(chǎn)生的鑄件缺陷,稱為充填缺陷
6、。 充填缺陷可分為:金屬液流動缺陷、金屬液機械致?lián)p缺陷兩類。 (1)金屬液流動缺陷 流動缺陷是指:金屬液充填鑄型型腔不完整,造成的鑄件缺陷。 流動缺陷主要包括:冷隔、皺皮與皺紋、澆不到、飛翅等。,1)冷隔:冷隔呈“裂紋”狀縫隙,但縫隙帶有圓角的棱邊,如圖9-5所示。,產(chǎn)生冷隔的原因是:金屬液流動能力弱、澆注速度過慢、型腔內(nèi)空氣未驅(qū)趕盡。 消除措施包括:提高澆注溫
7、度、增加金屬液的流動性、改進澆注系統(tǒng)和排氣能力。,2)皺皮與皺紋:鑄件整個表面布滿綿延不絕的皺紋,這種表面缺陷稱為皺皮。如圖9-8、圖9-9c所示。,合金中有易氧化的元素,如Mn、Si且含量較高時(象硅錳低合金鋼ZG20、MnSi),極易形成皺紋,又稱水平流痕。 其形成過程為:a.在鋼液的充型過程中,隨著型腔內(nèi)上升液面溫度的降低液面形成氧化膜,液面繼續(xù)上升使氧化膜粘附于型壁上,鋼液面漫過氧化膜留下痕跡;b.當液面溫度下降到凝
8、固溫度范圍時,液面結殼,更嚴重地阻礙型腔內(nèi)液面的上升運動,但型腔內(nèi)液面克服阻力,突破液面殼之阻力漫過它繼續(xù)上升,結果在“金屬/鑄型”界面上留下痕跡,即:皺紋。 鑄鋼薄壁件表面上易出現(xiàn)的這種皺紋缺陷,其防止的根本措施為:提高鋼液在型腔內(nèi)的上升速度(不低于18mm/s);采用還原性氣氛保護上升的金屬液面,使型腔中CO/CO2、H2/H2O的比值增大。,3)澆不到:鑄件不完整(如圖9-10所示),有停止流動的流頭殘跡
9、。,澆不到缺陷形成的主要原因是:澆注溫度不夠、澆道過小,金屬時排氣孔數(shù)量不夠。 消除澆不到缺陷的措施有:提高澆注溫度、加大澆道尺寸、改進排氣系統(tǒng)。,,4)飛翅:垂直于鑄件表面上的薄片狀金屬突出物,稱之為飛翅,或稱披縫。,飛翅缺陷形成的主要原因是:上、下分型面或鑄型芯座與砂芯芯頭之間的裝配間隙過大,澆注時造成液態(tài)金屬鉆入縫隙中。 消除飛翅缺陷的措施有:控制上、下分型面或鑄型芯座與砂芯芯頭之間的裝配間隙
10、,對工藝縫隙進行填補等。,(2)金屬液機械致?lián)p缺陷,金屬液機械致?lián)p缺陷,是指液態(tài)金屬對砂型型腔表面的沖擊、沖刷,造成砂型被損壞而產(chǎn)生的鑄件缺陷。 金屬液機械致?lián)p缺陷主要包括:沖砂、脹砂、抬箱、跑火、鉆芯等。 1)沖砂:是指充型金屬液將砂型或砂芯表面砂?;蚓植可皦K沖刷掉。 沖砂引起的缺陷,通常位于鑄件的澆口附近。引起沖砂缺陷的首要原因是型砂的干強度太低、澆注時間過長。,2)脹砂:是指鑄件形
11、狀與圖樣不符,鑄件外表面、內(nèi)表面局部脹大的多肉缺陷,同時伴隨縮孔、縮松、重量超差等缺陷。如圖9-12所示。 脹砂是砂型不能抵擋金屬施加的壓力,發(fā)生二次緊實而產(chǎn)生的缺陷。如鑄鐵件凝固時,共晶轉變產(chǎn)生的共晶膨脹壓力,在這種壓力下,砂型被二次緊實發(fā)生型腔整體擴大?! 【o實度或硬度較大的鑄型,如高壓造型、干型、化學粘結劑砂等有較高的抗脹砂能力。,3)抬箱:鑄件在分型面處存在著極為嚴重的飛邊,即有厚片狀的、表面光滑
12、的、周邊不規(guī)則的金屬凸出物,其厚度有時與鑄件所增加的高度相等,這種缺陷稱為抬箱。 抬箱缺陷產(chǎn)生的原因是:砂型的壓鐵重量太輕;或上、下型夾緊不當,液態(tài)金屬靜壓力過高等。 4)跑火:又稱型漏,“火”代表金屬液,是指金屬液充型超過分型面進入上砂型后,分型面處,由于種種原因有泄漏口使金屬液決口流出型外。 跑火缺陷的主要原因是:砂型澆注前泥封分型面不嚴、壓鐵太輕、落砂太早等。,5)鉆芯:型腔內(nèi)
13、金屬液鉆入砂芯內(nèi)的通氣道流入砂芯內(nèi)部?! °@芯缺陷的主要原因是:砂芯頭與砂型芯座之間,或砂芯頂面與型壁之間的裝配間隙太大、內(nèi)澆道直沖砂芯,產(chǎn)生偏芯等。,5、夾雜類缺陷,(1)定義:在鑄件內(nèi)部或表面存在著化學成分、物理性能不同于基體金屬的組成,這種組成物稱為夾雜。 由尺寸大小分類,可分為宏觀夾雜物和微觀夾雜物。由夾雜物不源分類,可分為內(nèi)生夾雜物和外來雜物。由夾雜物成分分類,內(nèi)生夾雜物主要是氧化物、硫化物、氫化物
14、和低熔點滲出物,外來夾雜物主要是渣滓、型砂、芯砂、涂料等。 (2)豆類夾雜物:鑄件內(nèi)部或表面有孔洞(氣孔或縮孔),孔洞中有金屬珠;或鑄件表面有金屬珠,這些金屬珠類夾雜物,形似豆,統(tǒng)稱為豆類夾雜缺陷。俗稱“鐵豆”。 主要類型有:冷豆、內(nèi)滲豆、外滲豆等。,1)冷豆:鑄件內(nèi)部或表面有氣孔,孔中有金屬珠粒,豆與鑄件本體不熔合但相連。如圖10-1所示。 其形成的原因主要是:澆注充型時,發(fā)生飛濺,形成
15、金屬液珠,液珠表面氧化,有氧化膜;再發(fā)生反應:Fe+C→Fe+CO,形成包圍著液珠的氣孔、液珠凝固后,成為氣孔中的金屬豆。鑄鐵鑄鋼中稱為“鐵豆”。冷豆形成過程是:先為豆、后有氣孔。 正確設計澆注系統(tǒng)、控制濕度過高、澆注時不發(fā)生飛濺等,可克服冷豆缺陷。,2)內(nèi)滲豆:鑄件的內(nèi)部孔洞類缺陷(氣孔、縮孔)的孔壁上,有金屬珠,即金屬豆附壁而生。其目視特征與冷豆相似,主要差異是:內(nèi)滲豆的化學成分與鑄件本體的不一致,是
16、一種低熔點的熔體成分?;诣T鐵件最容易產(chǎn)生內(nèi)滲豆缺陷。 其形成的原因,同冷豆的形成相反。它是鑄件內(nèi)部,在凝固時期,先形成孔洞類缺陷(如氣孔、縮孔等);再在鑄鐵件凝固時,在共晶團晶間的含磷量高的低熔點共晶成分熔體,在鑄鐵內(nèi)、外壓力作用下,被擠入氣孔或縮孔的孔洞中,滲在孔壁上,形成金屬豆。即先有孔洞,后有金屬豆。 消除鑄鐵件凝固時形成內(nèi)部自由表面的孔洞類缺陷――氣孔、縮孔等,可以防止內(nèi)滲豆缺陷。,
17、(3)夾雜缺陷:,夾雜缺陷可分成:金屬夾雜物、夾渣、砂眼、氧化膜夾雜等。 1)金屬夾雜物:主要是熔煉時中間合金未熔盡以小顆粒形式存在于合金熔液中;或爐前孕育或變質(zhì)處理用的中間合金顆粒,未熔化澆注隨著液流進入型腔而形成金屬夾雜物。圖10-7是灰鑄鐵件斷口中的金屬夾雜物。,有色金屬鑄件中,常出現(xiàn)金屬夾雜物缺陷。主要防止措施是:保證金屬爐料的純凈度,防止混入外來金屬。,2)夾渣:是指鑄件內(nèi)部或表面有外來的非金屬夾雜物
18、,統(tǒng)稱為“渣滓”。 夾渣的目視特征是:形狀極不規(guī)則的孔穴內(nèi),包容著渣滓。 按形成時間的先后,有一次渣滓和二次渣滓兩類: 一次渣滓,是指合金冶煉或熔煉時的冶金熔渣(氧化渣、還原渣、酸性渣、堿性渣等)或熔劑所形成渣滓;或金屬液同爐襯、包襯相互作用生產(chǎn)的渣滓;或金屬液爐前處理(孕育或變質(zhì)等)生成的渣滓。 二次渣滓,是指金屬液在澆包內(nèi)擋住或除去一次渣滓后,進行澆注直至充型過程中,由
19、于金屬液的二次氧化或其它各種原因而形成的渣滓。,圖10-12為球鐵曲軸在上型中的上表面產(chǎn)生的夾渣,這種夾渣聲稱為“黑渣”。黑渣由多種氧化物組成(MgO、FeO、Al2O3、SiO2稀土氧化物),是一種二次渣滓的夾渣缺陷,實際上是氧化膜的夾雜類缺陷。,防止夾渣缺陷的措施為: i. 金屬液的過濾,凈化金屬液; ii. 在熔煉工藝,控制金屬爐料,盡少帶入夾雜物。 iii. 合理設計澆注系統(tǒng),具有
20、擋渣功能,使金屬液平穩(wěn)充型。 iv. 提高澆注溫度,良好地擋渣,可有效防止球鐵黑渣。,3)砂眼:鑄件表面或內(nèi)部包容著砂粒的孔穴,稱之為砂眼。如圖10-13所示。 砂眼缺陷形成的主要原因是: 金屬液充填型腔的沖擊力和紊流液流的沖刷作用,砂型的緊實度不足,砂粒間的孔隙大,金屬液就易鉆入;砂粒間結合力弱,鉆入砂粒間的金屬液就會把砂粒擠出來形成砂眼。,4)氧化膜夾雜:鑄件表面或內(nèi)部有金屬液充型時
溫馨提示
- 1. 本站所有資源如無特殊說明,都需要本地電腦安裝OFFICE2007和PDF閱讀器。圖紙軟件為CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.壓縮文件請下載最新的WinRAR軟件解壓。
- 2. 本站的文檔不包含任何第三方提供的附件圖紙等,如果需要附件,請聯(lián)系上傳者。文件的所有權益歸上傳用戶所有。
- 3. 本站RAR壓縮包中若帶圖紙,網(wǎng)頁內(nèi)容里面會有圖紙預覽,若沒有圖紙預覽就沒有圖紙。
- 4. 未經(jīng)權益所有人同意不得將文件中的內(nèi)容挪作商業(yè)或盈利用途。
- 5. 眾賞文庫僅提供信息存儲空間,僅對用戶上傳內(nèi)容的表現(xiàn)方式做保護處理,對用戶上傳分享的文檔內(nèi)容本身不做任何修改或編輯,并不能對任何下載內(nèi)容負責。
- 6. 下載文件中如有侵權或不適當內(nèi)容,請與我們聯(lián)系,我們立即糾正。
- 7. 本站不保證下載資源的準確性、安全性和完整性, 同時也不承擔用戶因使用這些下載資源對自己和他人造成任何形式的傷害或損失。
最新文檔
- 銑床底座鑄造缺陷補焊
- 鑄造缺陷的鑒別課件
- 鑄造缺陷的魚刺圖分析
- 鋁合金鑄造常見缺陷與對策
- 熔模鑄造常見缺陷及防止方法
- 鋁合金鑄造工藝及缺陷研究.pdf
- 低壓鑄造476汽缸蓋鑄造缺陷及控制的研究.pdf
- 低壓鑄造缺陷的成因及預防
- cylinder defect improvement缸體鑄造缺陷分析與對策
- 7055鋁合金DC鑄造缺陷的控制.pdf
- TiAl基合金熔模鑄造缺陷的研究.pdf
- 鑄造缺陷對低壓鑄造鋁合金輪轂力學性能的影響.pdf
- 歐Ⅲ氣缸蓋鑄造缺陷的研究與解決.pdf
- 防止樹脂砂鑄造熱裂缺陷的措施
- 消失模鑄造塌箱缺陷解決方案
- 鑄造多晶硅材料中氧缺陷的研究.pdf
- 鈦合金立式離心鑄造缺陷形成與演化規(guī)律.pdf
- 鑄造缺陷對液壓閥體強度影響的研究.pdf
- 大型鋁合金鑄件缺陷預測及鑄造工藝優(yōu)化.pdf
- 鎂合金低壓消失模鑄造典型缺陷試驗研究
評論
0/150
提交評論