鑄件縮孔的形成
作者: admin發(fā)布時(shí)間: 2019-10-16點(diǎn)擊次數(shù): 2021
以圓柱形不銹鋼鑄件為例分析縮孔的形成過程。假定所澆注的圓柱形鑄件由表及里逐層凝固。液態(tài)金屬充滿鑄型后，由于溫度下降發(fā)生液態(tài)收縮，此收縮得到澆注系統(tǒng)中液態(tài)金屬的補(bǔ)充，因此，在此期間型腔中總是充滿著金屬液。
當(dāng)不銹鋼鑄件外表的溫度下降到固線相線溫度以下，鑄件表面凝固一層硬殼包裹著內(nèi)部的液態(tài)金屬，并且澆注系統(tǒng)的內(nèi)澆道被凍結(jié)。
進(jìn)一步冷卻時(shí)，硬殼內(nèi)液態(tài)金屬因溫度降低發(fā)生液態(tài)收縮，以及對(duì)硬殼凝固收縮的補(bǔ)充，同時(shí)，凝固硬殼也因溫度下降而使鑄件外表尺寸縮小。如果硬殼內(nèi)液態(tài)金屬因液態(tài)收縮和凝固收縮造成的體積縮減等于鑄件外表的體積縮小，則凝固的外殼仍和內(nèi)部液態(tài)金屬緊密接觸，不會(huì)產(chǎn)生縮孔。但是，合金的液態(tài)收縮加凝固收縮遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過硬殼的固態(tài)收縮，因而，液體將與硬殼的頂面脫離而下降。依次進(jìn)行下去，硬殼不斷加厚，液面將不斷下降，金屬全部凝固后，在不銹鋼鑄件上部就形成了一個(gè)倒錐形的縮孔。溫度連續(xù)下降至室溫，整個(gè)鑄件的體積不斷縮小，縮孔的絕對(duì)體積也相對(duì)減小，但與鑄件的相對(duì)體積不變。如果鑄件頂部設(shè)置冒口，縮孔將移至冒口中。
在液態(tài)金屬中含氣量不大的情況下，當(dāng)液態(tài)金屬與硬殼頂面脫離時(shí)，液面上要形成真空。上面的薄殼在大氣壓力作用下，可能向縮孔方向凹進(jìn)去。如圖中虛線所示。因此縮孔應(yīng)包括外部的縮凹和內(nèi)部的縮孔兩部分。如果鑄件頂面的硬殼強(qiáng)度較大，也可能不出現(xiàn)縮凹。
綜上所述，不銹鋼鑄件產(chǎn)生集中縮孔的基本原因，是合金的液態(tài)收縮加凝固收縮率遠(yuǎn)遠(yuǎn)大開于固態(tài)收縮率；產(chǎn)生集中縮孔的條件是，鑄件由表及里的逐層凝固，縮孔集中在最后凝固的部位。
