合金的铸造性能(严选内容)
金属铸造性能
二、合金的收缩
1、收缩的概念
收缩是铸件中的缩孔、缩松、变形和开裂等缺陷产生的原因。
液态收缩 收缩的三个阶段 凝固收缩
形成缩孔、缩松(体收缩率)
固态收缩 ——产生变形和裂纹(线收缩率)
几种铁碳合金的体积收缩率
合金种类
碳素铸钢 白口铸铁
灰铸铁
含碳量 (%)
0.35 3.0 3.5
浇注温度 (℃)
1610 1400 1400
金属铸造性能
金属铸造性能
一、合金的流动性
合金的铸造性能是表示合金铸造成型获得优质铸件的 能力。通常用流动性和收缩性来衡量。
1、流动性概念
流动性——液态合金的充型能力。
流动性好的合金:
• 易于浇注出轮廓清晰、薄而复杂的铸件; • 有利于非金属夹杂物和气体的上浮和排除; • 易于补缩及热裂纹的弥合。
砂型 砂型
铝硅合金(铝硅明)
金属型(300℃)
镁合金(含Al及Zn)
砂型
锡青铜(Sn=10%,Zn=2%)
砂型
硅黄铜(Si=1.5~4.5%)
砂型
1300 1300 1300 1300 1600 1640 680~720 700 1040 1100
1800 1300 1000 600 100 200 700~800 400~600 420 1000
缩松的形成:
结晶温度范围大的 合金易形成缩松。
缩孔和缩松的防止
定向凝固—— 在铸件可能出现缩孔的厚大部位,通过 增设冒口或冷铁等工艺措施,使铸件上远离冒口的部位先凝 固,尔后是靠近冒口的部位凝固,冒口本身最后凝固。
结果:使铸件各个部分的凝固收缩均能得到液态金属 的补充,而将缩孔转移到冒口之中。
机械制造技术-铸造
6—浇口杯;
7—型腔; 8—上型
二、造型方法、特点和应用
2.按模型特征区分
1) 整体模
造型
2) 假箱造型
3) 分模造型
5) 刮板造型
4) 活块造型
目录
二、造型方法、特点和应用
整体模造型
目录
二、造型方法、特点和应用
分模造型
目录
二、造型方法、特点和应用
刮板造型
目录
二、造型方法、特点和应用
假箱造型
A
强度
C
耐火性
目录
B
透气性
2.性能
D
退让性
二、造型方法、特点和应用
1)
70% 4)
2) 3)
地坑造型
目录
1.按砂箱特征区分 两箱造型
三箱造型 脱箱造型
二、造型方法、特点和应用
两箱造型
目录
三箱造型
二、造型方法、特点和应用
脱箱造
目录
地坑造型
1—焦炭; 2、10—气管; 3—型砂;
4、9—定位楔; 5—
合金的铸造性 砂型铸造 特种铸造
目录
知识目标
1.了解铸造的优缺点; 2.理解金属的流动性和收缩性; 3.掌握常用工件的铸造材料; 4. 理解铸件的结构工艺性要求; 5. 了解工件常用的造型方法; 6. 了解铸件的浇注系统; 7. 掌握铸件的常见缺陷,铸件的修补方法; 8. 了解特种铸造方法。
目录
技能目标
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四、离心铸造
3.应用
目录
五、各种铸造方法的比较
目录
五、各种铸造方法的比较
目录
目录
目录
活块造型
三、浇注系统
浇注系统
合金的铸造性能
减小液态合金流动阻力及降低冷却速度的工艺因 素均可提高合金的流动性。具体工艺措施有:
增加直浇口高度提高液态合金静压力 增大浇注速度提高液态合金动压力 简化浇注系统,光滑铸型型壁,减小流动阻力 减少型砂发气量,减小气体对合金流动的反压力 增大型砂透气性,减少气体反压力 预热铸型,降低冷却速度,提高合金流动性
在相同浇注温度下将不同的液态合金浇入相同砂型中以 测定化学成分对合金流动性的影响
2020年8月4日星期二
2-2 合金的铸造性能
浇注温度对合金流动性的影响
提高浇注温度
浇注温度过高
液态合金热容量增加, 冷却速度降低,合金 保持液态的时间增长, 流动性好;液态合金 内摩擦减少,粘度降 低,流动性好。
但是浇注温度如果过 高,则容易导致合金 的吸气、氧化及收缩 等缺陷的发生。
缩松—铸件中分散型的孔洞
2020年8月4日星期二
2-2 合金的铸造性能
防止缩孔缩松的工艺措施
浇注温度—合金浇注温度越高,液态收缩越大,铸件
越容易形成缩孔。因此在保证合金流动性的前提下应尽 量降低浇注温度。
化学成分—采用结晶间隔小的合金或接近共晶成分
的合金来生产铸件。另外增加铸铁含硅量可以促进石 墨化进程,因此控制铸件含碳量可以防止缩松。
2020年8月4日星期二
2-2 合金的铸造性能
化学成分对合金流动性的影响
化学成分的影响主要体现在碳含量对流动性的影 响上。
接近共晶成分
合金结晶温度范围缩小,所成树枝状晶体增 大未凝合金流动阻力及增大冷却速度的倾向 减弱,其流动性提高。
2020年8月4日星期二
2-2 合金的铸造性能
铸造工艺对合金流动性的影响
2020年8月4日星期二
9—3 合金的铸造性能
教学重点与难点1.重点合金的铸造性能2.难点熔模铸造教学方法与手段1.利用挂图等教具。
2.举典型实例,增强感性认识。
教学组织1.复习提问10分钟2.讲解75分钟3.小结5分钟教学内容第三节合金的铸造性能♦合金在铸造成形过程中获得外形准确、内部健全铸件的能力称为合金的铸造性能。
合金的铸造性能主要有吸气性、氧化性、流动性和收缩等。
一、流动性流动性是指熔融金属的流动能力。
(一)流动性对铸件质量的影响液态合金的流动性好,充型能力就强,容易获得尺寸准确、外形完整和轮廓清晰的铸件,避免产生冷隔和浇不足等缺陷。
也有利于金属液中非金属夹杂物和气体的排出,避免产生夹渣和气孔等缺陷。
同时,合金的流动性愈好,也有利于补充在凝固过程中所产生的收缩,避免产生缩孔和缩松等缺陷。
(二)影响流动性的因素合金流动性的大小与浇注温度,化学成分和铸型的充填条件等因素有关。
1.浇注温度对流动性的影响灰铸铁的浇注温度一般为1250℃~1350℃,碳素铸钢为1500℃~1550℃。
2.合金化学成分对流动性的影响化学成分不同的合金具有不同的结晶特点,其流动性也不同。
其中纯金属和共晶成分的合金流动性最好。
在常用的铸造合金中,铸铁的流动性好,铸钢的流动性差。
3.铸型的充填条件对流动性的影响铸型中凡能增加合金液流动阻力和提高冷却速度的因素均使流动性降低。
二、收缩合金在液态凝固和冷却至室温过程中,产生体积和尺寸减小的现象称为收缩。
收缩是铸造合金本身的物理性质,是铸件中缩孔、缩松、裂纹、变形、残余内应力产生的基本原因。
(一)收缩的三个阶段合金从浇注温度冷却到室温要经过液态收缩、凝固收缩、固态收缩三个阶段。
液态收缩是指熔融金属在凝固阶段的体积收缩;凝固收缩是指溶融金属在凝固阶段的体积收缩;固态收缩是指金属在固态由于温度降低而发生的体积收缩。
这两种收缩使型腔内液面降低,它们是形成铸件缩孔和缩松缺陷的基本原因。
合金的固态收缩,虽然也是体积变化,但它主要表现为铸件外部尺寸的变化,因此,通常用线收缩率来表示。
合金的铸造性能
2 流动性的度量: (螺旋形流动性试样)
铸铁的流动性最好,试样长度可达 1000mm; 铝硅合金的流动性次之,试样长度 可达800mm; 铸钢的流动性最差,其试样长度仅 为200mm。
3 流动性的影响因素: a 合金的种类;
铸铁流动性最好,硅黄铜、铝硅合金次之,铸钢的流动性最差。
b 合金的化学成分和结晶特征:
浇注系统结构:浇注系统结构越复杂,流动阻力越大,充型 能力就越低。
(4)铸件结构:对充型能力有着相当的影响。
铸件壁厚过小,壁厚急剧变化,结构复杂,有大的水平面 时,都会影响合金的充能力。
3 提高充型能力的措施:
设计铸件时,尽量选用流动性好的合金; 提高浇注温度,加高直浇道,扩大内浇口截面积; 烘干铸型,增大出气口; 改进铸件结构。
(a)纯金属
(b)结晶温度范围宽的合金
图1-2 不同结晶特征的合金的流动性
c 合金的物理性能:粘度、结晶潜热、热导率等。
如:高铬耐热钢钢液因含较多的Cr2O3,使粘度显著 增大,流动性很差。
(二)合金的充型能力
1 充型能力: 液态合金充满铸型型腔,获得形 状完整、轮廓清晰铸件的能力。
2 充型能力的影响因素: 合金的流动性;铸型填充条件;浇注条件; 铸件结构。
3)铸型中的气体:在金属液的热作用下,型腔中的 气体膨胀,型砂中的水分汽化,有机物燃烧,都将增 加型腔内的压力,如果铸型的透气性差,将阻碍金属 的充填,导致充型能力下降。
(3)浇注条件:
浇注温度; 充型压力; 浇注系统结构
1)浇注温度:对合金的充型能力有着决定性的影响。 一定温度范围内,温度↑充型能力↑
凝固收缩也是铸件产生缩孔缩松的基本原因之一。
• 图中的BC段,从凝固开始温度 到凝固结束温度。
合金的铸造性能
合金的铸造性能合金的铸造性能--指在一定的铸造工艺条件下某种合金获得优质铸件的能力,即在铸造生产中表现出来的工艺性能,如充型能力、收缩性、偏析倾向性、氧化性和吸气性等等。
研究之必要--合金铸造性能的好坏,对铸造工艺过程、铸件质量以及铸件结构设计都有显著的影响。
因此,在选择铸造零件的材料时,应在保证使用性能的前提下,尽可能选用铸造性能良好的材料。
但是,实际生产中为了保证使用性能,常常要使用一些铸造性能差的合金。
此时,则应更加注意铸件结构的设计,并提供适当的铸造工艺条件,以获得质量良好的铸件。
因此,充分认识合金的铸造性能是十分必要的。
合金的铸造性能包括:1.充型能力2.凝固与收缩3.偏析4.吸气1 合金的充型能力定义定义--液态合金充满铸型,获得尺寸正确、轮廓清晰的铸件的能力,称为液态合金的充型能力。
液态合金充型过程是铸件形成的第一个阶段。
其间存在着液态合金的流动及其与铸型之间的热交换等一系列物理、化学变化,并伴随着合金的结晶现象。
因此,充型能力不仅取决于合金本身的流动能力,而且受外界条件,如铸型性质、浇注条件、铸件结构等因素的影响。
2 对铸件质量的影响对铸件质量的影响--液态合金的充型能力强,则容易获得薄壁而复杂的铸件,不易出现轮廓不清、浇不足、冷隔等缺陷;有利于金属液中气体和非金属夹杂物的上浮、排出,减小气孔、夹渣等缺陷;能够提高补缩能力,减小产生缩孔、缩松的倾向性。
3 影响合金充型能力的因素及工艺对策(1)合金的流动性定义--流动性是指液态合金的流动能力。
它属于合金的固有性质,取决于合金的种类、结晶特点和其他物理性质(如粘度越小,热容量越大;导热率越小,结晶潜热越大;表面张力越小,则流动性越好)。
测定方法--为了比较不同合金的流动性,常用浇注标准螺旋线试样的方法进行测定。
在相同的铸型(一般采用砂型)和浇注条件(如相同的浇注温度或相同的过热温度)下获得的流动性试样长度,即可代表被测合金的流动性。
1合金的铸造性能
三、 铸型的影响: 1铸型的温度低,蓄热能力大,导热性好,合金的 流动性差,充型能力差。
2 铸型的温度:烘干或预热铸型,可提高合金的充 型能力。 3 铸型的排气能力差,气体留在型腔中,阻碍合 金流动,合金的充型能力差。 4 铸型结构复杂,流动阻力越大,充型能力越差。
第一章 合金的铸造性能 §1.1 合金的充型
◆容积大而且比较集中的孔洞称为缩孔;
细小而且分散的孔洞称为缩松。
第一章 合金的铸造性能 §1.1 合金的充型
◆ 缩孔和缩松是铸件中常见的缺陷之一,会使铸件 的力学性能、气密性和物化性能大大下降。
1 缩孔和缩松的形成
(1)缩孔的形成
第一章 合金的铸造性能 §1.1 合金的充型
▼缩孔位置:铸件上部或最后凝固部位。 ▼缩孔形状:倒锥形孔洞,内表面粗糙。
第一篇 铸造成形 概述
第一篇 铸造成形 概述
第一篇 铸造成形 概述
第一篇 铸造成形 概述
第一篇 铸造成形 概述
第一篇 铸造成形 概述
第一篇 铸造成形 概述
第一篇 铸造成形 概述
第一章 合金的铸造性能 §1.1 合金的充型
合金的铸造性能:包括流动性、收缩性、
吸气性等。
1.1 合金的充型
第一章 合金的铸造性能 §1.1 合金的充型
车床床身导轨面的变形
第一章 合金的铸造性能 §1.1 合金的充型
2 铸件变形的防止
(1)减小铸造内应力或形成平衡应力
(2)反变形法
(3)设防变形拉筋 (4)去应力退火
第一章 合金的铸造性能 §1.1 合金的充型
(五)铸件的裂纹 1 热裂纹
a. 产生:热裂纹是在凝固的末期形成的。
b. 特征:断面严
重氧化,无金 属光泽,形状 曲折而不规则
任务1 合金的铸造性能
200 <200× 200× 200~ 500× 500 500 >500×
灰铸铁
4~ 6 6~10 15~20
球墨铸 铁 6 12
Байду номын сангаас
可锻铸 铁 5 8
铸钢
8 10~12 15~20
铝合金 铜合金
3 4 6 3~ 5 6~ 8
2.铸件结构圆角
铸件上各转角处都应成圆角。
这对于防止铸造缺陷,提高铸件结构强度都有很重要的作用。 铸造圆角还有利于造型,减少取模时掉砂,并使铸件外形美观。
任务1 合金的铸造性能
缆车传动.MOV
合金的铸造性能是指合金在铸造时表现出来的工艺性能,主要指 合金的流动性及合金的收缩性等。 一、流动性 流动性是指液态合金充填铸型的能力。 合金液的流动性好,容易浇满型腔,获得轮廓清晰、尺寸完整的 铸件; 相反合金的流动性不好,则易产生浇不足、冷隔、气孔和夹渣等 缺陷。 在常用的合金中,灰口铸铁、硅黄铜的流动性最好,铸钢流动性 最差。 二、收缩性 铸件的形状、尺寸和工艺条件不同,实际收缩量也有所不同。 合金液从浇入型腔冷却到室温要经历液态收缩、凝固收缩和固态 收缩三个阶段。 液态合金在冷却凝固过程中体积和尺寸不断减小的现象称为收缩。
不合理结构
3.避免交叉和锐角连接 为减小热节,防止铸件产生缩孔、缩松、应力集中等缺陷, 铸件壁的连接应尽量避免锐角连接。
中、小型铸件可选用交错接头,大型铸件则宜用环形接头。 并且铸件壁间也应避免锐角连接,倘若必须为锐角连接,则 应采用过渡形式。
不合理结构
合理结构
4.厚壁与薄壁间的连接要逐步过渡
当壁厚不相等时,应采取逐渐过渡的方式连接,避免壁厚突 变,防止产生应力集中和裂纹。
三、常用合金的铸造性能 1.铸铁 铸铁是极其重要的铸造合金,具有良好的铸造性能。
合金铸造工艺性能
铸造时金属成型工艺中比较常见的一种加工工艺,它主要是将液态的金属浇注到铸型空腔中,以获得所要求的毛坯或者零件,它的基本特点是液态成型。
合金在铸造的过程中所表现出来的工艺性能被称作合金的铸造性能。
铸造性能是为了保证铸件质量的主要因素,也是衡量铸造合金的指标之一。
1、合金的流动性流动性是指熔融合金的流动能力,它是主要影响充型能力的因素之一。
合金的流动性好,充型能力就会变强,易于获得尺寸准确、外形完整和轮廓清晰的铸件,不容易产生浇注不足、冷隔等缺陷;金属业中的非金属夹渣和气泡易于上浮排除,不易产生夹渣和气孔;流动性好的合金能很好地补充铸件凝固产生的收缩,不容易产生缩孔和缩松。
2、合金的收缩性(1)合金的收缩性铸件在凝固以及冷却的过程中,其体积以及尺寸的减少被称作是收缩。
收缩有两个类型,体积缩小是体收缩,尺寸的减小被叫做线收缩。
铸造合金的收缩包括液态收缩、凝固收缩以及固态收缩三个阶段。
从浇注温度到凝固开始温度之间的收缩是液态收缩;从凝固开始温度到凝固终了温度的收缩为凝固收缩;从凝固终了温度冷气到室温的收缩为固态收缩。
合金的液态收缩和凝固收缩使铸件产生体收缩,合金的固态收缩使铸件产生线收缩。
合金的收缩能使铸件产生缩孔、缩松、变形甚至裂纹等缺陷。
(2)缩孔、缩松铸件在凝固过程中,由于合金的液态收缩和凝固收缩,致使铸件最后凝固出出现孔洞,这种孔洞成为缩孔。
缩孔又被分为缩孔和缩松,它们的区别在于一个是集中的一个是分散的。
缩孔和缩松不仅可以减小铸件受力的有效面积而且在缩孔的部位易产生应力集中,使铸件力学性能显著降低。
缩松严重时会影响气密性。
碳钢的体收缩和线收缩都较大。
会扣铸铁凝固时析出石墨所产生的体积膨胀抵消了部分凝固收缩,因而体收缩较小。
浇注温度高,合金的收缩大,而铸型、型芯以及逐渐结构对收缩的阻碍会减小收缩量。
3、合金的吸气性所谓合金的吸气性就是金属液吸收气体的能力。
液态的金属对于某些气体又一定的溶解能力。
凝固时溶解度急剧下降,气体大量析出。
第五节 合金铸造性能及铸件的生产
叶轮
发动机飞轮
2)孕育铸铁,又称高强度灰铸铁。铁水需经孕育处理,包括 HT250,HT300,HT350。 组织和性能特点: ⅰ)细小P +细小C,C割裂作用减弱,故 强度,硬度明显提高, 但仍属灰铸铁, 塑性,韧性仍很差。组织和性能的均匀性提高。 ⅱ)孕育铸铁壁厚敏感性很小,且同一截面上机械性能的齐一性 好。齐一性好对于厚壁铸件是十分重要的。
性能与45钢相比, 45 钢: σb = 600MPa, σs = 355MPa, HBS = 229, δ= 16%.
QT700-2,σb = 700MPa, σs = 420MPa, HBS = 225-305, δ= 2 %. ⅰ)抗拉强度,屈服强度及屈强比均高于45锻钢. ⅱ)硬度,耐磨性及疲劳强度也与45 钢(中碳钢)接近(当然远比 高强度HT好). ⅲ)延伸率(伸长率) δ低于45钢.
是工程上最常用的金属材料之一。
箱体
启 动 阀
一) 灰铸铁的铸造性能及生产:
1. 铸造性能 HT为近共晶成分合金,倾向逐层凝固,熔点低(过热度大 ),流动性好,且石墨化使其收缩率小,因此HT铸造性能 好。
所以,较常采用同时凝固原则,减小铸造应力,工艺简单,因其铸造 性能好,不易产生缩孔缩松,可生产形状复杂的大中小型铸件。 加之其原材料来源广泛,成本低,所以HT是应用最广泛的铸造合金 ,占铸铁产品的80% 以上。
(3) 普通灰铸铁壁厚敏感性大。壁厚↑,C ↑,强度↓。当壁厚( 截面)=100MM时,强度降50%。 故不宜做壁厚大件。 应用:受力较小,形状复杂的中小铸件,如机座,箱体,支架 ,阀体,带轮,飞轮等。
壁厚(对机械性能的)敏感性:随着壁厚的增加,石墨片 数量和尺寸都增加,铸铁强度,硬度反而下降的现象。
第三章合金的铸造性能
第三章合金的铸造性能合金的铸造性能主要指合金的流动性能和收缩性能等。
第一节合金的充型能力液态合金充满铸型、获得形状完整、轮廓清晰铸件的能力,称为液态合金的充型能力。
充型能力不足,会使铸件产生浇不足或冷隔缺陷。
所谓浇不足是指铸件的形状不完整;冷隔是指铸件上某处由于两股或两股以上金属液流未熔合而形成的接缝。
影响充型能力的主要因素有:1.合金的流动性合金的流动性是指液态合金自身的流动能力,属于合金的一种主要铸造性能。
良好的流动性不仅易于铸造出薄而复杂的铸件,而且也利于铸件在凝固时的补缩以及气体和非金属夹杂物的逸出和上浮。
反之流动性差的合金,易使铸件上出现浇不足、冷隔、气孔、夹渣和缩孔等缺陷。
(1)合金流动性的衡量通常用浇注的螺旋形试样的长度来衡量合金的流动性。
如图3.1所示的螺旋形试样,其截面为等截面的梯形,试样上隔50mm长度有一个凸点,以便于计量其长度。
合金的流动性愈好,其长度就愈长。
(1)影响流动性的因素影响流动性的因素有很多,如合金的种类、成分和结晶特征及其它物理量等。
1)合金的种类不同,其流动性不同,如表3.1列出了一些常用铸造合金的流动性值,可看出铸铁和硅黄铜的流动性最好,铝硅合金的次之,铸钢的最差。
表3.1 常用合金的流动性(砂型,试样截面8×8mm)2)合金的成分和结晶特征对流动性的影响最为显著。
共晶成分的合金,其结晶同纯金属一样,是在恒温下进行的。
从铸型表面到中心,液态合金逐层凝固,如图3.2a),由于已凝固层的内表面光滑,对液态合金的流动阻力小。
而且,由于共晶成分合金的凝固温度最低,相同浇注温度下其过热度最大,延长了合金处于液态的时间,故流动性最好。
此外,其它成分的合金均是在一定宽度的温度范围内凝固的,即在其已凝固层和纯液态区之间存在一个液固两相共存的区域,使得已凝固层的内表面粗糙如图3.2b)。
所以非共晶成分的合金流动性变差,且随合金成分偏离共晶点愈远,其结晶温度范围愈宽,流动性愈差,如图3.3为铁—碳合金流动性与含碳量的关系图。
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合金的铸造性能
合金的铸造性能--指在一定的铸造工艺条件下某种合金获得优质铸件的能力,即在铸造生产中表现出来的工艺性能,如充型能力、收缩性、偏析倾向性、氧化性和吸气性等
等。
研究之必要--合金铸造性能的好坏,对铸造工艺过程、铸件质量以及铸件结构设计都有显著的影响。
因此,在选择铸造零件的材料时,应在保证使用性能的前提下,尽可能选用铸造性能良好的材料。
但是,实际生产中为了保证使用性能,常常要使用一些铸造性能差的合金。
此时,则应更加注意铸件结构的设计,并提供适当的铸造工艺条件,以获得质量良好的铸件。
因此,充分认识合金的铸造性能是十分必要
的。
合金的铸造性能包括:
1.充型能力
2.凝固与收缩
3.偏析
4.吸气
●合金的铸造性能——合金的充型能力
1 合金的充型能力定义
定义--液态合金充满铸型,获得尺寸正确、轮廓清晰的铸件的能力,称为液态合金的充型能力。
液态合金充型过程是铸件形成的第一个阶段。
其间存在着液态合金的流动及其与铸型之间的热交换等一系列物理、化学变化,并伴随着合金的结晶现象。
因此,充型能力不仅取决于合金本身的流动能力,而且受外界条件,如铸型性质、浇注条件、铸件结构等因素的影响。
2 对铸件质量的影响
对铸件质量的影响--液态合金的充型能力强,则容易获得薄壁而复杂的铸件,不易出现轮廓不清、浇不足、冷隔等缺陷;有利于金属液中气体和非金属夹杂物的上浮、排出,减小气孔、夹渣等缺陷;能够提高补缩能力,减小产生缩
孔、缩松的倾向性。
3 影响合金充型能力的因素及工艺对策
(1)合金的流动性
定义--流动性是指液态合金的流动能力。
它属于合金的固有性质,取决于合金的种类、结晶特点和其他物理性质(如粘度越小,热容量越大;导热率越小,结晶潜热越大;表面张力越小,则流动性越好)。
测定方法--为了比较不同合金的流动性,常用浇注标准螺旋线试样的方法进行测定。
在相同的铸型(一般采用砂型)和浇注条件(如相同的浇注温度或相同的过热温度)下获得的流动性试样长度,即可代表被测合金的流动性。
常用铸造合金中灰铸铁、硅黄铜流动性最好,铸钢最差。
对于同一种合金,也可以用流动性试样来考察各种铸造工艺因素的变动对其充型能力的影响。
所得的流动性试样长度是液态金属从浇注开始至停止流动时的时间与流动速度的乘积。
所以凡是对以上两个因子有影响的因素都将对流动性(或充型能
力)产生影响。
合金的化学成分决定了它的结晶特点,而结晶特点对流动性的影响处于支配地位。
具有共晶成分的合金(如碳的质量分数为4.3%的铁碳合金等)是在恒温下凝固的,凝固层的内表面比较光滑,对后续金属液的流动阻力较小,加之共晶成分合金的凝固温度较低,容易获得较大的过热度,故流动性好;除共晶合金和纯金属以外,其他成分合金的凝固
是在一定温度范围内进行的,铸件截面中存在液、固并存的两相区,先产生的树枝状晶体对后续金属液的流动阻力较大,故流动性有所下降。
合金成分越偏离共晶成分,其凝固温度范围越大,则流动性也越差。
因此,多用接近共晶成分的合金作为铸造材料,其原因就在于此。
(2)铸型性质
①铸型的蓄热系数它表示铸型从其中的金属液吸取并存储热量的能力。
铸型材料的导热率、比热容和密度越大,其蓄热能力越强,对金属液的激冷能越力就强,金属液保持流动的时间就越短,充型能力就越差。
例如,金属型铸造比砂型铸造更容易产生浇不足、冷隔等缺陷。
②铸型温度预热铸型能减小它与金属液之间的温差,降低换热强度,从而提高金属液的充型能力。
例如,在金属型铸造铝合金铸件时,将铸型温度由340 ℃提高到520℃,在相同的浇注温度(760℃)下,螺旋线试样长度由525mm增至950mm。
因此,预热铸型是金属型铸造中必
须采取的工艺措施之一。
③铸型中的气体铸型具有一定的发气能力,能在金属液与铸型之间形成气膜,可减小流动阻力,有利于充型。