锻件与铸件质量的差别

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在铸造过程中,浇铸到模腔内的金属在凝固过程中可能会产生收缩、分离或气孔,这些问题使得“浇铸”铸件无法被苛刻环境应用领域所接受。

收缩发生在两个过程中,温度高于熔点的金属冷却时产生收缩,随后在凝固过程中进一步收缩。第一次增加熔化金属补偿,但是固态冷却过程中的补偿就要靠加大尺寸。分离或熔化物的化学分离,是在模腔内壁固化出一层后的凝固过程中发生,在很长的温度变化期间,低流动性使得小固体颗粒-晶体-以树状结构形成和生长。最初的晶体,紧靠着模腔内壁,合金含量最少。在里面的核心部分,合金含量比较高,这使得预想的成分变得没有什么相似性。在每个晶体枝杈内,也存在着微观偏析。结果导致微孔、再生相沉淀和金属和非金属成分混杂。在冷却过程中,溶液中的气体逸出造成多孔性,或被截留在晶体枝杈之间形成微小气孔。此外,作为晶体固化和量的收缩,熔化物的替代品一定会沿着交错的晶体网络流过一段曲折的路程。流动阻力可能太高,从而导致微孔和多孔。铸件内部的其它一些缺点是,凝固过程中,在不均匀收缩造成的应力集中和接近熔点温度下金属的低强度的综合作用下,出现的清晰裂缝和热撕裂。较低的铸造温度会形成冷疤,熔化金属出现的沙粒或炉渣的累积会导致污点。低级的铸造作业也可能造成其它缺陷。

与铸件比较,锻件具有更加均匀结构,更好的密度,更好的强度完整性,更好的尺寸特性,和更小的尺寸误差。定向构造在整个强度和应力方面都比铸件具有更高的性能。高强度热锻造促进在结晶和

晶粒细化,使得材料能够达到最大可能的强度和一致性,并且件与件之间的变异最小。结构完整性锻造消除了内部缺陷,产生了连贯一致的金相组织,保证了优异的性能。在应力和晶体内腐蚀问题严重的地方,锻件都能够保证较长的使用寿命和无故障服务。锻件在温度变化很大的环境下,其蠕变的抗疲劳强度比铸件高出3倍多。

总体来说,锻件各个方面优于铸件,但是相对成本、异型的产品、加工难以程度等方面来说还是各有不同,各有有缺点。单单从密度来说,锻件的密度大于铸件的密度。国家标准还没有这方面的对照。

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