體收縮
體收縮包括液體收縮與凝固收縮。
鑄造合金液從澆注到凝固,在后凝固的地方會(huì)出現(xiàn)宏觀或顯微收縮,這種因收縮引起的宏觀縮孔肉眼可見,并分為集中縮孔和分散性縮孔。集中縮孔的孔徑大而集中,并分布在鑄件頂部或截面厚大的熱節(jié)處。分散性縮孔形貌分散而細(xì)小,大部分分布在鑄件軸心和熱節(jié)部位。顯微縮孔肉眼難以看到,顯微縮孔大部分分布在晶界下或樹枝晶的枝晶間。
縮孔和疏松是鑄件的主要缺陷之一,產(chǎn)生的原因是液態(tài)收縮大于固態(tài)收縮。生產(chǎn)中發(fā)現(xiàn),鑄造鋁合金凝固范圍越小,越易形成集中縮孔,凝固范圍越寬,越易形成分散性縮孔,因此,在設(shè)計(jì)中必須使鑄造鋁合金符合順序凝固原則,即鑄件在液態(tài)到凝固期間的體收縮應(yīng)得到合金液的補(bǔ)充,是縮孔和疏松集中在鑄件外部冒口中。對(duì)易產(chǎn)生分散疏松的鋁合金鑄件,冒口設(shè)置數(shù)量比集中縮孔要多,并在易產(chǎn)生疏松處設(shè)置冷鐵,加大局部冷卻速度,使其同時(shí)或快速凝固。
線收縮
線收縮大小將直接影響鑄件的質(zhì)量。線收縮越大,鋁鑄件產(chǎn)生裂紋與應(yīng)力的趨向也越大;冷卻后鑄件尺寸及形狀變化也越大。
對(duì)于不同的鑄造鋁合金有不同的鑄造收縮率,即使同一合金,鑄件不同,收縮率也不同,在同一鑄件上,其長、寬、高的收縮率也不同。應(yīng)根據(jù)具體情況而定。
熱裂性
鋁鑄件熱裂紋的產(chǎn)生,主要是由于鑄件收縮應(yīng)力超過了金屬晶粒間的結(jié)合力,大多沿晶界產(chǎn)生從裂紋斷口觀察可見裂紋處金屬往往被氧化,失去金屬光澤。裂紋沿晶界延伸,形狀呈鋸齒形,表面較寬,內(nèi)部較窄,有的則穿透整個(gè)鑄件的端面。
不同鋁合金鑄件產(chǎn)生裂紋的傾向也不同,這是因?yàn)殍T鋁合金凝固過程中開始形成完整的結(jié)晶框架的溫度與凝固溫度之差越大,合金收縮率就越大,產(chǎn)生熱裂紋傾向也越大,即使同一種合金也因鑄型的阻力、鑄件的結(jié)構(gòu)、澆注工藝等因素產(chǎn)生熱裂紋傾向也不同。生產(chǎn)中常采用退讓性鑄型,或改進(jìn)鑄鋁合金的澆注系統(tǒng)等措施,使鋁鑄件避免產(chǎn)生裂紋。通常采用熱裂環(huán)法檢測鋁鑄件熱裂紋。
裴瑩瑩 186 258 79268