缩松缩孔热应力ppt课件

1、作业作业: :1 1 缩孔，缩松是铸件中的常见缺陷，缩孔，缩松是铸件中的常见缺陷，哪些要素影响其构成，如何采取措施进哪些要素影响其构成，如何采取措施进展防止，举例阐明合金成分对构成缩孔展防止，举例阐明合金成分对构成缩孔和缩松的影响。和缩松的影响。2 2热应力产生的缘由，举例阐明如何热应力产生的缘由，举例阐明如何采取措施减少应力对铸件性能的影响。采取措施减少应力对铸件性能的影响。 作业作业;一、缩孔，缩松 影响形成因素 防止形成措施 合金成分影响二、热应力 产生原因 减少应力影响措施内容提要内容提要;缩孔，缩松缩孔，缩松缩孔和缩松的构成：缩孔和缩松的构成：铸件在冷却和凝固过程中，假设液态收缩和凝

2、固收缩铸件在冷却和凝固过程中，假设液态收缩和凝固收缩所缩减的体积得不到补充，往往在铸件最后凝固的地所缩减的体积得不到补充，往往在铸件最后凝固的地方出现孔洞。方出现孔洞。容积大而且比较集中的孔洞容积大而且比较集中的孔洞缩孔；缩孔；细小而且分散的孔洞细小而且分散的孔洞 缩松。缩松。产生缘由：液态收缩和凝固收缩值大于固态收缩值。产生缘由：液态收缩和凝固收缩值大于固态收缩值。缩松的构成：缩松的构成：由于结晶温度范围较宽，树枝晶兴隆，流动性低、液由于结晶温度范围较宽，树枝晶兴隆，流动性低、液态和凝固收缩所构成的细小、分散孔洞得不到液态金态和凝固收缩所构成的细小、分散孔洞得不到液态金属补充而呵斥。属补充而

3、呵斥。;缩孔，缩松缩孔，缩松1影响构成要素（1）冶金因素化学成分孕育处理工艺铁液过热及浇注温度炉料来源及配比影响缩孔缩松缺陷构成的要素主要有以下两类：影响缩孔缩松缺陷构成的要素主要有以下两类：（2）铸型工艺浇注系统设计型板布置铸型材料及铸型刚度;缩孔，缩松缩孔，缩松分析举例分析举例以灰铁为例：以灰铁为例：(1) 碳含量越小，初晶奥氏体析出量越大，碳含量越小，初晶奥氏体析出量越大，这这 个阶段体积收缩量也越大，假设铸件补个阶段体积收缩量也越大，假设铸件补缩不畅或者后期膨胀缺乏，就容易产生缩缩不畅或者后期膨胀缺乏，就容易产生缩孔缩松，反之亦然；孔缩松，反之亦然；(2) 孕育处置添加共晶形核数目，减

4、小了共孕育处置添加共晶形核数目，减小了共晶晶粒的尺寸，延迟了共晶的膨胀时间从晶晶粒的尺寸，延迟了共晶的膨胀时间从而添加了补缩的困难，因此容易呵斥缩孔而添加了补缩的困难，因此容易呵斥缩孔缩松。缩松。back;缩孔，缩松缩孔，缩松2防止构成措施（1）合理选用铸铁合金（2）按照定向凝固原则进行凝固（3）合理选择浇注系统和浇注位置（4）合理地应用冒口、冷铁和补贴等工艺措施缩孔补救措施：焊补。挖去缺陷区金属，用与基体金属共同或相容的焊接条焊补缺陷去，焊后修平进展焊后热处置。;缩孔，缩松缩孔，缩松分析举例分析举例以薄壁球铁铸件为例：以薄壁球铁铸件为例：(1)保证最后凝固部位保证最后凝固部位(热节处热节处)

5、的补缩通道一的补缩通道一直畅通。直畅通。 由于薄壁复杂球铁件冷速快，铸件热节由于薄壁复杂球铁件冷速快，铸件热节处本身收缩也增大，加上周边薄壁部位共晶处本身收缩也增大，加上周边薄壁部位共晶凝固时对该部位铁液的抽吸作用，使该部位凝固时对该部位铁液的抽吸作用，使该部位凝固收缩增大，而较小的石墨化膨胀缺乏以凝固收缩增大，而较小的石墨化膨胀缺乏以弥补液态和凝固收缩，因此容易出现缩孔缩弥补液态和凝固收缩，因此容易出现缩孔缩松缺陷。所以在设计浇注系统时，要保证铸松缺陷。所以在设计浇注系统时，要保证铸件热节部位在共晶凝固阶段有足够的铁液补件热节部位在共晶凝固阶段有足够的铁液补给，以满足该处液态收缩和凝同收缩的

6、需求。给，以满足该处液态收缩和凝同收缩的需求。因此，这种部位一定要设置热冒口，且应使因此，这种部位一定要设置热冒口，且应使冒口温度不低于最后凝固部位的温度。冒口温度不低于最后凝固部位的温度。;缩孔，缩松缩孔，缩松(2)薄壁球铁铸件要有足够的孕育。即在保证一定的薄壁球铁铸件要有足够的孕育。即在保证一定的CE的同时，充分利用转包或随流孕育，使孕育处置既有的同时，充分利用转包或随流孕育，使孕育处置既有效又均匀。否那么偏析景象严重，铸件石墨化不充分效又均匀。否那么偏析景象严重，铸件石墨化不充分易出现白口易出现白口(或反白口或反白口)而引起缩孔缩松。这种情况在而引起缩孔缩松。这种情况在原铁液原铁液w(S

7、i)量不高和一型多件时较为常见。消费中经量不高和一型多件时较为常见。消费中经常发现，在同一铸型内有缩孔和无缩孔缺陷的铸件同常发现，在同一铸型内有缩孔和无缩孔缺陷的铸件同时存在，这与孕育不均匀有关。时存在，这与孕育不均匀有关。(3)要保证较高的浇注温度。要保证浇温至少在要保证较高的浇注温度。要保证浇温至少在1 350以上以上(以以10-40 mm壁厚铸件统计壁厚铸件统计)，否那么补缩通，否那么补缩通道过早凝固，使厚壁处补给量缺乏；此外随流孕育剂道过早凝固，使厚壁处补给量缺乏；此外随流孕育剂不易熔解，作用不能发扬，石墨化不充分，为缩孔缩不易熔解，作用不能发扬，石墨化不充分，为缩孔缩松构成发明条件。

8、松构成发明条件。back;缩孔，缩松缩孔，缩松3合金成分影响举例1如前所述，对于灰铁， 碳含量越小，初晶奥氏体析出量越大，这 个阶段体积收缩量也越大，假设铸件补缩不畅或者后期膨胀缺乏，就容易产生缩孔缩松，反之亦然；;2采用真空感应磁悬浮熔炼合金、重力浇注入室温石墨模具的方法,分别制备了Ti-47Al-2Cr-2Nb,Ti-47Al-2Cr-2Nb-0.8B和Ti-47Al-2Cr-2Nb-0.1C 3种名义成分的铸锭.对铸锭进展成分分析并利用体视显微镜和扫描电子显微镜对铸锭的铸造收缩缺陷和组织进展分析.结果阐明:Ti-47Al-2Cr-2Nb合金铸锭有很强的柱状晶生长趋势,在轴线附近区域构成分

9、散的缩松;参与0.8%B(原子分数)后,铸锭的组织得到细化,并减弱了柱状晶生长趋势,收缩缺陷分布集中以大缩孔方式存在,显微缩松的密度和尺寸均降低.添加0.1%C(原子分数)后,铸锭的组织和缩孔缩松与Ti-47Al-2Cr-2Nb比均无明显变化.back缩孔，缩松缩孔，缩松;热应力热应力1产生缘由热应力：铸件在凝固和冷却过程中，不同部位由热应力：铸件在凝固和冷却过程中，不同部位由于不平衡的收缩而引起的应力。为铸造残留应力。于不平衡的收缩而引起的应力。为铸造残留应力。产生热应力的缘由很多：产生热应力的缘由很多：(1)构造体构件的热膨胀或收缩遭到外界约束；构造体构件的热膨胀或收缩遭到外界约束；(2)

10、构造体构件之间的温差；构造体构件之间的温差；(3)构造体内某一构件中的温度梯度；构造体内某一构件中的温度梯度；(4)线膨胀系数不同资料的组合；线膨胀系数不同资料的组合；(5)资料内部夹杂；资料内部夹杂；(6)资料的各向异性；资料的各向异性；back;热应力热应力2减少应力影响措施1.减少铸件各部位的温差，尽量构成同时凝固。减少铸件各部位的温差，尽量构成同时凝固。2.改善铸型和型芯的退让性，以减少收缩的机械阻力。改善铸型和型芯的退让性，以减少收缩的机械阻力。3.在性能满足的前提下，选择弹性模量在性能满足的前提下，选择弹性模量E小和收缩系小和收缩系 数小的合金。数小的合金。4.消除应力方法：消除应力方法： 1人工失效：去应力退火人工失效：去应力退火 2自然失效自然失效 3振动时效振动时效back;参考文献：1梅俊，蔡启舟，吴和保，龙文元，樊自田，魏伯康， 影响薄壁球铁件缩孔缩松构成的几