《熔炼与铸锭》ppt课件

《《熔炼与铸锭》ppt课件》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、第二部分铸造铸锭的凝固方式铸锭的收缩：铸锭缺陷连续铸造：凝固理论的实际应用举例一铸锭的凝固方式：在铸锭凝固过程中，对铸锭质量影响较大的主要是固液两相并存的凝固区的宽窄。铸锭的“凝固方式”就是依据凝固区的宽窄来划分的。逐层凝固纯金属和共晶成分的合金在凝固中因为不存在固液两相并存的凝固区，所以固体与液体分界面清晰可见，一直向铸件中心移动。糊状凝固铸件在结晶过程中，当结晶温度范围很宽，且铸件截面上的温度梯度较小，则不存在固相层，固液两相共存的凝固区贯穿整个区域。中间凝固大多数合金的凝固是介于逐层凝固和糊状凝固之间，称为中间凝固。一般

2、认为：铸模的冷却能力越大，越有利于在结晶过程中保持较大的温度梯度，从而利于柱状晶区的发展。柱状晶择优取向，晶界往往容易富集第二相，特别是在两种位向交叉面是受力的薄弱环节，轧制时容易开裂。因此，钢铁或镍合金（塑形较差）应避免柱状晶的出现；而有色金属，有时要求获得柱状晶。思考：若要避免柱状晶的出现，应采用哪种凝固方式，并如何实现？讨论：二铸锭的收缩：定义：收缩是指合金从浇注、凝固到冷却至室温的过程中，其体积或尺寸缩减的现象。分类：分为三类，液态收缩、凝固收缩和固态收缩。铸锭温度降低浇注温度室温凝固终止温度开始凝固温度液态收缩凝固收

3、缩固态收缩体积收缩线收缩收缩率：体积收缩是指单位体积的收缩量（体积收缩率）。线收缩是指单位长度上的收缩量（线收缩率）。体积收缩率：线收缩率：其中V0，L0表示铸件在高温T0时的体积和一维方向的长度；V1，L1表示铸件在高温T1时的体积和一维方向的长度。缩孔：三铸锭缺陷定义：缩孔是指金属液在铸模中冷却和凝固时，在铸件的厚大部位及最后凝固部位形成一些容积较大的孔洞。产生原因：先凝固区域堵住液体流动的通道，后凝固区域收缩所缩减的容积得不到补充。疏松：定义：疏松是指金属液在铸模中冷却和凝固时，在铸锭的厚大部位及最后凝固部位形成一些分散

4、性的小孔洞。产生原因：当合金的结晶温度范围很宽或铸锭断面温度梯度较小时，凝固过程中有较宽的糊状凝固两相并存的区域。随着树枝晶长大，该区域被分割成许多孤立的小熔池，各部分熔池内剩余液态合金的收缩得不到补充，最后形成了形状不一的分散性孔洞即缩松。另外，疏松还可能由凝固时被截留在铸锭内的气体无法排除所致。不过，疏松内表面应该是光滑，近似球状。防止措施：采取顺序凝固的办法避免缩孔、疏松的出现。安装冒口或放置冷铁等工艺措施，使铸件上远离冒口的部位先凝固（图中Ⅰ），尔后在靠近冒口的部位凝固（图中Ⅱ、Ⅲ），最后是冒口本身凝固。顺序凝固：是指

5、通过在铸件上可能出现疏松的后大部位裂纹与变形：在铸锭的固态收缩阶段会引起铸造应力。铸造应力相变应力热应力机械应力铸锭收缩受阻锭铸因V冷却、温度不同，各部位收缩不一致产生铸锭组织发生相变时，因温度差异出现体积变化不一致铸造应力：四连续铸造：定义：是指将熔融金属连续不断地浇注到被成为结晶器的特殊容器中，凝固的铸件不断从结晶器的另一端被引出，从而获得任意长度的等横截面铸件的铸造方法。工艺过程：如右图所示。特点和应用：1、冷却速度快，组织致密，机械性能好；2、工艺简单，生产效率高；3、适于横截面一定的钢材、铝材和铸铁管等铸件的生产。连

6、续铸造工艺过程示意图五、凝固理论的实际应用举例一、铸锭（铸件）的宏观组织控制：三层典型组织1.激冷层（表面细晶区）2.柱状晶区3.中心等轴晶区1.激冷层（表面细晶区）2.柱状晶区3.中心等轴晶区弱面铸锭（铸件）的宏观组织控制：特殊情况下可得到全部为柱状晶和等轴晶柱状晶形成弱面，热轧时开裂铸锭（铸件）的宏观组织控制：特殊情况下可得到全部为柱状晶和等轴晶铸锭中心等轴晶粒的来源：仔晶卷入，枝晶漂移，晶体下沉例：三个成份相同，但铸造温度和铸模材料不同的铸件得到三种横截面：A.粗等轴晶B.细等轴晶C.典型三层晶带组织，试解释为何产生不同

7、的组织。A高的浇注温度，导热性差的砂模B低的浇注温度,导热性差的砂模C适中的浇注温度,导热性好的砂模铸锭的宏观组织控制：控制晶粒的大小a.增加过冷度过冷度增大，N/V0增加实际结晶时，过冷度是由冷却速度来控制的b.变质处理c.振动，搅拌AlMg合金没有变质处理晶粒AlMg合金经过变质处理晶粒有色合金的熔炼熔炼工艺对有色合金铸件的性能和缺陷有很大影响。多数有色合金易产生气孔和夹杂，尤其是钛合金、铝合金、镁合金和某些铜合金。一般的熔炼工艺流程是：1）根据铸件技术要求所规定的合金牌号，可查出合金的化学成分范围，从中选定化学成分；2）

8、根据元素的烧损率和成分要求，进行配料计算，得出各种炉料的加入量，并选择炉料。若炉料受到污染，则需要进行处理，保证所有的炉料清洁、无锈，并在投料前进行预热；3）检查和准备化用具，涂刷涂料，并预热，防止气体、夹杂物和有害元素的污染；4）加料。一般加料顺序为：回炉料、中间合金和金属