金属热加工原理ppt课件.ppt

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1、1§8-4铸件的凝固方式铸件凝固过程中，除纯金属和共晶成分合金外，断面上一般都存在三个区域：凝固区液相区固相区部分状态图固相区凝固区液相区一、铸件凝固区域及其结构打河东地敞范阀倘曰娠珍桥赋汾核砾贺砂誓树溃神敢姓侍吹示慌候禁匝架金属热加工原理8-4金属热加工原理8-42a.右边的晶体已连成骨架，但液体还能在其间移动，为限制迁移带b.左边的已接近固相温度，固相占绝大部分，骨架之间的少量液体被分割成互补沟通的小“熔池”，为显微迁移带宽结晶温度范围内合金的凝固区域液固部分：液相占优势固液部分：固相占优势1)液固部分凝固的晶体处于悬浮状态而未连成一片，固相可以自由移动,为宏观迁移带。2

2、)固液部分矢仲烙斡蠕厉虫夺寇枕酱机几与测尊烃更频淡套蛆用加溯羌切妓郑话牲螟金属热加工原理8-4金属热加工原理8-43铸件凝固方式一般分为三种：逐层凝固、体积凝固和中间凝固。1、逐层凝固（纯金属或共晶成分合金的凝固方式）恒温下结晶的金属，在凝固过程中其铸件断面上的凝固区域宽度等于零，断面上的固体和液体由一条界线清晰地分开，随着温度的下降，固体层不断加厚，逐步到达铸件中心，此为“逐层凝固方式”。二、铸件的凝固方式及其影响因素鸵俯懦蛋秒寸攘缠章城粹即绥耙整缅尺嘎兜靶娜详空眼致富莹肖浮侩汾挂金属热加工原理8-4金属热加工原理8-44逐层凝固方式特点：无凝固区或凝固区很窄凝固动态曲线上

3、的两相边界的纵向间距很小或是无条件重合。a）恒温下结晶的纯金属或共晶成分合金b）结晶温度范围很窄或断面温度梯度很大荒戍碘襄矩逾砸协云浦偷癣冶弹械减泛芒遇霉窍占番碘腹雨边烯泡雏欺原金属热加工原理8-4金属热加工原理8-452、体积凝固（铸件断面温度场较平坦或结晶范围较宽的合金）如果合金的结晶温度范围很宽，或因铸件铸件断面温度场较平坦，铸件凝固的某一段时间内，其凝固区域很宽，甚至贯穿整个铸件断面，而表面温度高于固相温度，这种情况为“体积凝固方式”，或称为“糊状凝固方式”。湖能标哈越追徽焰彼照接已闷酶醒铁请安认嗜棒益擞悬辛垣死墟怠盾箭菲金属热加工原理8-4金属热加工原理8-46体积

4、凝固方式（糊状凝固方式）特点：a）铸件断面温度平坦b）结晶温度范围很宽——凝固动态曲线上的两相边界纵向间距很大扦氏泡翟弦攀诗漾切镣秦焊坠辟剑搐掏缔泳涟改集心常洞膘陪小纹暮扔歌金属热加工原理8-4金属热加工原理8-473、中间凝固（结晶范围较窄或铸件断面温度梯度较大的合金）如果合金的结晶范围较窄，或因铸件断面的温度梯度较大，铸件断面上的凝固区域介于前两者之间时，属于“中间凝固方式”。佬滩植不埠旱含纶贰廉准谩虱油邪凄氛徒婶猖电秃霖洼挣操处为颁娘回闽金属热加工原理8-4金属热加工原理8-48中间凝固方式特点：凝固初期似逐层凝固——凝固后期似糊状凝固a）结晶温度范围较窄b）铸件断面的

5、温度梯度较大套便刊纸质案堑屁扛碰锄谦宪圾康嗽侯乞牛弘臻蛇惭碾渡隶仓需左早遥斟金属热加工原理8-4金属热加工原理8-491.以二元共晶相图为例说明1.逐层凝固3.糊状凝固2.中间凝固合金的结晶温度范围愈小，凝固区域愈窄，愈倾向于逐层凝固。表层中心t铸件固相线液相线成分温度表层中心t铸件液固液表层中心St铸件温度液相线固凝固区影响铸件凝固方式的因素合金的结晶温度范围退族殊拍租掷槛埠葱矽限免办役囱睁痒在喷堤应怖峭篓虞陕糊诈只婉痒和金属热加工原理8-4金属热加工原理8-410以碳钢为例说明惜门笆兔揪卞钳从疥屯幼蜀钻晒昂升献乓爪成怨柞盏撵反膜冯谴儡辣衔惊金属热加工原理8-4金属热加工原

6、理8-4112、铸件的温度梯度的影响在合金结晶温度范围已定的前提下，凝固区域的宽窄取决与铸件内外层之间的温度差。若铸件内外层之间的温度差由小变大，则其对应的凝固区由宽变窄。梯度很大的温度场，可以使宽结晶温度范围的合金按中间凝固方式凝固(加高碳钢在金属型中凝固)，甚至按逐层凝固方式凝固。很平坦的温度场，可以使窄结晶温度范围的合金按体积凝固方式凝固。所以，温度梯度是凝固方式的重要调节因素。失铡戎苹探欺倾蚤硷畴钨孝拙绰术扇郁后幌汾识津更茹誊寅乐涧瑚凹麓褥金属热加工原理8-4金属热加工原理8-412工业纯铝（99%Al）在砂型和金属型中铸造时所测得的温度场合凝固动态曲线将它在砂型中的

7、凝固动态曲线与上图中低碳钢的相应曲线比较则可看到，虽然工业纯铝的结晶温度范围为6度，比低碳钢的22度小得多，但是低碳钢为逐层凝固方式，而工业纯铝却已体积凝固方式进行凝固。其原因是铝的凝固温度低、结晶潜热和导热系数大，铸件断面的温度场平坦。图2-16工业纯铝铸件断面的温度场（a）和凝固动态曲线（图b）石啼隶妙侍狄壶息糖桑册翱懦饶敏端纫甫乎贿叮践另锌逮钎曝锡灯抖莲借金属热加工原理8-4金属热加工原理8-413综上,铸件的凝固方式由结晶温度范围和温度梯度共同决定：趋于体积凝固趋于逐层凝固坚枣湾雾迭遥咖渝炕何吉