縮松和冷隔缺陷

1、職業(yè)教育材料成型與控制技術(shù)專業(yè)教學(xué)資源庫銅合金鑄件鑄造技術(shù)課程制作人：李莎陜 西 工 業(yè) 職 業(yè) 技 術(shù) 學(xué) 院縮松和冷隔缺陷(離心鑄造）銅合金鑄件鑄造技術(shù)課程1縮松的特征、產(chǎn)生原因及防止措施冷隔的特征、產(chǎn)生原因及防止措施2目 錄銅合金鑄件鑄造技術(shù)課程離心鑄件斷面上有分散而細(xì)小的縮孔，有時(shí)需借助放大鏡才能發(fā)現(xiàn)，稱縮松缺陷。 縮松特征圖1 縮松缺陷銅合金鑄件鑄造技術(shù)課程縮松是錫青銅軸瓦常見的缺陷，鑄件內(nèi)表面經(jīng)粗加工后可看到有顏色不同的色彩，在放大鏡下為一片縮松，缺陷少則一處，多者幾處，縮松片域面積的最大尺寸約1060mm。薄壁鋼管和鐵管截面上也常會(huì)發(fā)現(xiàn)縮松，試壓時(shí)出現(xiàn)滲漏報(bào)廢。銅合金鑄件鑄造技術(shù)

2、課程產(chǎn)生原因在離心力場中凝固時(shí)，大多數(shù)情況下離心鑄件是由外向里順序凝固，由于補(bǔ)縮加強(qiáng)，不易形成縮孔、縮松，鑄件組織致密。 原因一：在實(shí)際生產(chǎn)中，有時(shí)會(huì)出現(xiàn)凝固順序不理想的情況，而形成雙面凝固。如果金屬液凝固時(shí)析出的晶粒重度比金屬液小時(shí)，這些晶粒會(huì)以較大的速度浮向內(nèi)表面，混在鑄件內(nèi)表層的金屬液中，加速了內(nèi)表面金屬液凝固。在已凝固的內(nèi)表面下的金屬液，在隨后凝固過程中由于體積收縮，而使鑄件內(nèi)部形成縮孔和縮松缺陷。如過共晶鋁合 金在離心鑄造時(shí)就可能出現(xiàn)這種情況。銅合金鑄件鑄造技術(shù)課程產(chǎn)生原因原因二：在離心澆注時(shí)如果鑄型冷卻條件較差，像使用涂料生產(chǎn)鋼管和鐵管時(shí)，鑄件的中間層尚未凝固時(shí)，內(nèi)層可能已開始凝固

3、，形成雙向凝固?？傊?，形成雙面夾層凝固，將使鑄件形成縮松。銅合金鑄件鑄造技術(shù)課程原因二舉例：圖2是用絕熱涂料生產(chǎn)鑄態(tài)球墨鑄鐵管時(shí)，計(jì)算所得鑄管凝固時(shí)臨界固相率隨時(shí)間推進(jìn)情況，澆后5s內(nèi)鑄管為從外向內(nèi)凝固；但6s開始內(nèi)層也開始凝固，這樣內(nèi)、外層的凝固前沿在靠近內(nèi)表面約1/3壁厚處相遇，在此處形成縮松。對于有糊狀凝固特點(diǎn)的合金，如錫青銅，它的凝固溫度區(qū)間寬，順序凝固程度不夠，補(bǔ)縮不完全，便會(huì)形成縮松。銅合金鑄件鑄造技術(shù)課程圖2 臨界固相率前沿推進(jìn)及鑄管壁凝固過程示意圖銅合金鑄件鑄造技術(shù)課程消除離心鑄件縮松的措施是創(chuàng)造和加強(qiáng)離心鑄件由外向內(nèi)的順序凝固條件。n 加速鑄型冷卻；n 涂料金屬型的涂層不可過

4、厚；n 對凝固溫度間隔寬的合金，可適當(dāng)提高鑄型轉(zhuǎn)速；n 生產(chǎn)鋼背錫青銅軸瓦時(shí)，可適當(dāng)降低鋼套出爐溫度，降低過熱度，以提高冷卻速度；n 澆完金屬后在內(nèi)表面掛渣或加些草灰，以減緩內(nèi)表面冷卻速度。預(yù)防措施銅合金鑄件鑄造技術(shù)課程離心鑄件上有互不結(jié)合或結(jié)合不好的金屬層及冷紋，稱冷隔缺陷，又稱重皮。如圖3所示，用金屬型生產(chǎn)離心鑄管時(shí)，管外表面上常可見到不連續(xù)、近似螺旋線分布的冷隔疤痕，痕有寬有細(xì)。嚴(yán)重時(shí)外層和內(nèi)層分層形成重皮，把外層薄皮 (13mm)撬開，兩層交界面很不平滑，有粒狀的凸起和凹坑。冷隔特征銅合金鑄件鑄造技術(shù)課程圖3 冷隔銅合金鑄件鑄造技術(shù)課程產(chǎn)生原因鑄型溫度或金屬液溫度過低、澆注速度過慢；澆入的金屬液迅速冷卻，使后澆入的金屬液無法與先澆入的金屬液熔合，在鑄件上形成冷隔。防止措施 鑄型溫