① 為什麼鋼水鑄造要高溫出爐低溫澆注
澆注溫度的提高可以使合金流動性提高,防止鑄件產生澆不足、冷隔等鑄造缺陷,但澆注溫度過高,金屬的總收縮量增加,吸氣增多,氧化嚴重,鑄件容易產生縮孔縮松粘砂氣孔粗晶等缺陷,因此,在保證足夠流動性的前提下盡量降低澆注溫度。
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一、澆注作用與影響因素
設備條件一定和冶煉鋼種確定時,澆注工藝是十分重要的。澆注工藝中最重要的兩個工藝參數就是澆注溫度與澆注速度。它決定鋼錠的表面質量,如冒口的收縮、氣體逸出與夾雜物的上浮、鋼的偏 析、疏鬆、縮孔等質量問題。對於澆注溫度的確定,一般採用如下公式:
T澆注=T溶點+T過熱
式中T澆注——鋼種的液相線溫度;T溶點——包括根據鋼種決定的澆注最小過熱量。因澆注方法和錠型等因素,要求增減的溫度以及整個澆注過程中鋼液的溫度下降值;T過熱——開澆時鋼液溫度。
一些高合金模具鋼的澆注,一般都採用低溫快注的原則,以減少鋼中的偏析和疏鬆,出鋼溫度控制在高於鋼的熔點80℃~100℃,根據鋼種、錠型和鋼包的大小而定。澆注速度是與澆注溫度密不可分的,通常用 「高溫慢注」與「低溫快注」,必須根據注溫調節注速。
如注速過快,相當於提高了澆注溫度,因為同一時間內帶入鋼錠模內的熱量增加,整個鋼錠的凝固 時間延長,成分偏析嚴重,夾雜物增加,氣體也不易排出,還可能出現翻皮缺陷。另外,在模具鋼的澆注過程中,一定要注意補縮。至於補縮的時間與錠型、鋼種等有關系。
二、澆注方法
按鋼水進入鋼錠模的方位可分為上注和下注;按鋼錠模、底板整備作業流程特徵可分為車鑄和坑鑄。一般根據鋼錠大小、鋼種特點和車間生產條件等進行選擇。表面質量要求嚴格的不銹鋼、硅鋼、薄板等鋼種採用下注,內部質量要求較高的重軌、炮管等鋼種多採用上注。
小鋼錠只能下注,大鋼錠則適於上注;沸騰鋼較適於下注,壓蓋鋼和半鎮靜鋼較適於上注。中國鋼廠採用下注比較普遍。車鑄可上注,也可下注,適合於大型鋼鐵聯合企業採用;坑鑄適用於小型煉鋼廠的小型鋼錠澆注(多為下注)和重型機械廠鍛造鋼錠的澆注(多為上注)。
② 鑄造鋁合金錠AC3AM澆口位置存在縮松和松孔,如何解決
有縮松都是表明溫度高,解決辦法無非兩種,降低澆口位置溫度或提高澆口位置的補縮包溫度
③ 鋁壓鑄產品與鋁重力澆鑄產品哪個強度更高
壓鑄工藝採用的是將溶化的鋁液高速射入壓鑄模具內並保壓冷卻成形的工藝方法,優點是:生產效率高,成本低,表面質量好,尺寸精度高。缺點也明顯:模具成本高,緻密度不高,內部組織容易出現縮孔縮松,並且內部氣孔渣孔多(因鋁液在高速射入時裹雜大量空氣形成氣孔及渣孔),機械強度及延伸率低(這是因為壓鑄件不能作T6熱處理增加強度,不能作T6熱處理
的原因就是因為內部有大量的氣孔,延伸率低是因為壓鑄鋁合金含鐵量太高,而含鐵量越高,延伸率越低),氣密性差,壓鑄件往往需要作真空封孔工藝來封堵鑄件的縮松,氣孔。並且生產一些內腔復雜的產品,例如象茶壺這類口小肚子大的產品。
重力鑄造工藝採用是將溶化的鋁液緩慢倒入鑄造模具內,並自然冷卻成形的工藝方法,優缺點剛好與壓鑄相反,生產的產品具有復雜的結構,內部組織均勻緻密,通過良好的模具設計
能使鋁鑄件內部沒有氣孔渣孔,產品可以作T6熱處理強化,最終的鑄鋁件成品具體高的機械強度,好的延伸率,好的氣密性。
因為內部的氣孔在肉眼下是無法看到的,於是我們可以藉助X光機對鋁鑄件進行X射線檢查,在X射線下可以清楚的看到鋁合金鑄件的內部狀況。
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④ 鑄件為什麼會產生縮孔縮松的缺陷如何防止或減少它們的危害
因鑄型吸熱,靠近型腔表面的金屬很快就降到凝固溫度,凝固成一層外殼,溫度下降,合金逐層凝固,凝固層加厚,內部的剩餘液體,由於液體收縮和補充凝固層的凝固收縮,體積縮減,液面下降,鑄件內部出現空隙,直到內部完全凝固,在鑄件上部形成縮孔。
已經形成縮孔的鑄件的鑄件繼續冷卻到室溫時,因固態收縮,鑄件的外形輪廓尺寸略有縮小。
防止縮孔和縮松的措施:
1、合理選用鑄造合金;
2、按照定向凝固原則進行凝固;
3、合理地確定內澆道位置及澆注工藝;
4、合理地應用冒口、冷鐵和補貼等工藝措施。
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影響縮孔與縮松的因素
1、金屬性質
金屬熔體的液態體收縮系數和液態及凝固的收縮率越大,縮孔和縮松的容積越大。而金屬的固態收縮系數越大,縮孔及縮松的容積越小,其形成的趨勢也越小。
2、鑄型條件
鑄型的激冷能力越強,縮孔及縮松的容積越小。因為鑄型的激冷能力強,易造成澆注與凝固幾乎同時進行的條件,使金屬收縮在較大程度上被後注金屬液所填充,實際發生收縮的液態金屬量減少。
3、澆注條件
澆注溫度越高,金屬的液態收縮越大,縮孔的容積越大。但是,在具有冒口的條件下,高的澆注溫度有助於提高冒口的補縮能力而減小縮孔的容積。澆注速度越緩慢,澆注時問越長,縮孔容積越小。
4、鑄件尺寸
鑄件壁厚尺寸越大,形成縮孔和縮松的趨勢越大。因為在鑄件表層凝固後,厚壁鑄件內部的金屬液溫度很高,液態收縮量很大,導致縮孔及縮松的容積較大。
5、補縮壓力
在凝固過程中施加補縮壓力,可有效減小縮孔及縮松形成的趨勢。
⑤ 既然提高澆注溫度可提高液態合金的充型能力,但為什麼又要防止澆注溫度過高
澆注溫度過高,會使金屬的吸氣量和總收縮量增大,氧化也嚴重,從而增加鑄件產生其他缺陷的可能性(如縮孔、縮松、黏砂、晶粒粗大等)。因此,在保證流動性足夠的條件下,澆注溫度應盡可能低些。
澆注溫度對合金的充型能力有決定性影響。澆注溫度高,液態金屬所含的熱量多,在同樣冷卻條件下,保持液態的時間長,所以流動性好。澆注溫度越高,合金的黏度越低,傳給鑄型的熱量多,在結晶溫度區間內的降溫速度緩慢,保持液態的時間延長,流動性好,充型能力強。因此,提高澆注溫度是改善合金充型能力的重要措施。但澆注溫度過高,會使金屬的吸氣量和總收縮量增大,氧化也嚴重,從而增加鑄件產生其他缺陷的可能性(如縮孔、縮松、黏砂、晶粒粗大等)。因此,在保證流動性足夠的條件下,澆注溫度應盡可能低些。