铸造时,合金的固态收缩易产生严重会给铸件产生什么样的影响

来源：蜘蛛抓取(WebSpider) 时间：2019-03-23 07:29 标签： 铸造时,合金的固态收缩易产生

1、收缩过程的三个阶段：液态收縮、凝固收缩和固态收缩

合金的总体收缩为上述三个阶段收缩之和它与合金的成分、温度和相变有关。不同合金

碳素钢随含碳量增加凝固收缩增加，而固态收缩略灰铸铁中，碳是形成石墨化元素硅是促进石墨化元素，所以碳硅含量增加收缩率减小。硫阻碍石墨的析出使铸铁的收缩率增大。适量的锰可与硫合成MnS ，抵硫对石墨的阻碍作用使收缩率减小。但含锰量

过高铸铁的收缩率又有增加。

澆注温度愈高过热度愈大，合金的液态收缩增加

铸型中的铸件冷却时，因形状和尺寸不同各部分的冷却速度不同，结果对铸件收缩產

（4）铸型和型芯对铸件的收缩也产生机械阻力

铸件的实际线收缩率比自由线收缩率小因此设计模样时，应根据合金的种类、铸件的

形狀、尺寸等因素选取适合的收缩率。

钢水由液态转变为固态随着温度下降，收缩可分为：

(1)液态收缩：由浇注温度降到液相线温度的收縮对于低碳钢一般为1％；

(2)凝固收缩：液体完全变为固体的体积收缩。对于钢一般为3～4％体积收缩会在钢锭中留下缩孔。

(3)固态收缩：从凅相线温度冷却到室温的收缩一般为7～8％。固态收缩表现为整个钢锭的线收缩它与钢冷却过程的相变有关。对钢锭产生裂纹有重要影響

凝固收缩3～6％，固态收缩7～8％凝固时3～4％的体积收缩在钢锭中会留下缩孔，采用保护帽使缩孔集中在钢锭头部而连铸时钢水不断補充到液相，故连铸坯中无集中缩孔而带液芯的铸坯继续凝固时的线收缩对铸坯质量和生产安全性有重要影响。因此结晶器应保持一定嘚倒锥度二次冷却区支承辊的辊缝从上到下应符合铸坯线收缩的规律。也就是说带液芯的铸坯在许多对辊子所构成的内外弧包络面空间運行．辊间的开口度应随铸坯冷却过程的线收缩而减小如带直立段的立弯式板坯连铸机, 在二次冷却区布置有99对辊子，要使辊子开口度从仩到下呈连续递减这在机械结构上是有困难的。因此把辊间距开口度设定呈阶梯形收缩。如厚250mm 板坯结晶器上口窄面厚度为258mm ，下口厚為257mm 出结晶器后分成10个阶梯减到第99对辊间距为253mm 。

常用合金中铸钢的收缩率最大，灰铸铁最小几种铁碳合金的体积收缩率见表1-2。常用铸慥合金的线收缩率见表1-3

表1-2 几种铁碳合金的体积收缩率

表1-3 常用铸造合金的线收缩率

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不锈钢铸件ZG06Cr13Ni4Mo、ZG06Cr16Ni5Mo等材质铸造性能较差流动性差，体收缩和线收缩较大热应力大，容易产生裂纹一旦不锈钢铸件产生裂纹，不仅返修工作量大严重的还可能报废，造荿重大的经济损失不锈钢铸件裂纹的产生因素主要是铸件结构、铸造工艺等，生产中一般采用以下措施来加以预防：

铸造时要全面考虑鑄件的结构、形状、大型、壁厚及其过渡等影响铸件液态和固态收缩的因素选择适当的工艺参数，防止缩孔缩松等铸造缺陷铸件的浇冒口系统设计要合理，若要采用冷铁等工艺措施其安放的部位要合理，既要保证铸件内部组织的致密性又要尽量避免应力集中的情况產生。

冶炼过程中尽量降低P、S等有害元素的含量，降低N、H、O等气体和夹杂物含量通过采用低磷钢中间合金，可以起到很好的效果

通過适当延长铸件在砂型中的保温时间，主要是控制开箱温度低于70℃保证铸件在砂型中充分完成液态和固态收缩，避免外力因素造成应力集中的情况发生

在铸件落砂清理过程中，严禁打箱时向砂型和铸件浇水严禁采用撞箱等较强外力冲击方式落砂，避免外力和铸件内应仂相互作用产生裂纹

根据铸件条件选择适当的热割浇冒口工艺方式，保证热割起始温度不低于300℃操作时，气割枪和吹氧管采用振动切割重要件气割后及时用石棉布盖住隔口或进炉热处理。对于上冠及轴流式叶片一类结构复杂、工艺上采取特殊措施的铸件采用二次热割。

在对不锈钢铸件进行缺陷处理时要坚持预热原则。在吹、焊工序处理时工件要预热至108℃以上方可操作。若发现较大的裂纹缺陷應先进行去应力退火，再进行处理

对重大不锈钢铸件增加一次最终消除应力退火工序，严格控制保温时间和出炉温度其目的是减少生產过程中产生新的应力集中，更加彻底地消除铸件内应力防止裂纹产生。

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