定向凝固是在凝固過程中采用強(qiáng)制手段,在凝固金屬還未凝固的熔體中建立起沿特定方向的溫度梯度。具體方法就是在工藝上采取 各項(xiàng)措施,使鑄件上從遠(yuǎn)離冒口或澆注系統(tǒng)的部分到冒口或澆注系統(tǒng)炎間,建立一個逐步遞增的溫度梯度,這樣就可以-鑄件結(jié)構(gòu)上各部分,按照遠(yuǎn)離冒口的、薄的部分先凝固,然后按順序向著冒口或澆注系統(tǒng)的方向凝固,以實(shí)現(xiàn)鑄件厚實(shí)部分補(bǔ)縮薄細(xì)部分,常見的樹脂砂種類,而冒口又補(bǔ)縮厚實(shí)部分,從而將縮孔移入冒口中,終獲得致密而合格的鑄件。
定向凝固的優(yōu)點(diǎn)是:冒口補(bǔ)縮作用好,可以防止產(chǎn)生縮孔和縮松,獲得致密而合格的鑄件。因此,定向凝固對凝固收縮大,結(jié)晶范圍較小合金,常 采用這個原則-鑄件。
定向凝固的缺點(diǎn):因鑄件各部分有較大的溫差,使得鑄件在凝固期間在過渡部位易產(chǎn)生熱裂,凝固后易產(chǎn)生應(yīng)力和變形。定向凝固原則需要加冒口和補(bǔ)貼,工藝成品率較低,切冒口耗費(fèi)大量工時(shí),使成本提高。
錳
錳是高鉻鑄鐵中的常存元素。高鉻鑄鐵中的錳既進(jìn)入碳化物,也溶入奧氏體。錳對高鉻鑄鐵中鉻碳化合物的數(shù)量、結(jié)構(gòu)沒有-影響。
溶入奧氏體的錳,樹脂砂的生產(chǎn)原料,主要有下面幾個作用:
擴(kuò)大基體內(nèi)的γ-fe相區(qū),樹脂砂的價(jià)格,推遲珠光體轉(zhuǎn)變孕育期,提高高鉻鑄鐵的淬透性。但是沒有鉬和鎳的作用-。
在高鉻鑄鐵凝固過程中,錳改變初生奧氏體析出溫度和凝固溫度范圍。含錳較高的先共晶奧氏體量增加,枝晶細(xì)化,相應(yīng)地減小了共晶組織的尺寸。
錳促進(jìn)貝氏體轉(zhuǎn)變。調(diào)整高鉻鑄鐵的鉻碳比、硅錳比、控制合適的加錳量,并通過熱處理可以制造出具有奧氏體-貝氏體組織的高鉻鑄鐵。這種高鉻鑄鐵的綜合力學(xué)性能和抗磨能力都比較好。
降低ac3和ms溫度。高鉻鑄鐵中的錳有穩(wěn)定奧氏體組織的作用。當(dāng)高鉻鑄鐵中錳達(dá)到較高濃度時(shí),其奧氏體基體可直接保留至室溫下。生產(chǎn)馬氏體高鉻鑄鐵時(shí),鑄件淬火組織中可能出現(xiàn)較多殘留奧氏體。
高鉻鑄鐵中含有適量的錳元素,對于提高鑄件強(qiáng)韌性,-淬硬性和耐磨性都是有益的。合理加錳量與鉻碳比和鑄件的厚度有關(guān)。
冷鐵在鑄造過程中的作用如下:
1)減少冒口尺寸,如澆注鐵砧子時(shí),內(nèi)部放大量冷鐵可加快冷卻,減少冒口尺寸。
2)消除鑄件局部熱節(jié)處的縮孔和縮松,如在鑄件凸臺上放置冷鐵,可防止此處產(chǎn)生縮孔和縮松。
3)有減少冒口數(shù)量的作用,如在齒輪輪緣兩個冒口之間的表面上放置冷鐵,使冒口補(bǔ)縮距離增加,從而使冒口數(shù)量減少。
4)防止鑄件產(chǎn)生裂紋的作用,如在鑄件兩壁交接處放冷鐵,莒縣樹脂砂,以消除熱節(jié),增加強(qiáng)度,防止此處被拉裂。
5)提高鑄件的硬度和耐磨性的作用,如機(jī)床床身導(dǎo)軌面利用冷鐵,加快冷卻,細(xì)化導(dǎo)軌面的金相組織,提高硬度,增加耐磨性。
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