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采用差壓鑄造或低壓鑄造工藝,液流自鑄型的下方進(jìn)入鑄型,如果控制得當(dāng),合金液可以平穩(wěn)、緩慢地充型,鑄件的缺陷很少,材質(zhì)的力學(xué)性能當(dāng)然大幅度提高。從文獻(xiàn)得知,覆膜砂鑄件的特點(diǎn),美國(guó)航空、航天用較大型的鋁合金、鎂合金鑄件,不少都是用差壓鑄造工藝制造的。
還有一種平穩(wěn)充型的澆注工藝值得注意,那就是使液流水平轉(zhuǎn)移的“傾轉(zhuǎn)澆注(tiltcasting或tilt filling)”,澆注的方式是:將鑄型和澆包(或其他盛合金液的容器)安置在一可傾轉(zhuǎn)的裝置中,使鑄型的澆口和澆包的流出口對(duì)齊,然后,使裝置緩慢地傾轉(zhuǎn),使合金液平穩(wěn)地從澆包轉(zhuǎn)移到鑄型中。目前,已有將此種工藝用于生產(chǎn)鋁合金鑄件和鈦合金鑄件的-,主要是一些-重要的鑄件。
盡管后兩種澆注工藝效果-,更適應(yīng)于生產(chǎn)鋁合金鑄件,但是,重力澆注畢竟是應(yīng)用了幾千年的傳統(tǒng)工藝,而且還有生產(chǎn)條件方面的制約,在鋁合金鑄件用量不斷增長(zhǎng)的今天,絕大部分鑄件仍然是用重力澆注的方式生產(chǎn)的。為了進(jìn)一步提高鑄件的,在鑄造生產(chǎn)方面更充分地利用鋁合金在力學(xué)性能方面的潛力,改進(jìn)澆注系統(tǒng)是當(dāng)前必須認(rèn)真面對(duì)的課題。
近年來,采用視頻射線攝影技術(shù)和計(jì)算機(jī)模擬,可以-地了解合金液的充型過程,但是,由于受到目前可供引用的參數(shù)的制約,至今,對(duì)充型過程的認(rèn)識(shí)仍有不少不甚確切之處。
適用于鋁合金的工藝方法很多,以下僅就水平分型的砂型鑄造工藝,提出的一些改進(jìn)澆注系統(tǒng)的意見,是依據(jù)j.compbell和其他人士的研究結(jié)果歸納得到的,還不能認(rèn)為是非常成熟的,只能作為我們更新觀念的起點(diǎn),行之有效的具體工藝方案,仍有待我們?cè)趯?shí)際生產(chǎn)中不斷地分析、研究和探求。
含氮量與樹脂砂性能有什么關(guān)聯(lián)?答:自硬咪唑樹脂伴隨著含氮量提升,覆膜砂鑄件有氣孔的原因,用它配置的自硬砂的常溫下強(qiáng)度也相對(duì)應(yīng)提升,但抗?jié)裥越档汀.?dāng)含氮量高到一定水平的時(shí)候會(huì)產(chǎn)生樹脂黏度提升,造成覆蓋細(xì)砂的樹脂膜變軟或不詳細(xì),使型沙強(qiáng)度減少,若為降低黏度而少脫干,將造成樹脂水分含量提升,使環(huán)氧固化劑干固工作能力變?nèi),縮聚達(dá)不上該有的深層,分子結(jié)構(gòu)間的粘接越來越松散,即干固速率、硬透性及強(qiáng)度都-危害。在現(xiàn)實(shí)制造中,也有些人運(yùn)用樹脂含氮量提升熱強(qiáng)度降低的特性,運(yùn)用高含氮量樹脂去改進(jìn)樹脂砂的潰散性。實(shí)驗(yàn)確認(rèn):含氮量13%樹脂的高溫強(qiáng)度僅有含氮量7~8%樹脂的1/2上下。相反減少含氮量,芳香烴提升,其焦值轉(zhuǎn)變速率緩減,覆膜砂鑄件廠,即熱裂解速率-,這對(duì)提升樹脂砂高溫-性和不銹鋼鑄件品質(zhì)都是會(huì)造成有益危害。含氮量與鑄造件品質(zhì)、成本費(fèi)有什么關(guān)聯(lián)?答:樹脂中的含氮量是一個(gè)關(guān)鍵指標(biāo)值,它不但對(duì)樹脂砂的性能有主要危害,并且對(duì)成本費(fèi)和鑄造件品質(zhì)也具有十分關(guān)鍵的危害。例如灰口鑄鐵,球墨鑄鐵通常運(yùn)用中氮樹脂,即氮含量2%~4%,不得超過5%。緣故是添加氮可提升型沙的常溫下強(qiáng)度,延展性及潰散性,有益于型沙性能的提升。且?guī)нM(jìn)氮的尿素溶液成分價(jià)格低,可控制成本。但氮含量過高就會(huì)提供三個(gè)問題,一是危害干固速率、硬透性和強(qiáng)度;二是熱強(qiáng)度減少;三是易造成n2孔,產(chǎn)生出氣孔缺點(diǎn)?墒牵偃缂庸すに-適度,運(yùn)用高氮樹脂既不容易造成n2孔,又能減少產(chǎn)品成本。例如某型號(hào)樹脂氮含量為4%,顧客樹脂砂樹脂添加量為1.5%,則進(jìn)到砂系統(tǒng)軟件的氮占有率為0.06%。通過加工工藝-后,將樹脂添加量降到為1.0%,則可以用另一型號(hào)含氮量為6%的錢樹脂,而進(jìn)到砂系統(tǒng)軟件的氮占有率不變,在保質(zhì)保量的條件下減少了成本費(fèi)。
顯示球墨鑄鐵中碳的分?jǐn)?shù)對(duì)球墨鑄鐵力學(xué)性能的影響。
適當(dāng)提高碳量,還能提高鐵水流動(dòng)性,攀枝花鑄件,減少鑄件發(fā)生縮孔、縮松傾向和縮松分布面積,-球墨鑄鐵鑄造性能。硅促使共晶轉(zhuǎn)變溫度提高,有助于鐵水發(fā)生穩(wěn)定系共晶轉(zhuǎn)變。抑制滲碳體生成。在各種元素中,硅促進(jìn)石墨化能力,僅次于碳。存在于球狀石墨心部的硅氧化合物是形核基質(zhì)中的組分,有促進(jìn)石墨形核的作用。
在鐵水中碳=3.75%,硅=2.8%-4.2%的球墨鑄鐵中,每增加1%的硅,合金冷卻時(shí)轉(zhuǎn)變溫度(ar1)提高47攝氏度。ar1提高將會(huì)增加鐵素體含量,相應(yīng)減少珠光體含量。因此,制造珠光體球墨鑄鐵件時(shí),在避免滲碳體組織生成條件下,可在上述范圍內(nèi),選擇較低的含硅量,在較小薄壁鑄件中,硅的分?jǐn)?shù)應(yīng)選取中限或下限。薄壁鑄件在成分范圍內(nèi)選擇硅的上限含量。厚壁鑄件則需適當(dāng)降低含硅量。
硅還提高球墨鑄鐵淬透性,鑄件避免珠光體轉(zhuǎn)變的臨界冷卻速度隨含硅量提高而降低;w含碳量越高,降低程度越明顯。
值得注意的是,鐵素體球墨鑄鐵中,硅量過高(例如耐熱鐵素體球墨鑄鐵)會(huì)使韌-脆性轉(zhuǎn)變溫度上升。對(duì)鑄鐵低溫性能也存在-影響。-是球墨含磷量較高時(shí),低溫脆性對(duì)硅分?jǐn)?shù)非常敏感。
以固溶狀態(tài)存在的硅能在球墨鑄鐵中發(fā)揮固溶強(qiáng)化作用。<5%的硅含量可使球墨鑄鐵的抗拉強(qiáng)度和硬度都有所提高,但是斷后伸長(zhǎng)率和沖擊韌性值隨含硅量提高而連續(xù)下降
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