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1、作业作业: :（1） 缩孔，缩松是铸件中的常见缺陷，哪些因素影响其形成，如何采取措施进行防止，举例说明合金成分对形成缩孔和缩松的影响。（2）热应力产生的原因，举例说明如何采取措施减少应力对铸件性能的影响。 作业作业一、缩孔，缩松影响形成因素防止形成措施合金成分影响二、热应力产生原因减少应力影响措施内容提要内容提要缩孔，缩松缩孔，缩松缩孔和缩松缩孔和缩松的的形成：形成：铸件在冷却和凝固过程中，若液态收缩和凝固收缩所缩减的体积得不到补充，往往在铸件最后凝固的地方出现孔洞。容积大而且比较集中的孔洞容积大而且比较集中的孔洞缩孔；缩孔；细小而且分散的孔洞细小而且分散的孔洞 缩松。缩松。产生原因：液态收缩
2、和凝固收缩值大于固态收缩值。缩松的形成：缩松的形成：由于结晶温度范围较宽，树枝晶发达，流动性低、液态和凝固收缩所形成的细小、分散孔洞得不到液态金属补充而造成。缩孔，缩松缩孔，缩松1影响形成因素（1）冶金因素化学成分孕育处理工艺铁液过热及浇注温度炉料来源及配比影响缩孔缩松缺陷形成的因素主要有以下两类：影响缩孔缩松缺陷形成的因素主要有以下两类：（2）铸型工艺浇注系统设计型板布置铸型材料及铸型刚度缩孔，缩松缩孔，缩松分析举例分析举例以灰铁为例以灰铁为例：(1) 碳含量越小，初晶奥氏体析出量越大，这 个阶段体积收缩量也越大，如果铸件补缩不畅或者后期膨胀不足，就容易产生缩孔缩松，反之亦然；(2) 孕育处
3、理增加共晶形核数目，减小了共晶晶粒的尺寸，延迟了共晶的膨胀时间从而增加了补缩的困难，因而容易造成缩孔缩松。back缩孔，缩松缩孔，缩松2防止形成措施（1）合理选用铸铁合金（2）按照定向凝固原则进行凝固（3）合理选择浇注系统和浇注位置（4）合理地应用冒口、冷铁和补贴等工艺措施缩孔补救措施：焊补。挖去缺陷区金属，用与基体金属共同或相容的焊接条焊补缺陷去，焊后修平进行焊后热处理。缩孔，缩松缩孔，缩松分析举例分析举例以薄壁以薄壁球铁球铁铸件为例铸件为例：(1)保证最后凝固部位保证最后凝固部位(热节处热节处)的补缩通道始终畅通。的补缩通道始终畅通。 由于薄壁复杂球铁件冷速快，铸件热节处自身收缩也增大，加
4、上周边薄壁部位共晶凝固时对该部位铁液的抽吸作用，使该部位凝固收缩增大，而较小的石墨化膨胀不足以弥补液态和凝固收缩，因而容易出现缩孔缩松缺陷。所以在设计浇注系统时，要保证铸件热节部位在共晶凝固阶段有足够的铁液补给，以满足该处液态收缩和凝同收缩的需要。因此，这种部位一定要设置热冒口，且应使冒口温度不低于最后凝固部位的温度。缩孔，缩松缩孔，缩松(2)薄壁球铁铸件要有足够的孕育。薄壁球铁铸件要有足够的孕育。即在保证一定的CE的同时，充分利用转包或随流孕育，使孕育处理既有效又均匀。否则偏析现象严重，铸件石墨化不充分易出现白口(或反白口)而引起缩孔缩松。这种情况在原铁液w(Si)量不高和一型多件时较为常见
5、。生产中经常发现，在同一铸型内有缩孔和无缩孔缺陷的铸件同时存在，这与孕育不均匀有关。(3)要保证较高的浇注温度。要保证较高的浇注温度。要保证浇温至少在1 350以上(以10-40 mm壁厚铸件统计)，否则补缩通道过早凝固，使厚壁处补给量不足；此外随流孕育剂不易熔解，作用不能发挥，石墨化不充分，为缩孔缩松形成创造条件。back缩孔，缩松缩孔，缩松3合金成分影响举例（1）如前所述，对于灰铁， 碳含量越小，初晶奥氏体析出量越大，这 个阶段体积收缩量也越大，如果铸件补缩不畅或者后期膨胀不足，就容易产生缩孔缩松，反之亦然；（2）采用真空感应磁悬浮熔炼合金、重力浇注入室温石墨模具的方法,分别制备了和Ti-
6、47Al-2Cr-2Nb-0.1C 3种名义成分的铸锭.对铸锭进行成分分析并利用体视显微镜和扫描电子显微镜对铸锭的铸造收缩缺陷和组织进行分析.结果表明:Ti-47Al-2Cr-2Nb合金铸锭有很强的柱状晶生长趋势,在轴线附近区域形成分散的缩松;加入0.8%B(原子分数)后,铸锭的组织得到细化,并削弱了柱状晶生长趋势,收缩缺陷分布集中以大缩孔方式存在,显微缩松的密度和尺寸均降低.添加0.1%C(原子分数)后,铸锭的组织和缩孔缩松与Ti-47Al-2Cr-2Nb比均无明显变化.back缩孔，缩松缩孔，缩松热应力热应力1产生原因热应力热应力：铸件在凝固和冷却过程中，不同部位由：铸件在凝固和冷却过程中
7、，不同部位由于不均衡的收缩而引起的应力。为铸造残留于不均衡的收缩而引起的应力。为铸造残留应力应力。产生产生热应力的原因热应力的原因很多：很多：(1)结构体结构体构件的构件的热膨胀或收缩受到外界约束热膨胀或收缩受到外界约束；(2)结构体构件结构体构件之间之间的温差的温差；(3)结构体内某一构件中的温度梯度；结构体内某一构件中的温度梯度；(4)线膨胀系数不同材料的组合线膨胀系数不同材料的组合；(5)材料内部材料内部夹杂；夹杂；(6)材料的材料的各向异性；各向异性；back热应力热应力2减少应力影响措施1.减少减少铸件各部位的温差，尽量形成同时凝固。铸件各部位的温差，尽量形成同时凝固。2.改善改善铸
8、型和型芯的退让性，以减少收缩的机械阻力。铸型和型芯的退让性，以减少收缩的机械阻力。3.在在性能满足的前提下，选择弹性模量性能满足的前提下，选择弹性模量E小和收缩小和收缩系系 数数小的合金。小的合金。4.消除消除应力方法应力方法： 1）人工失效：去应力退火）人工失效：去应力退火 2）自然失）自然失效效 3）振动时）振动时效效back参考文献：1梅俊，蔡启舟，吴和保，龙文元，樊自田，魏伯康， 影响薄壁球铁件缩孔缩松形成的几个因素；2杨杰董，怀宇熊，守美， 灰铁凝固过程中缩孔缩松的预测；3杨新华，曾大新，魏伯康，蔡启舟， 有关球铁铸件缩孔缩松形成及预防的文献综述；4高勇，杨莉莉，郑立静，张虎， 微量B和C对TiAl合金铸锭缩孔缩松的影响 ；5张卫正，刘盒棒，魏春源，郭良平， 热应力产生的根源及针对发动机受热件的解决方法6老师课件；谢谢观看
