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玛钢管件的原材固态收缩特性简介

时间:2019-08-28 17:00来源:本站 作者:admin 点击:

   玛钢管件的原材固态收缩特性简介

  凝固体形成后温度继续下降,原子间距会进一步缩小,导致固体体积和轮廓尺寸减小,铸件在降温到室温以前发生第三阶段的固态收缩。在这个阶段,铸件各个方向都表现出尺寸的减缩。
  常用线收缩率表乐固态收缩率。对具有一定结晶范围的铸造合金,初生枝晶生长到彼此交连、形成网络状骨架时即开始表现出固态性质。因此,固态收缩率应由铸件刚表现出固态性质时开始计算。一般情况下,此时凝固体中仍有约20%-40%熔液存在。
  灰铸铁固态收缩过程的开始部分通常显示出一个膨胀过程(常称为缩前膨胀)。球墨铸铁的缩前膨胀率约为0.6^,远大于灰铸铁15980。缩前膨胀来自共晶膨胀力。石墨共晶形成时,初生奥氏体骨架已经成形。析出石墨在凝固体内部产生的膨胀压力作用于骨架上使铸件外廓尺寸有所增大。球墨铸铁共晶转变温度低于灰铸铁,共晶膨胀力较大,因此缩前膨胀率较大。白口铸铁没有石墨析出,因此不出现缩前膨胀。球墨铸铁孕育不良而产生渗碳体时,其固态收缩率曲线接近白口铸铁。
  固态收缩率不仅决定于合金的线胀系数,而且与固态相变的性质有关。共析转变开始以前,奥氏体随温度下降而发生收缩。此温度范围内有二次石墨析出。二次石墨补偿了一部分收缩量。其析出量越多,体积总变化越少。直到奥氏体开始分解,基体组织发生变化而出现膨胀。奥氏体转变为铁素体则体积膨胀1%左右;转变为珠光体,体膨胀量减少到0.3%以下。这种膨胀称为共析膨胀。珠光体形成以后,铸件将按铸铁线胀系数发生收缩,直到温度降至室温。
  以上所述,均为无阻碍状态下合金的自由收缩。而实际铸件在铸型中的固态收缩并非如此简单,主要因为铸件收缩时受到一些限制收缩的阻力。这些阻力有:铸件与铸型表面间的摩擦阻力;铸件不同部位冷速不同导致各部分收缩程度不一、彼此制约而产生的热阻力;由于结构上的原因,铸件收缩时受到型腔、泥心、箱挡的阻碍而出现的机械阻力,这些阻力限制铸件充分收缩。因此,铸件的实际固态收缩量小于自由收缩量,而且同一铸件上各个方向的固态收缩量也不尽相同。当固态收缩受到阻碍而产生较大应力时,铸件可能产生变形、冷裂。
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