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瑪鋼管件的原材固態收縮特性簡介

時間:2019-08-28 17:00來源:本站 作者:admin 點擊:

   瑪鋼管件的原材固態收縮特性簡介

  凝固體形成後溫度繼續下降,原子間距會進壹步縮小,導致固體體積和輪廓尺寸減小,鑄件在降溫到室溫以前發生第三階段的固態收縮。在這個階段,鑄件各個方向都表現出尺寸的減縮。
  常用線收縮率表樂固態收縮率。對具有壹定結晶範圍的鑄造合金,初生枝晶生長到彼此交連、形成網絡狀骨架時即開始表現出固態性質。因此,固態收縮率應由鑄件剛表現出固態性質時開始計算。壹般情況下,此時凝固體中仍有約20%-40%熔液存在。
  灰鑄鐵固態收縮過程的開始部分通常顯示出壹個膨脹過程(常稱為縮前膨脹)。球墨鑄鐵的縮前膨脹率約為0.6^,遠大於灰鑄鐵15980。縮前膨脹來自共晶膨脹力。石墨共晶形成時,初生奧氏體骨架已經成形。析出石墨在凝固體內部產生的膨脹壓力作用於骨架上使鑄件外廓尺寸有所增大。球墨鑄鐵共晶轉變溫度低於灰鑄鐵,共晶膨脹力較大,因此縮前膨脹率較大。白口鑄鐵沒有石墨析出,因此不出現縮前膨脹。球墨鑄鐵孕育不良而產生滲碳體時,其固態收縮率曲線接近白口鑄鐵。
  固態收縮率不僅決定於合金的線脹系數,而且與固態相變的性質有關。共析轉變開始以前,奧氏體隨溫度下降而發生收縮。此溫度範圍內有二次石墨析出。二次石墨補償了壹部分收縮量。其析出量越多,體積總變化越少。直到奧氏體開始分解,基體組織發生變化而出現膨脹。奧氏體轉變為鐵素體則體積膨脹1%左右;轉變為珠光體,體膨脹量減少到0.3%以下。這種膨脹稱為共析膨脹。珠光體形成以後,鑄件將按鑄鐵線脹系數發生收縮,直到溫度降至室溫。
  以上所述,均為無阻礙狀態下合金的自由收縮。而實際鑄件在鑄型中的固態收縮並非如此簡單,主要因為鑄件收縮時受到壹些限制收縮的阻力。這些阻力有:鑄件與鑄型表面間的摩擦阻力;鑄件不同部位冷速不同導致各部分收縮程度不壹、彼此制約而產生的熱阻力;由於結構上的原因,鑄件收縮時受到型腔、泥心、箱擋的阻礙而出現的機械阻力,這些阻力限制鑄件充分收縮。因此,鑄件的實際固態收縮量小於自由收縮量,而且同壹鑄件上各個方向的固態收縮量也不盡相同。當固態收縮受到阻礙而產生較大應力時,鑄件可能產生變形、冷裂。
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