Contracción de aleación fundida

1. El concepto básico de contracción.

Cuando la aleación líquida cambia de un estado líquido a un estado sólido cuando la temperatura baja, la reducción de volumen generalmente es causada por la transformación gradual de los átomos de metal del orden de corto alcance al orden remoto, y la reducción y desaparición del agujeros Después de que la aleación líquida se solidifica, a medida que la temperatura continúa disminuyendo, la distancia entre los átomos se acorta y el volumen se reduce aún más. En el proceso de líquido, solidificación y enfriamiento en estado sólido de la aleación de fundición, la reducción de volumen se produce debido a la disminución de la temperatura, que se denomina contracción de la aleación de fundición.

La contracción es una de las principales causas de muchos defectos en las fundiciones, tales como la contracción, la contracción, la tensión, la deformación y el agrietamiento, y es una de las propiedades importantes de fundición de las aleaciones de fundición. Tiene una gran influencia en las piezas fundidas, como la obtención de la geometría y las dimensiones requeridas, y piezas de fundición densas y de alta calidad.

La aleación de fundición se expresa por la cantidad de cambio de volumen cuando el estado líquido se cambia a la temperatura normal, y se denomina contracción de volumen. La contracción de la aleación en estado sólido, además de la cantidad de cambio de volumen, también se puede expresar por la longitud de la variable, llamada contracción de línea. Porque la contracción de la línea tiene más sentido al diseñar y fabricar el patrón. La contracción de la línea es generalmente 1/3 de la contracción del cuerpo. La aleación sufre tres etapas de contracción: la etapa de contracción líquida; la etapa de contracción de solidificación; y la etapa de contracción en estado sólido.

(1) Contracción líquida Cuando la aleación líquida se enfría desde la temperatura de vertido t hasta la temperatura líquida t líquido que comienza a solidificarse, dado que la aleación está en estado líquido, se denomina contracción líquida, que se manifiesta como una disminución en el nivel de líquido en la cavidad.

(2) Contracción de solidificación Cuando una aleación que tiene un cierto rango de temperatura se convierte de un estado líquido a un estado sólido, ya que la aleación está en estado solidificado, se llama contracción de solidificación. La contracción de solidificación de tales aleaciones incluye principalmente dos partes: reducción de temperatura (relacionada con el rango de temperatura de cristalización de la aleación) y cambio de estado (cambio de volumen cuando cambia el estado).

Para un pequeño número de aleaciones y metales, dado que la tasa de solidificación es negativa, el volumen aumenta cuando se solidifica. (Bi, Si, aleación Bi-Si y fundición gris).

La contracción líquida y la contracción de solidificación son las causas básicas de contracción y contracción en las piezas fundidas.

Sin embargo, en la producción real, dado que la contracción en estado sólido tiende a ser una reducción en las dimensiones externas de la fundición, generalmente se expresa por la relación de contracción lineal.

Si la contracción lineal de la aleación no se ve obstaculizada por las condiciones externas del molde, se llama contracción libre. Negativo, encoge la línea bloqueada.

La contracción lineal de la aleación de fundición no solo tiene una influencia directa en la precisión dimensional de la fundición, sino que también es la causa básica de tensión, grietas y deformación en la fundición.

2. Contracción de la línea de fundición

La contracción de la aleación de fundición discutida anteriormente solo está relacionada con la composición química, el factor de contracción, el cambio de temperatura y el cambio de volumen durante el cambio de fase. En el diseño del proceso de fundición, en consideración de la contracción, es necesario agrandar el tamaño del patrón, y existe la siguiente relación entre el molde del tamaño del patrón L y la pieza del tamaño de fundición L. £ = L mode-L casting / L mode × 100%

La contracción de la fundición no solo está relacionada con los factores de la aleación utilizada, sino también con las características del proceso de fundición, la forma de la fundición y la cantidad de gas disuelto en el proceso de fundición.

Segundo, agujeros de contracción y contracción en piezas fundidas.

1. El concepto básico de contracción y contracción.

Durante el enfriamiento y la solidificación de la fundición, debido a la contracción líquida y la contracción de solidificación de la aleación, a menudo se encuentran agujeros en la solidificación final de la fundición. Los agujeros grandes y relativamente concentrados se llaman agujeros de contracción; Los agujeros pequeños y dispersos se llaman agujeros de contracción. La forma del orificio de contracción es irregular, la superficie es rugosa y se puede ver la punta de dendrita desarrollada, por lo que se puede distinguir claramente del poro.

Si hay agujeros de contracción y contracción en las piezas fundidas, por un lado, se reducirá el área de apoyo efectiva de las piezas fundidas y, por otro lado, se producirá la concentración de tensión y las propiedades mecánicas de las piezas fundidas. ser significativamente reducido. También reduce la hermeticidad y las propiedades fisicoquímicas de la fundición. Especialmente para piezas resistentes a la presión, es probable que se produzcan fugas y se deseche la pieza fundida.

2 formación de agujeros de contracción

La razón básica para la formación de contracción es la misma que la del agujero de contracción. Esto se debe principalmente al amplio rango de temperatura de cristalización de la aleación, el desarrollo de dendritas, la solidificación casi simultánea del líquido de aleación y los pequeños poros dispersos formados por el líquido y la contracción de solidificación no pueden complementarse con metal fundido externo. Y causado.

La tendencia a formar un agujero de contracción y contracción en la fundición tiene cierta regularidad con la composición de la aleación. Las aleaciones solidificadas direccionalmente tienden a producir agujeros de contracción concentrados; las aleaciones solidificadas en pasta tienden a producir contracción, y el número de contracción y contracción puede convertirse entre sí, pero su volumen total permanece sustancialmente sin cambios.

3. Factores que afectan la contracción y la contracción y las medidas de prevención.

Cuanto mayor es la contracción líquida de la aleación de fundición, mayor es la tendencia a la formación del orificio de contracción; cuanto más amplio es el rango de temperatura de cristalización de la aleación, mayor es la contracción de solidificación, mayor es la tendencia a la contracción. Cualquier medida que promueva la reducción del líquido y la contracción de solidificación de la aleación (como ajustar la composición química, reducir la temperatura de fundición y ralentizar la velocidad de fundición, aumentar la capacidad de enfriamiento de la fundición y aumentar la capacidad de alimentación durante la solidificación de la aleación). Las fundiciones pueden promover la grafitización durante la solidificación, etc., todo lo cual es ventajoso para reducir la formación de agujeros de contracción y contracción.

Se establece un proceso de fundición correcto para las características de contracción y solidificación de la aleación, de modo que la fundición pueda establecer una buena condición de alimentación durante el proceso de solidificación, y la contracción se convierta en un orificio de contracción tanto como sea posible, y aparezca el orificio de contracción en la posición final de solidificación.

Para establecer una buena condición de alimentación para la fundición durante el proceso de solidificación, se controla principalmente mediante el método de solidificación de la fundición (utilizando la configuración del elevador y el hierro frío) para cumplir con el "principio de solidificación direccional" o el "principio de solidificación simultánea".