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合金管件中出现缩孔会有什么影响?

合金管件本身的影响:液态收缩率越大,缩孔容积越大;凝固收缩率越大,缩孔容积越大;合金管件固态收缩率越大,缩孔容积越小; 导热性越大,温度场均匀,缩孔容积越小。

   缩孔常产生在合金管件铸件的厚大部位或上部较后凝固部位,常呈倒锥状,内表面粗糙。缩孔的形成过程,液态合金充满合金管件铸型型腔后,由于铸型的吸热,液态合金温度下降,靠近型腔表面的金属凝固成一层外壳,此时内浇道已凝固,壳中金属液的收缩因被外壳阻碍,合金管件不能得到补缩,故其液面开始下降。温度继续下降,外壳加厚,内部剩余的液体由于液态收缩和补充凝固层的收缩,使体积缩减,液面继续下降。此过程一直延续到凝固终了,在铸件上部形成了缩孔,温度继续下降到室温,因固态收缩使铸件的外轮廓尺寸略有减小。金属和共晶成分的合金,易形成集中的缩孔。断面厚度均匀的铸件,如板状或棒状铸件,在凝固后期不易得到外部合金液的补充,往往在轴线区域产生缩松,称为轴线缩松。

  合金管件缩孔有什么影响?
  (1)合金管件本身的影响:液态收缩率越大,缩孔容积越大;凝固收缩率越大,缩孔容积越大;合金管件固态收缩率越大,缩孔容积越小; 导热性越大,温度场均匀,缩孔容积越小。
  (2)冷却条件的影响:外部冷却强度提高,边浇注边补缩,收缩总量减小,缩孔容积减小,但是缩孔集中;合金管件铸型刚度小,有位移,缩孔容积增大。
  (3)浇注工艺的影响:浇注温度越高,液态收缩越大,缩孔容积越大;浇注速度低,边浇注边补缩,缩孔容积减小。
  (4)铸坯结构的影响:铸坯厚度增加,形成表面壳后,内部液态金属多,总收缩量提高。
  缩松常分布在合金管件铸件壁的轴线区域,厚大部位,冒口根部和内浇口附近。铸件切开后可直接观察到密集的孔洞。缩松对合金管件铸件力学性能影响很大,且由于它分布面广,难于补缩,是铸件中危险的缺陷之一。形成缩松的基本原因和形成缩孔一样,是由于合金管件的液态收缩和凝固收缩大于固态收缩。但是,形成缩松的基本条件是,合金的结晶温度范围较宽,倾向于糊状凝固方式,缩孔分散;或者是在缩松区域内铸件断面的温度梯度小,凝固区域较宽,合金液几乎同时凝固,因液态收缩和凝固收缩所形成的细小孔洞分散且得不到外部合金液的补充而造成的。铸件的凝固区域越宽,就越倾向于产生缩松。
  合金管件熔化后,在熔点以上不高的温度范围内,液体状态的结构有以下特点。
  (1)原子间仍保持较强的结合能。因此,原子排列在较小距离内仍具有相应规律性,且其平均原子间距增加不大。金属固体是由许多晶粒组成的,液体则是由许多原子集团组成,在原子集团内保持固体的排列特征,而原子集团之间的结合则因受到破坏而与固体不同。合金管件这种仅在原子集团内的有序排列称为近程有序排列。
  (2)由于液体中原子热运动的能量较大,每个原子在三维方向都有相邻的原子,经常相互碰撞,交换能量。在碰撞时,有的原子将一部分能量传给别的原子,而本身的能量降低了。结果是每时每刻都有一些原子的能量超过原子的平均能量,有些原子的能量则远小于平均能量。这种能量的不均匀性称为能量起伏。
  (3)合金管件液体中存在的能量起伏造成每个原子集团内具有较大动能的原子能克服邻近原子的束缚(原子间结合所造成的势垒),除了在集团内产生很强的热运动(产生空位及扩散等)外,还能成簇地脱离原有集团而加入到别的原子集团中,或组成新的原子集团。因此,所有原子集团都处于瞬息万变的状态,时而长大时而变小,时而产生时而消失,此起彼落,犹如在不停顿地游动。这种结构的瞬息变化称为结构起伏。
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