液态金属的充型能力.ppt
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1.充型能力液态合金充满铸型,并获得形状完整轮廓清晰的铸件的能力,叫做液态合金的充型能力。它取决于金属本身的流动能力,同时又受外界条件,如铸型性质、浇注条件、铸件形状等因素的影响,是各种因素的综合反映。2.流动性流动性指液态金属本身的流动性能力,为金属的铸造性能之一,与成分、温度、杂质含量及其物理性质有关。3.流动性和充型能力的关系流动性好则充型能力强;反之,则充型能力差。流动性是确定条件下的充型能力;合金一定,流动性一定,但可以通过改变外部条件提高充型能力。衡量金属或合金的流动性,常用螺旋形式样浇铸后得到的长度制来衡量。第二节液态金属的停止流动机理及充型能力的计算2.结晶范围很宽的合金:二、液态金属的充型能力的计算1.设:宽结晶温度范围的合金,当液流前端阻塞区Δx的固相量达到某一临界值时,流动停止。作以下假设:①铸型与液体金属接触表面的温度;②液态金属在型腔中以等速流动;③液流横断面上各点温度是均匀的;④热量按垂直于型壁的方向传导,液流表面无热辐射,沿液流方向无对流。τ=τ′+τ″τ′:(τ0∽τL):金属从初始温度t浇至tLτ″:(τL∽τ停):液流前端的固相量n达到临界值(n=k),流动停止。第一阶段:τ′取距液流端部Δx的dx元段α(t-t型)ds·dτ=-dvρ1c1dtt:dx元段的金属温度t型:铸型的初始温度ds:元段与铸型相接触的表面积τ:时间dv:元段的体积ρ1:液态金属的密度c1:液态金属的比热容J/kg·℃α:换热系数J/℃·s·m2=W/℃·m2τ′=dτ=l=vτ=第三节影响充型能力的因素及提高充型能力的措施一、金属性质方面的因素Fe-C合金的流动性与状态图的关系2.结晶潜热对于共晶和纯金属,能够发挥作用,结晶潜热越大,释放的热量越多,凝固越慢,流动性越好。对于宽结晶温度范围的合金,散失部分潜热(20%)后,晶粒连成网络,大部分结晶潜热不能发挥作用,所以对流动性影响不大。特例,初生晶为非金属(石墨),Al-Si合金的初生晶(β相)不形成网络,导致在过共晶区流动性比共晶区更好。3.金属的比热容、密度、导热系数比热容、密度较大的合金在相同的情况下保持液态的时间长,流动性好。热导率小,散失热量慢,保持流动时间延长,两相区变窄,流动性提高。4.液态金属的粘度和表面张力1)粘度粘度大,内摩擦力大,降低流速,减小流动性。正常浇注时,呈紊流状态,粘度影响小,在充型后期温度降低,粘度增加,转变为层流时,才有较大的影响。2)表面张力润湿型壁,利于充型,但易于粘砂,不润湿,需要附加压头来克服附加压力。为提高充型能力,在金属方面可做的:1.正确选择合金成分调整成分到共晶成分附近,或结晶温度范围小的合金,或者对合金进行变质处理,细化晶粒,改变枝晶形态。2.合理的熔炼工艺原材料去锈,去污,减少非金属夹杂物和气体。脱氧时,先加锰铁,再加硅铁。“高温出炉,低温浇注”。二、铸型性质方面的因素三、浇注条件性质方面的因素四、铸件结构性质方面的因素