第十章铸造热裂.ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,*,第十章 铸件的热裂,概述,热裂形成的温度范围及形成机理,影响热裂形成的因素和防止产生热烈的途径,概述,热裂纹：金属冷却到固相线附近的高温区时所产生的开裂现象,外裂：铸件上可以看到的热裂,热裂,（裂口从表面开始，向内部延伸）,内裂：产生在铸件最后凝固部位，,有时出现在缩孔下部,（裂口表面,不规则，常有分叉，不会延伸到表面）,热裂裂口的特征：,宏观：外观形状曲折而不规则；表面呈氧化色,（铸钢件黑色；铝合金暗灰色）；,微观：沿晶断裂，低温时由于铸造应力形成冷,裂，裂口是穿晶的，而且连续直线状，,没有分叉,热裂形成的温度范围及形成机理,一、热裂形成温度范围,两种说法：,（,1,）热裂是在能够温度范围内近于固相线温度时或者说在有效结晶温度区间，金属处于固液态,（,2,）热裂是在凝固以后即稍低于固相线温度下,应变速率对热裂纹形成温度的影响,二、热裂形成机理,1,、,液膜理论,液态金属结晶,经历,液态,+,液固状态,+,固液状态,+,固态,低熔点共晶液态薄膜,脆性温度区间,收 缩,应 力,拘束,结晶裂纹,金属凝固过程中的脆性温度区,T,L,液相线,T,S,固相线,T,B,脆性温度区,塑性,T,B,T,S,T,L,T,H,T,S,a,b,温度,T,固相,固液,液固,液相,2.,强度理论,图,11-48,产生结晶裂纹的条件,e,应变,p,塑性,T,L,液相线,T,S,固相线,T,B,脆性温度区,T,H,T,B,上限,T,S,T,B,下限,T,B,应变,塑性,T,/,T,L,T,H,T,S,T,S,min,1,2,3,f(T,),(T),脆性温度区,T,B,越大,，收缩应力的作用时间就越长，产生的应变量越大，,形成热裂纹的倾向越大,。

T,B,内金属的塑性,min,越低，产生热裂纹的倾向越大T,B,内的,应变增长率,/T,越大，越容易产生裂纹,线,2,所对应的,/T,为临界应变增长率，用“,CST”,表示CST,越大，材料对热裂纹敏感性越小影响热裂形成的因素和防止产生热烈的途径,一、影响因素,热裂的倾向与,T,B,、,、,有关,T,B,的影响因素：化学成分,晶界杂质的偏析情况,晶界体尺寸，形状及晶间液体分布,变形速度等,的影响因素：合金收缩系数,铸型刚度,铸件温度,1.,铸造合金的性质,（,1,）化学成分对热脆区的影响,热脆区越大，热裂倾向越大热脆区取决于合金 的化学成分2,）化学成分与晶间层形态,晶界上存在易熔第三相且铺展液膜时，热烈倾向性显著增大；,晶界上存在易熔呈球状时，热烈倾向性显著减小；,（,3,）晶粒形状尺寸,晶粒越粗大，柱状晶的方向越明显，产生热裂倾向性越大,（,4,）合金的收缩量和相变,收缩量越大，越易产生热裂纹,2.,铸型方面,铸型阻力取决于铸型退让性，湿型比干型好3.,浇铸条件方面,（,1,）浇冒口系统,靠近浇冒口部位易形成热裂,（,2,）浇注工艺,提高浇注温度，可减轻薄壁件的热裂倾向性，可增加厚壁件的热裂倾向性,二、防止铸件产生热裂的途径,1.,合金成分、熔炼工艺,1,）在不影响铸件的使用性能的前提下，可适当调整合金的化学成分，或选择热裂倾向性较小的合金,2,）减小合金的有害杂质,3,）改善合金的脱氧工艺,4,）细化初晶组织,2.,铸型方面,1,）改善砂型和砂芯的溃散性,2,）采用涂料使型腔表面光滑，减小摩擦阻力,3.,浇注条件,1,）减小浇冒口系统对铸件收缩的机械阻碍,2,）减小铸件各部分温差,3,）用冷铁消除热节处的有害作用,4.,铸件结构,1,）两壁相交处应作成圆角,2,）避免两壁十字交叉,3,）必须在铸件上采用不等厚度截面时，应尽可能使铸件各部分收缩时彼此不发生阻碍,4,）铸件产生热裂处设置防裂筋,。