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机床铸件晶粒粗大缺陷产生的原因及防止措施?

时间:2021-07-06 07:49:55 作者:admin 点击:784次
铸件晶粒粗大是指经过机械工或进行断口检验时,显示出晶粒组织过分粗大而不适合应用的缺陷,这种晶粒粗大的组织,可能是遍布于铸件整体,也可能发生于铸件的局部。从本质上讲,晶粒粗大缺陷是一种冶金缺陷。 铸件晶粒粗大缺陷产生的原因及防止措施: 1.铸件结构和工艺设计 1)铸件截面差异过大,会因为较厚的截面冷却缓慢而造成该处晶粒粗大。灰铸铁等对截面变化十分敏感的金属,更容易产生此类缺陷。防止产生这类缺陷的有效...

 

铸件晶粒粗大是指经过机械工或进行断口检验时,显示出晶粒组织过分粗大而不适合应用的缺陷,这种晶粒粗大的组织,可能是遍布于铸件整体,也可能发生于铸件的局部。从本质上讲,晶粒粗大缺陷是一种冶金缺陷。

  铸件晶粒粗大缺陷产生的原因及防止措施:

  1.铸件结构和工艺设计

  1)铸件截面差异过大,会因为较厚的截面冷却缓慢而造成该处晶粒粗大。灰铸铁等对截面变化十分敏感的金属,更容易产生此类缺陷。防止产生这类缺陷的有效方法是避免铸件截面尺寸过分悬殊,就铸造本身言,可通过采取设置冷铁、控制浇注温度或通过选择合适的浇汁系统来减少这类问题的发生,降低这类缺陷的严重程度。采用冷铁可加快铸件较厚截面的冷却速度;浇注温度过高,会使这类问题更为严重,应予以避免;通过调节、修正浇注系统设计,使温度低的金属熔液位于铸件截面较厚的部位,并在铸件的厚截面处设计最有效的冒口,以尽可能减小冒口的尺寸。

  2)对于带孔铸件,工艺设计人员有时没有采用有助于减小有效截面尺寸的型芯,使未设芯的截面过厚而产生此缺陷,因此在工艺设计时,应尽可能在较厚的截面中设置砂芯。

  3)工艺设计时加工余量留得过大,不仅增加了切削加工的费用,还会把较致密的铸件表层切削掉,并暴露出中心冷却较慢的疏松部分。这种设计毫无可取之处,因为无论从铸造还是从机械加工的角度来看都是不合理的,解决办法是改变铸件的设计。如果不允许更改设计,那么正确的方法则是采用冷铁、控制浇注温度及调整浇注系统。

  4)在厚截面处型芯设计不合适,型芯支撑不正确,或采用其他引起偏芯的技术,会造成铸件截面的变化,从而引起晶粒粗大。

  2.造型

 1)缺少能促使加快冷却速度的通气孔就较厚的铸件截面来说,铸件的冷却速度与通过型砂散出热量的速度有关。排气充分会有助于水气迅速排出,从而产生一种致冷的效应。

 2)未设置激冷钉或冷铁这种情况通常是因为粗心疏忽所致。

 3.型砂

只有当型砂使型壁产生的位移足以导致增加临界截面(易于形成粗大晶粒的截面)的截面尺寸时,型眇才是造成晶粒粗大缺陷的一个因素。由于在厚截面处的型壁移动可能最大,所以这种缺陷还是有可能产生的,此时所产生的品粒粗大缺陷和胀砂有关。

  4.制芯

生产中应避免采用未烘透或空气硬化的油砂芯,因为这种型芯可能会产生放热反应,从而造成热量过分汇集。这种情况或出现于大型铸件,或出现于采用具有放热性能粘接剂的厚大型芯。从某种意义来说,这种型芯起着一种高效率的绝热体的作用,并把金属熔液的冷却速度减缓到了危险的程度。

  机床铸件耐磨性与消震性好。由于铸铁中石墨有利于润滑及贮油,所以耐磨性好。同样,由于石墨的存在,灰口铸铁的消震性优于钢。机床铸件工艺性能好。由于灰口铸铁含碳量高,接近于共晶成分,故熔点比较低,流动性良好,收缩率小,因此适宜于铸造结构复杂或薄壁铸件。