热处理淬火剂与铸件结晶

发布时间:2013-1-22 14:40:21
1.铸件的收缩 铸造合金从浇注、凝固直至冷却到室温的过程中,其体积或尺寸缩减的现象,称为收缩。金属从浇注温度冷却到室温要经历三个互相联系的收缩阶段:
  ①液态收缩:从浇注温度冷却到凝固开始温度(即液相线温度)的收缩,即金属在液态时由于温度降低而发生的体积收缩。
  ②凝固收缩:从凝固开始温度冷却到凝固终止温度(即固相线温度)的收缩,即熔融金属在凝固阶段的体积收缩。
  ③固态收缩:从凝固终止温度冷却到室温的收缩,即金属在固态由于温度降低而发生的体积收缩。
常用合金中,铸钢收缩率最大,灰铸铁最小。热处理淬火剂主要用于铸件工件的热处理淬火处理。灰铸铁收缩很小是由于其中大部分碳是以石墨状态存在的,石墨比容犬,在结晶过程中,析出的石墨所产生的体积膨胀,抵消了部分收缩。 收缩是铸造合金的物理本性,是铸件中存在很多缺陷,如缩孔、缩松、裂纹、变形、残余应力等产生的基本原因。合金的液态收缩和凝固收缩表现为合金的体积缩小,是铸件产生缩孔、缩松缺陷的基本原因;合金的固态收缩只引起铸件外部尺寸的变化,是铸件产生内应力、裂纹和变形等缺陷的主要原因。 热处理淬火剂生产厂家烟台恒鑫化工科技有限公司生产的热处理淬火剂,主要应用于各种铸件和机械工件的淬火,以便获得更优质的性能,保证工件在下一道工序或者是应用过程中发挥作用。 影响收缩的因素有:化学成分、浇注温度、热处理淬火剂淬火工艺、铸件结构和铸型条件。 (1)化学成分:碳素钢随含碳量增加,凝固收缩增加,而固态收缩略减;灰铸铁中,碳是形成石墨的元素,硅是促进石墨化的元素,所以碳硅含量越多,收缩越小。硫能阻碍石墨析出,使铸铁的收缩率增大;适当的含锰量,可与S结合成MnS,抵消了硫对石墨化的阻碍作用,使收缩率减小。若含锰量过高,铸铁的收缩率又有所增加。
  (2)浇注温度和热处理淬火剂淬火工艺:浇注温度越高,过热度越大,液态收缩增加。
  (3)铸件结构和铸型条件。
合金在铸型中并不是自由收缩,而是受阻收缩。铸件的实际线收缩率比合金的自由收缩率小,因此,在设计模样时,必须根据合金的种类,铸件的具体形状、尺寸等因素,选取适合的收缩率。2、金属的铸态组织 铸锭是一种形状简单的大型铸件,具有最典型的铸造结构,整个体积明显地分为三个各具特征的晶区。 (1)细晶粒区:由于液体金属刚刚注入锭模时,模壁温度较低,表层的金属液体被急剧冷却,有较大的过冷度,得到细晶粒层。表面细晶层比较致密,杂质含量较少,具有较好的机械性能,适宜适应热处理淬火剂淬火,对大型铸件来说,因它往往很薄,对铸件的性能影响很小,但对一些薄壁铸件说,具有较好的效果。热处理淬火剂淬火工艺较复杂。 (2)柱状晶区:细晶粒层形成后,锭模温度升高,过冷度减少,同时液体金属的热量都靠模壁传出,只有紧靠已结晶区的一个薄层的液体金属处于过冷状态,成核率较低,又受到相邻晶粒的限制,所以晶粒生长方向与散热方向相反,向里成长,形成了垂直于模壁的组织较致密柱状晶区。热处理淬火剂淬火时注意上述问题。但在两排相对生长的柱状晶相遇的接合面上存在着脆弱区,这个脆弱区常存有低熔点杂质写非金属夹杂物积聚,在进行锻造或轧制加工时容易沿该脆弱区开裂。 (3)等轴晶区:随着柱状晶区的生长,铸锭的温度下降,铸锭内部的液体金属都降到了结晶温度,同时产生了一批晶核,由于它们向各个方向生长,阻止了柱状晶区的继续发展,在铸锭的中心部分形成等轴晶区,因过冷度很小,形成的晶核数目少,晶粒比较粗大。等轴晶区各个方向比较均匀,无脆弱的分界面。由于最后凝固,组织比较疏松,杂质含量较高,机械性能较低。 烟台恒鑫化工科技有限公司是一家专业热处理淬火剂生产厂家,十年品质保证,性能稳定,热处理淬火剂价格实惠,质量可靠,欢迎来电咨询产品详细知识。 本文参考《金属工艺基础与实践》一书。
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