Encolhimento da liga fundida

1. O conceito básico de contração

Quando a liga líquida muda de um estado líquido para um estado sólido quando a temperatura cai, a redução de volume é geralmente causada pela transformação gradual dos átomos de metal da ordem de curto alcance para a ordem remota, e a redução e desaparecimento da furos. Depois que a liga líquida se solidifica, à medida que a temperatura continua a diminuir, a distância entre os átomos é encurtada e o volume é ainda mais reduzido. No processo de líquido, solidificação e resfriamento do estado sólido da liga fundida, a redução de volume ocorre devido à diminuição da temperatura, o que é chamado de encolhimento da liga fundida.

O encolhimento é uma das principais causas de muitos defeitos em peças fundidas, como encolhimento, encolhimento, tensão, deformação e rachaduras, e é uma das propriedades importantes de fundição de ligas fundidas. Tem uma grande influência em peças fundidas, como a obtenção da geometria e dimensões necessárias e peças moldadas densas e de alta qualidade.

A liga de fundição é expressa pela quantidade de mudança de volume quando o estado líquido é alterado para a temperatura normal e é chamado de contração de volume. O encolhimento da liga no estado sólido, além da quantidade de troca de volume, também pode ser expresso pelo comprimento da variável, chamado de encolhimento da linha. Porque a retração da linha faz mais sentido ao projetar e fabricar o padrão. A retração da linha é geralmente 1/3 do encolhimento do corpo. A liga sofre três estágios de retração: o estágio de retração do líquido; o estágio de contração de solidificação; e o estágio de contração do estado sólido.

(1) Retração do líquido Quando a liga líquida é resfriada da temperatura de vazamento t para a temperatura líquida que começa a solidificar, uma vez que a liga está em estado líquido, é chamada de retração líquida, que se manifesta como uma diminuição na nível de líquido na cavidade.

(2) Contração de solidificação Quando uma liga com uma determinada faixa de temperatura é convertida de um estado líquido para um estado sólido, uma vez que a liga está em um estado solidificado, é chamada de contração de solidificação. A contração de solidificação de tais ligas inclui principalmente duas partes: redução de temperatura (relacionada à faixa de temperatura de cristalização da liga) e mudança de estado (mudança de volume quando o estado muda).

Para um pequeno número de ligas e metais, uma vez que a taxa de solidificação é negativa, o volume aumenta quando solidificado. (Bi, Si, liga Bi-Si e ferro fundido cinzento).

O encolhimento do líquido e o encolhimento da solidificação são as causas básicas do encolhimento e do encolhimento das peças fundidas.

No entanto, na produção real, uma vez que a contração do estado sólido tende a ser uma redução nas dimensões externas da peça fundida, ela é geralmente expressa pela relação de contração linear.

Se o encolhimento linear da liga não é dificultado pelas condições externas do molde, é chamado de encolhimento livre. Negativo, encolhe a linha bloqueada.

O encolhimento linear da liga fundida não só tem uma influência direta na precisão dimensional da fundição, mas também é a causa básica de tensão, rachadura e deformação na fundição.

2. Encolhimento da linha de fundição

O encolhimento da liga fundida discutido acima está relacionado apenas à composição química, ao fator de contração, à mudança de temperatura e à mudança de volume durante a mudança de fase. No projeto do processo de fundição, em consideração ao encolhimento, é necessário ampliar o tamanho do padrão, e existe a seguinte relação entre o molde L de tamanho padrão e o tamanho L de peça fundida. £ = modo L-L de fundição / modo L × 100%

O encolhimento da fundição não está relacionado apenas aos fatores da liga utilizada, mas também está relacionado às características do processo de fundição, à forma da peça fundida e à quantidade de gás dissolvido no processo de fundição.

Em segundo lugar, os furos de contração e o encolhimento em peças fundidas

1. O conceito básico de encolhimento e encolhimento

Durante o resfriamento e solidificação da fundição, devido ao encolhimento do líquido e ao encolhimento da solidificação da liga, os furos são freqüentemente encontrados na solidificação final da fundição. Buracos grandes e relativamente concentrados são chamados de furos de contração; furos pequenos e dispersos são chamados de furos de contração. A forma do furo de contração é irregular, a superfície é áspera e a ponta de dendrito desenvolvida pode ser vista, de modo que pode ser claramente distinguida do poro.

Se houver furos de contração e encolhimento nas peças fundidas, por um lado, a área de rolamento efetiva das peças vazadas será reduzida e, por outro lado, a concentração de tensão será causada e as propriedades mecânicas das peças fundidas serão reduzidas. ser significativamente reduzido. Também reduz a estanqueidade e as propriedades físico-químicas da fundição. Especialmente para peças resistentes à pressão, é provável que ocorram vazamentos e a peça seja descartada.

2 formação de furos de encolhimento

A razão básica para a formação de retração é a mesma do furo de retração. É principalmente devido à ampla faixa de temperaturas de cristalização da liga, o desenvolvimento de dendritos, a solidificação quase simultânea da liga líquida, e os pequenos poros dispersos formados por retração líquida e de solidificação não podem ser suplementados por metal fundido externo. E causado.

A tendência para formar um orifício de contracção e encolhimento na peça fundida tem uma certa regularidade com a composição da liga. As ligas solidificadas direcionalmente tendem a produzir furos concentrados de contração; as ligas solidificadas por pasta tendem a produzir retração, e o número de retração e retração podem ser convertidos entre si, mas seu volume total permanece substancialmente inalterado.

3. Fatores que afetam as medidas de contração e contração e prevenção

Quanto maior o encolhimento do líquido da liga fundida, maior a tendência para a formação do orifício de encolhimento; quanto maior a faixa de temperatura de cristalização da liga, maior o encolhimento da solidificação, maior a tendência de encolhimento. Qualquer medida que promova a redução do encolhimento líquido e de solidificação da liga (como ajuste da composição química, redução da temperatura de fundição e desaceleração da velocidade de fundição, aumentando a capacidade de resfriamento da fundição e aumentando a capacidade de alimentação durante a solidificação da liga) As fundições podem promover a grafitização durante a solidificação, etc., todas as quais são vantajosas para reduzir a formação do orifício de encolhimento e encolhimento.

Um processo de fundição correto é estabelecido para as características de encolhimento e solidificação da liga, para que a fundição possa estabelecer uma boa condição de alimentação durante o processo de solidificação, e o encolhimento seja convertido em um furo de contração tanto quanto possível, e o orifício de retração aparece na posição final de solidificação.

A fim de estabelecer uma boa condição de alimentação para a fundição durante o processo de solidificação, ela é controlada principalmente pelo método de solidificação da fundição (usando o ajuste do riser e do ferro frio) em conformidade com o "princípio de solidificação direcional" ou "princípio de solidificação simultânea".