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大型铸钢件材料的工艺性分析在大型铸件的制造中,材料的物理性能和机械性能,对工艺参数的选定、浇冒口和冷铁设置、热处理技术、铸件的后处理技术等都有重大影响。深入了解铸造合金中含碳量,合金元素含量对铸态组织形态的影响,对力学性能的影响,了解材料的凝固方式,收缩倾向,冒口补缩效果,了解材料的热导率,热应力倾向等,对工艺设计有重要意义。 在砂型条件下,随着合金中碳的质量分数量增加,结晶温度范围扩大。低碳钢为逐层凝固方式,中碳钢为中间凝固方式,高碳钢为体积凝固方式凝固,但改变冷却条件,可以改变结晶温度范围,从而改变合金的凝固方式。由于凝固方式的不同,窄结晶温度范围的合金,容易形成细小的晶粒组织,补缩性好,热烈倾向小;反之,宽结晶温度范围的合金,容易形成粗大的晶粒组织,补缩性差,热烈倾向大。因此,高碳钢的厚大部位,要采取强制冷却工艺缩小结晶温度范围,改善晶粒组织。合金中的碳、锰、铬等元素的含量增加,可以提高强度,提高淬透性,却降低导热性,直接影响铸件各部位冷却、加热的温度差,因此,合金钢较容易造成高的残余应力。工艺上要减少各部位浇注后冷却、热处理加热的温度差。合金在相变时,各种组织组成相的比体积不同,会产生相变应力,其中,马氏体的比体积最大,马氏体相变最容易产生较大的相变应力。碳、锰、铬等淬透性元素含量高的合金钢,冷割冒口时极易产生裂纹,原因就是导热性差热应力大,产生马氏体转变导致相变应力大,必须热割冒口。
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