2.鑄件的凝固方式
一般將鑄件的凝固方式分為三種類(lèi)型。逐層凝固方式、體積凝固方式 (或稱(chēng)糊狀凝固方
式)和中間凝固方式。鑄件的凝固方式取決于凝固區(qū)域的寬度。
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T1 和T2 是鑄件斷面上兩個(gè)不同時(shí)刻的溫度場(chǎng)。
從圖中可觀察到,恒溫下結(jié)晶的金屬,在凝固過(guò)程中其鑄件斷面上的凝固區(qū)域?qū)挾鹊扔?/p>
零。斷面上的固體和液體由一條界線 (凝固前沿)清楚地分開(kāi)。隨著溫度的下降,固體層不
斷加厚,逐步到達(dá)鑄件中心。這種情況為 “逐層凝固方式”。
如果合金的結(jié)晶溫度范圍很小,或斷面溫度梯度很大時(shí),鑄件斷面的凝固區(qū)域則很窄,
也屬于逐層凝固方式 [圖133(b)]。
鑄件的凝固實(shí)際上是不會(huì)進(jìn)行的。所以增加過(guò)熱程度,相當(dāng)于提高了鑄型的溫度,使鑄件的溫度梯度減小。
在金屬型鑄造中,由于鑄型具有較大的導(dǎo)熱能力,而過(guò)熱熱量所占比重又很少,能夠迅
速傳導(dǎo)出去,所以澆注溫度的影響不十分明顯。
(4)鑄件結(jié)構(gòu)的影響 厚壁鑄件比薄壁件含有更多的熱量,當(dāng)凝固層逐漸向中心推進(jìn)
時(shí),必然要把鑄型加熱到更高的溫度。鑄件越厚大,溫度梯度就越小。薄壁件比厚壁件的溫
度梯度大。鑄件的性質(zhì)復(fù)雜程度也對(duì)溫度場(chǎng)有較大的影響,鑄件的棱角和彎曲表面與平面壁
的散熱條件不同,在鑄件表面積相同的情況下,向外部凸出的曲面,如球面、圓柱表面、L
形鑄件的外角。
故金屬的流動(dòng)條件和溫度條件都在隨時(shí)改變,這必然影響到所測(cè)流動(dòng)性的準(zhǔn)確度;各次試驗(yàn)所用鑄型條件也很難
精控制;每做一次試驗(yàn)要造一次鑄型。在生產(chǎn)和科研中螺旋形試樣應(yīng)用較多。真空試樣如
圖117所示,它的優(yōu)點(diǎn)是鑄型條件和液態(tài)金屬的充型壓頭穩(wěn)定,真空度可以隨液態(tài)金屬的
密度不同而改變,使各種金屬能在相同的壓頭下充填,從而增加了試驗(yàn)結(jié)果的對(duì)比性,可以
觀察充填過(guò)程,記錄流動(dòng)長(zhǎng)度與時(shí)間的關(guān)系。