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1、鈦管通過(guò)鑄造合金熱裂傾向的測(cè)定一、預(yù)備知識(shí) 熱裂是鑄鋼件(特別是合金鑄鋼件)、可鍛鑄鐵件和某些鋁合金鑄件生產(chǎn)中最常見(jiàn)的鑄造缺陷之一。熱裂是在高溫下形成的,裂口表面與空氣接觸而被氧化,呈氧化色(鑄鋼件的熱裂口近似黑色,而鋁合金的熱裂口則呈暗色)。熱裂又是沿晶粒邊界產(chǎn)生和發(fā)展的,故裂口外形曲折而不規(guī)則。 熱裂可分為外裂和內(nèi)裂兩種類型。在鑄件表面可以看見(jiàn)的熱裂稱為外裂。裂口從鑄件表面開(kāi)始,逐漸延伸到鑄件內(nèi)部,表面寬而內(nèi)部窄,裂口有時(shí)會(huì)貫穿鑄件整個(gè)斷面。外裂常產(chǎn)生在鑄件的拐角處、截面厚度有突變處或局部凝固緩慢容易產(chǎn)生
2、應(yīng)力集中的地方。內(nèi)裂產(chǎn)生在鑄件內(nèi)部最后凝固的部位,常在縮孔附近或尾部,裂口表面不平滑,常有很多分叉。 外裂大部分用肉眼就能觀察出來(lái),細(xì)小的外裂則需用磁力探傷或其他方法才能檢查出來(lái)。內(nèi)裂需用X射線、γ射線或超聲波探傷等才能檢查出來(lái)?! ¤T件有了裂紋,其強(qiáng)度就大為降低,使用時(shí)會(huì)由于裂紋的擴(kuò)展而使鑄件斷裂,以致發(fā)生事故。www.sxti.net 外裂一般容易發(fā)現(xiàn),如果鑄造合金本身的焊接性能好,鑄件經(jīng)焊補(bǔ)后可以使用;如果焊接性能差,鑄件就得報(bào)廢。內(nèi)裂隱藏在鑄件內(nèi)部,不易被發(fā)現(xiàn),它的危害性更大。據(jù)統(tǒng)計(jì),在鑄鋼件修補(bǔ)和廢
3、品總數(shù)中,由于熱裂引起的約占20%以上,對(duì)于某些結(jié)構(gòu)復(fù)雜、壁厚差別較大的合金鑄鋼件,因熱裂而造成的廢品率很高?! ∫虼?應(yīng)了解和分析熱裂的產(chǎn)生過(guò)程和影響因素,以便采取必要的措施來(lái)防止熱裂的產(chǎn)生。 通過(guò)熱裂傾向的測(cè)定,可以比較各種鑄造合金熱裂傾向的敏感性,并研究影響熱裂的各種因素。目前都是在特定的工藝條件下對(duì)熱裂傾向性作相對(duì)比較。www.hongsenti.cn 二、實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹 y(cè)定鋁合金出現(xiàn)熱裂時(shí)的收縮阻力和溫度范圍,熟悉測(cè)定熱裂傾向的方法,加深對(duì)熱裂機(jī)理的認(rèn)識(shí)。三、實(shí)驗(yàn)原理 熱裂是合金在凝固末期的高溫下形
4、成的裂紋。因?yàn)楹辖鸬木€收縮是在完全凝固之前便已開(kāi)始,此時(shí)固態(tài)合金已形成完整的骨架,但晶粒之間還有少量液體,故強(qiáng)度、塑性甚低。若機(jī)械應(yīng)力超過(guò)了該溫度下合金的強(qiáng)度,便發(fā)生熱裂。其形狀特征是縫隙寬、形狀曲折、縫內(nèi)呈氧化色。其主要影響因素如下。1.合金性質(zhì) 合金的結(jié)晶溫度范圍愈寬,液、固兩相區(qū)的絕對(duì)收縮量愈大,合金的熱裂傾向也就愈大?;诣T鐵和球墨鑄鐵的熱裂傾向小,鑄鋼、鑄鋁、可鍛鑄鐵的熱裂傾向大。此外,鋼鐵中含硫愈高,熱裂傾向也愈大。2.鑄型阻力 鑄型的退讓性愈好,機(jī)械應(yīng)力愈小,熱裂傾向就愈小。鑄型的退讓性與型砂、型
5、芯砂粘結(jié)劑的種類密切相關(guān)。如采用有機(jī)粘結(jié)劑(如植物油、合成樹(shù)脂等)配制的型芯砂,因高溫強(qiáng)度低,退讓性較粘土砂好。www.xafeidu.com四、實(shí)驗(yàn)設(shè)備、器材熱裂傾向測(cè)定儀,X-Y函數(shù)記錄儀,晶體管直流穩(wěn)壓電源,坩堝電阻爐及澆注工具,鎳鉻-鎳硅熱電偶。五、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容測(cè)定鋁銅合金在同一工藝條件下出現(xiàn)熱裂時(shí)的收縮阻力及溫度,熱裂傾向測(cè)定儀如圖1-8所示。六、實(shí)驗(yàn)步驟(1)熔化合金過(guò)熱到800℃保溫,金屬型底部用潮模砂造型。(2)金屬型置于熱裂儀機(jī)座上,連好傳感器,固定金屬型,將熱電偶插入鑄型。(3)接通電路。調(diào)整記錄
6、儀表,溫度用紅筆記錄,量程50mV,阻力用藍(lán)筆記錄,量程5mV,記錄速度3600mm/h。(4)自鑄型中間澆入金屬液。(5)注意觀察試樣熱節(jié)處裂紋的出現(xiàn)及記錄儀記錄曲線走向和溫度。(6)記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),填寫實(shí)驗(yàn)報(bào)告。七、注意事項(xiàng)(1)自鑄型中間澆入金屬液時(shí),注意不要溢出。(2)裂紋出現(xiàn)后應(yīng)立即將測(cè)桿與傳感器斷開(kāi),以免過(guò)載。