合金手板模型最為常見(jiàn)的就是鋁合金材質(zhì)的了，合金是一種金屬與另一種或幾種金屬或非金屬經(jīng)過(guò)混合熔化，冷卻凝固后得到的具有金屬性質(zhì)的固體產(chǎn)物，像我們最為熟知的鋁合金手板模型就是通過(guò)這種工藝制作而成的，優(yōu)點(diǎn)：硬度大、耐熱性好、抗腐蝕。合金流動(dòng)性值的大小通常以螺旋形流動(dòng)性試樣的長(zhǎng)度來(lái)衡量。將金屬液澆人螺旋形試樣鑄型中，澆出的螺旋形試樣越長(zhǎng)，流動(dòng)性越好。

合金手板模型收縮性及其對(duì)鑄件質(zhì)盆的影響

　　鑄件在凝固和冷卻過(guò)程中，體積和尺寸減小的現(xiàn)象稱為收縮。金屬?gòu)臐沧囟壤鋮s到室溫要經(jīng)歷液態(tài)收縮、凝固收縮和固態(tài)收縮三個(gè)收縮階段。在液態(tài)收縮和凝固收縮階段鑄件易產(chǎn)生縮孔、縮松缺陷。這兩個(gè)階段的收縮量通常用體收縮率來(lái)表示。固態(tài)收縮階段只引起鑄件外部尺寸變化，使鑄件易產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力、變形和裂紋等缺陷。其收縮量用線收縮率表示。

影響合金手板模型收縮的因素

　　(1)化學(xué)成分不同的鑄造合金有不同的收縮率.在常用合金中，鑄鋼收縮率大，灰口鑄鐵小.硅元素促進(jìn)收縮率減小，硫使收縮率增大。

　　(2)澆注條件澆注溫度越高，合金過(guò)熱度就越大，則液態(tài)收縮量也增大。澆注速度很慢或明冒口中不斷補(bǔ)澆高溫合金液，使鑄件液態(tài)和凝固收縮及時(shí)得到補(bǔ)償，鑄件總體積收縮減小，縮孔容積也減小。

　　(3)鑄型條件和鑄件結(jié)構(gòu)鑄型材料對(duì)鑄件冷卻速度影響很大。濕型比干型的冷卻能力大，使凝固區(qū)域變窄，縮松減少。金屬型冷卻能力更大，故縮松更顯著減少。

合金手板模型流動(dòng)性的側(cè)值方法

　　合金在鑄型中不是自由收縮，而是受阻收縮。受阻的原因一方面是由于鑄型和型芯對(duì)合金收縮的機(jī)械阻力;另一方面是由于鑄件結(jié)構(gòu)各部分冷卻速度不同，相互制約而對(duì)收縮產(chǎn)生阻力.因此，鑄件的實(shí)際線收縮率比合金的自由線收縮率小。

　　縮孔和縮松

　　液態(tài)金屬在鑄型內(nèi)凝固時(shí)，如果收縮得不到補(bǔ)充，在鑄件凝固的部位將形成孔洞，這種孔洞稱為縮孔。按照孔洞的大小和分布，縮孔分為集中縮孔和分散縮孔兩類(lèi)。通常把集中縮孔稱為縮孔，分散縮孔稱為縮松。

　　(1)縮孔的形成縮孔常產(chǎn)生在鑄件上部或厚大部位等凝固之處.縮孔為容積較大的孔洞，形狀不規(guī)則，呈倒圓錐形，內(nèi)表面粗糙。純金屬、共晶成分或結(jié)晶間隔窄的合金易產(chǎn)生縮孔。

　　縮孔的形成過(guò)程如圖2-4所示，金屬液充滿鑄型后〔圖2-4(a)]，由于鑄型吸熱，靠近型腔表面的金屬很快就降低到凝固溫度，結(jié)成一層外殼[圖2-4(b)],溫度繼續(xù)下降，凝固層加厚，內(nèi)都剩余液體體積縮減，得不到補(bǔ)縮使液面下降，在鑄件內(nèi)出現(xiàn)空隙[圖2-4(c)]; 溫度再下降，外殼繼續(xù)加厚，液面不斷下降，待內(nèi)部完全凝固，則在鑄件上表面形成了縮孔 [圖2-4(d)]。已經(jīng)產(chǎn)生縮孔的鑄件自凝固溫度冷卻到室溫，因固態(tài)收縮使鑄件外輪廓尺寸略有縮小[圖2一4(e)〕.

　　(2)縮松的形成結(jié)晶間隔比較寬的合金在凝固過(guò)程中容易形成縮松?？s松的形成過(guò)程如圖2-5所示，圖中為一圓柱形鑄件。鑄件首先從外層開(kāi)始凝固，但凝固前沿凹凸不平[圖 2-5(a)];在圓周方向散熱條件相近，凝固前沿幾乎同時(shí)達(dá)到中心，形成一個(gè)同時(shí)凝固區(qū)，并分隔成許多小液體區(qū)〔圖2一5(b)〕，這些數(shù)量極多的小液體區(qū)凝固收縮時(shí)，得不到補(bǔ)縮而形成縮松仁圖2-5(c)]e

　　縮松分為宏觀縮松和顯微縮松兩類(lèi)。前者多分布在縮孔下方或鑄件截面中心軸線處，用肉眼或放大鏡可以觀察到(圖2-6)。后者分布于樹(shù)枝晶間或晶內(nèi)，體積微小，在顯微鏡下才能觀察到。顯微縮松的存在基本不影響合金的力學(xué)性能，因此在一般鑄件中不作為缺陷看待。當(dāng)鑄件有高的氣密性或特殊的物理、化學(xué)性能要求時(shí)，則需要防止顯微縮松，但不能采用工藝措施，只能通過(guò)選擇不產(chǎn)生縮松的合金來(lái)保證。

　　(3)防止縮孔的方法縮孔是因凝固收縮時(shí)得不到金屬液補(bǔ)充而引起的.因此只要合理地控制鑄件的凝固，采用順序凝固原則，就可以防止鑄件上產(chǎn)生縮孔.

　　順序凝固原則的工藝措施是:在鑄件的上部或厚大部位加冒口，使液態(tài)合金的凝固按照從遠(yuǎn)離冒口部位開(kāi)始凝固，然后是靠近冒口部位凝固，后是冒口部位凝固的順序(圖 2-7)，達(dá)到后凝固部位為先凝固部位補(bǔ)縮的效果，使縮孔轉(zhuǎn)移到冒口內(nèi)。冒口是多余部分，切除后便得到無(wú)縮孔缺陷的鑄件。當(dāng)鑄件有多處厚大部位時(shí)，可通過(guò)增設(shè)冷鐵與冒口相配合的工藝措施來(lái)實(shí)現(xiàn)順序凝固(圖2-8)。冷鐵通常用鑄鐵或鋼制成，其作用就是加快厚大部位的冷卻速度。順序凝固主要用于凝固收縮率大、結(jié)晶間隔小的合金。例如鑄鋼、黃銅等鑄件。

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