液态金属的充型能力教学提纲.ppt

液态金属的充型能力三、不同合金及造型方法对金属充型能力的影响三、不同合金及造型方法对金属充型能力的影响 铸造方法铸造方法 最小壁厚最小壁厚/mm金属种类金属种类砂型砂型金属型金属型熔模熔模壳型壳型压铸压铸灰铸铁灰铸铁340.40.80.51.5-铸钢铸钢48100.512.5-铝合金铝合金334-0.60.8不同金属和不同合金铸造方法铸造的铸件最小壁厚不同金属和不同合金铸造方法铸造的铸件最小壁厚四、液态金属流动性测试方法四、液态金属流动性测试方法测试方法测试方法浇注螺旋流动性试样浇注螺旋流动性试样真空流动性试样真空流动性试样2-2 液态金属的停止流动机理及充型能力的计算液态金属的停止流动机理及充型能力的计算一、液态金属的停止流动机理一、液态金属的停止流动机理液态金属的停止液态金属的停止流动机理流动机理1.窄结晶合金停止流动机理窄结晶合金停止流动机理末端之前的某个部位从型壁向中心生长的柱末端之前的某个部位从型壁向中心生长的柱状晶相接触，金属的流通道被堵塞。状晶相接触，金属的流通道被堵塞。2.宽结晶合金停止流动机理宽结晶合金停止流动机理液态金属的温度是沿程下降的，液流前端冷液态金属的温度是沿程下降的，液流前端冷却最快，首先结晶，当晶体达到一定数量时，却最快，首先结晶，当晶体达到一定数量时，变结成了一个连续的网状，发生堵塞，停止变结成了一个连续的网状，发生堵塞，停止流动。流动。液态金属的停止液态金属的停止流动机理流动机理二、液态金属充型能力的计算二、液态金属充型能力的计算假设条件：假设条件：1.自进入型腔直至停止流动的时间内，型腔与液态金属自进入型腔直至停止流动的时间内，型腔与液态金属的接触表面温度不变；的接触表面温度不变；2.液态金属在型腔中以等速流动；液态金属在型腔中以等速流动；3.流体横流体横断面上各点温度是均匀分布的；断面上各点温度是均匀分布的；4.热量只按垂直于型壁的方向传导，热量只按垂直于型壁的方向传导，表面无辐射，沿液流方向无对流。表面无辐射，沿液流方向无对流。宽结晶合金宽结晶合金液态金属充型能力液态金属充型能力纯金属与共晶纯金属与共晶停止流动两个时间阶段：停止流动两个时间阶段：1.从开始温度到液相线温度所需的时间，从开始温度到液相线温度所需的时间，即过热热量散失时间即过热热量散失时间t2.从液相线温度到凝固停止时间，从液相线温度到凝固停止时间，即凝固开始到停止流动时间即凝固开始到停止流动时间t总的时间：总的时间：ttt第一阶段液态金属的流动时间第一阶段液态金属的流动时间t的求的求解：解：距液流端部距液流端部x的的dx元段，在元段，在dt时间内通过表面积时间内通过表面积dA所散发的量，所散发的量，等于该时间内液态金属温度下降等于该时间内液态金属温度下降dT放放出的热量出的热量第二阶段第二阶段t，金属液继续向前流动时开始析出固相，金属液继续向前流动时开始析出固相，热平衡方程式：热平衡方程式：边界条件边界条件:液态金属的充型能力：液态金属的充型能力：相对相对而言很小，可以忽略而言很小，可以忽略2-3 影响充型能力的因素影响充型能力的因素影响充型能力的因素影响充型能力的因素1.合金性质合金性质合金成分合金成分结晶潜热结晶潜热合金的比热容、密度和合金的比热容、密度和换热系数换热系数液态金属的粘度液态金属的粘度表面张力表面张力2.铸型性质铸型性质铸型的蓄热系数铸型的蓄热系数铸型的温度铸型的温度铸型中的气体铸型中的气体影响充型能力影响充型能力的因素的因素3.浇注条件浇注条件浇注温度浇注温度充型压头充型压头浇注系统的结构浇注系统的结构4.铸件结铸件结构方面构方面折算厚度（模数）折算厚度（模数）铸件的复杂程度铸件的复杂程度合金成分合金成分纯金属和共晶成分的合金，纯金属和共晶成分的合金，由于是在恒温下进行结晶，由于是在恒温下进行结晶，液态合金从表层逐渐向中液态合金从表层逐渐向中心凝固，固液界面比较光心凝固，固液界面比较光滑，对液态合金的流动阻滑，对液态合金的流动阻力较小，同时，共晶成分力较小，同时，共晶成分合金的凝固温度最低，可合金的凝固温度最低，可获得较大的过热度，推迟获得较大的过热度，推迟了合金的凝固，故流动性了合金的凝固，故流动性最好；其它成分的合金是最好；其它成分的合金是在一定温度范围内结晶的，在一定温度范围内结晶的，由于初生树枝状晶体与液由于初生树枝状晶体与液体金属两相共存，粗糙的体金属两相共存，粗糙的固液界面使合金的流动阻固液界面使合金的流动阻力加大，合金的流动性大力加大，合金的流动性大大下降，合金的结晶温度大下降，合金的结晶温度区间越宽，流动性越差。区间越宽，流动性越差。提高充型金属方面可采取的措施提高充型金属方面可采取的措施:1.不影响性能的情况下，将合金尽量调整不影响性能的情况下，将合金尽量调整到到共晶成分附近共晶成分附近2.高温出炉，低温浇注高温出炉，低温浇注FeC合金流动性与含合金流动性与含C量的关系量的关系2-4 本章小结本章小结1.基本概念基本概念2.充型能力对铸件的影响充型能力对铸件的影响3.充型能力的计算充型能力的计算4.影响充型能力的因素影响充型能力的因素充型能力、浇不足、冷隔充型能力、浇不足、冷隔合金性质、铸型性质、浇注条件、铸件结构合金性质、铸型性质、浇注条件、铸件结构5.两种充型停止流动机理两种充型停止流动机理此课件下载可自行编辑修改，仅供参考！此课件下载可自行编辑修改，仅供参考！感谢您的支持，我们努力做得更好！谢谢感谢您的支持，我们努力做得更好！谢谢