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介紹襯氟泵鑄件熱裂原因是怎么造成的

發(fā)布時間：2018-11-12 11:23:00 發(fā)布人：wjbf

化工行業(yè)中襯氟泵的使用非常普遍，襯氟泵采用外鑄鋼內(nèi)襯氟塑料（F46），具有很強的耐腐蝕性能，適合輸送任意濃度的酸、堿、鹽等腐蝕性液體，皖金泵閥襯氟泵分為：襯氟離心泵，襯氟磁力泵。化工水泵的應(yīng)用逐漸廣泛，泵鑄件的使用要求也不可小視，鑄件的不合格或出現(xiàn)裂痕對化工泵的使用會有很大的影響，這里介紹下鑄件熱裂的原因：熱裂是裂紋外形彎彎曲曲，斷口很不規(guī)則呈藕斷絲連狀，而且表面較寬，越到里面越窄，屬熱裂其機理是：鋼水注入型腔后開始冷凝，當(dāng)結(jié)晶骨架已經(jīng)形成并開始線收縮后，由于此時內(nèi)部鋼水并未完成凝固成固態(tài)使收縮受阻，鑄件中就會產(chǎn)生應(yīng)力或塑性變形，當(dāng)它們超過在此高溫下的材質(zhì)強度極限時，鑄件就會開裂。熱裂紋又可分為外裂紋和內(nèi)裂紋。在鑄件表面可以看到的熱裂紋稱為外裂紋。外裂紋常產(chǎn)生在鑄件的拐角處、截面厚度急劇變化處或局部疑固緩慢處、容易產(chǎn)生應(yīng)力集中的地方。其特征是表面寬內(nèi)部窄，呈撕裂狀。有時斷口會貫穿整個鑄件斷面。熱裂紋的另一特征是裂紋沿晶粒邊界分布。內(nèi)裂紋一般發(fā)生在鑄件內(nèi)部凝固的部位裂紋形狀很不規(guī)則，斷面常伴有樹枝晶，通常情況下，內(nèi)裂紋不會延伸到鑄件表面。
熱裂紋是鑄件在凝固末期或凝固后不久尚處于強度和塑性很低狀態(tài)下，因鑄件固態(tài)收縮受阻而引起的裂紋。熱裂紋是鑄鋼件、可鍛鑄鐵件和某些輕合金鑄件生產(chǎn)中常見的鑄造缺陷之一。熱裂紋在晶界萌生并沿晶界擴展，其形狀粗細不均，曲折而不規(guī)則。裂紋的表面呈氧化色，無金屬光澤。鑄鋼件裂紋表面近似黑色，而鋁合金則呈暗灰色。外裂紋肉眼可見，可根據(jù)外形和斷口特征與冷裂區(qū)分。

一、熱裂紋形成的原因：形成熱裂紋的理論原因和實際原因很多，但根本原因是鑄件的凝固方式和凝固時期鑄件的熱應(yīng)力和收縮應(yīng)力。
液體金屬澆入到鑄型后，熱量散失主要是通過型壁，所以，凝固總是從鑄件表面開始。當(dāng)凝固后期出現(xiàn)大量的枝晶并搭接成完整的骨架時，固態(tài)收縮開始產(chǎn)生。但此時枝晶之間還存在一層尚未凝固舶液體金屬薄膜（液膜），如果鑄件收縮不受任何阻礙，那么枝晶骨架可以自由收縮，不受力的作用。當(dāng)枝晶骨架的收縮受到砂型或砂芯等的阻礙時，不能自由收縮就會產(chǎn)生拉應(yīng)力。當(dāng)拉應(yīng)力超過其材料強度極限時，枝晶之間就會產(chǎn)生開裂。如果枝晶骨架被拉開的速度很慢，而且被拉開部分周圍有足夠的金屬液及時流入拉裂處并補充，那么鑄件不會產(chǎn)生熱裂紋。相反，如果開裂處得不到金屬液的補充，鑄件就會出現(xiàn)熱裂紋。寬凝固溫度范圍，糊狀或海綿網(wǎng)絡(luò)狀凝固方式的合金容易產(chǎn)生熱裂。隨著凝固溫度范圍的變窄，合金的熱裂傾向變小，恒溫凝固的共晶成分的合金不容易形成熱裂。熱裂形成于鑄件凝固時期，但并不意味著鑄件凝固時必然產(chǎn)生熱裂。主要取決于鑄件凝固時期的熱應(yīng)力和收縮應(yīng)力。鑄件凝固區(qū)域固相晶粒骨架中的熱應(yīng)力，易使鑄件產(chǎn)生熱裂或皮下熱裂；外部阻礙因素造成的收縮應(yīng)力，則是鑄件產(chǎn)生熱裂的主要條件。處于凝固狀態(tài)的鑄件外殼，其線收縮受到砂芯、型砂、鑄件表面同砂型表面摩擦力等外部因素阻礙，外殼中就會有收縮應(yīng)力（拉應(yīng)力），鑄件熱節(jié)，特別是熱節(jié)處尖角所形成的外殼較薄，就成為收縮應(yīng)力集中的地方，鑄件容易在這些地方產(chǎn)生熱裂。
熱裂紋產(chǎn)生的原因體現(xiàn)在工藝和鑄件結(jié)構(gòu)方面其中有：鑄件壁厚不均勻，內(nèi)角太?。淮罱硬课环植嫣?，鑄件外框、肋板等阻礙鑄件正常收縮；澆冒口系統(tǒng)阻礙鑄件正常收縮，如澆冒口靠近箱帶或澆冒口之間型砂強度很高，限制了鑄件的自由收縮；冒口太小或太大；合金線收縮率太大；合金中低熔點相形成元素超標(biāo)，鑄鋼鑄鐵中硫、磷含量高；鑄件開箱落砂過早，冷卻過快。

二、如何防止熱裂紋發(fā)生
1、提高合金材料的熔煉質(zhì)量：采用精煉和除氣工藝去除金屬液中的氧化夾雜和氣體等。控制有害雜質(zhì)的含量，采用合理的熔煉工藝，防止產(chǎn)生冷裂紋。
2、采用正確的鑄造工藝措施：使鑄件實現(xiàn)同時凝固不僅有利于防止熱裂紋，也有助于防止冷裂紋。合理設(shè)置澆冒口的位置和尺寸，使鑄件各部分的冷卻速度盡量均勻一致，減少冷裂紋傾向。正確確定鑄件在砂型中的停留時間砂型是一種良好的保溫容器，能使鑄件較厚和較薄處的溫度進一步均勻化，減少它們之間的溫度差，降低熱應(yīng)力，減少冷裂紋傾向。延長鑄件在鑄型內(nèi)的停留時間，以免開箱過早在鑄件內(nèi)造成較大的內(nèi)應(yīng)力，而產(chǎn)生冷裂紋。增加砂型、砂芯的退讓性鑄件凝固后及早卸去壓箱鐵，松開砂箱緊固裝置等，是防止由于收縮應(yīng)力而使鑄件產(chǎn)生冷裂的有效措施。大型鑄件的砂型和砂芯，在澆注后可提前挖去部分型砂和芯砂，以減少它們對鑄件的收縮阻力，促使鑄件各部分均勻冷卻。鑄件在落砂、清理和搬運過程中，應(yīng)避免碰撞、擠壓，防止鑄件產(chǎn)生冷裂紋。
3、時效熱處理：鑄造應(yīng)力大的鑄件應(yīng)及時進行時效熱處理，避免過大的殘余應(yīng)力使鑄件產(chǎn)生冷裂紋。必要時，鑄件在切割澆冒口或焊補后，還要進行一次時效熱處理
4.改善鑄件結(jié)構(gòu)：壁厚力求均勻，轉(zhuǎn)角處應(yīng)作出過渡圓角，減少應(yīng)力集中現(xiàn)象。輪類鑄件的輪輻必要時可做成彎曲狀。

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