液態(tài)成型工藝能得到如此廣泛的應(yīng)用,是因為它具有如下的優(yōu)點: (1)可制造出內(nèi)腔、外形很復(fù)雜的毛坯。如各種箱體、機床床身、汽缸體、缸蓋等。 (2)工藝靈活性大,適應(yīng)性廣。液態(tài)成型件的大小幾乎不限,其重量可由幾克到幾百噸,其壁厚可由0.5mm到1m左右。工業(yè)上凡能溶化成液態(tài)的金屬材料均可用于液態(tài)成型。對于塑性很差的鑄鐵,液態(tài)成型是生產(chǎn)其毛坯或零件的唯一的方法。 (3)液態(tài)成型件成本較低。液態(tài)成型可直接利用廢機件和切屑,設(shè)備費用較低。同時,液態(tài)成型件加工余量小,節(jié)約金屬。
(1)鑄造應(yīng)力的產(chǎn)生 鑄造應(yīng)力按其產(chǎn)生的原因可分為三種: a)熱應(yīng)力鑄件在凝固和冷卻過程中,不同部位由于不均衡的收縮而引起的應(yīng)力。 b)固態(tài)相變應(yīng)力鑄件由于固態(tài)相變,各部分體積發(fā)生不均衡變化而引起的應(yīng)力。 c)收縮應(yīng)力鑄件在固態(tài)收縮時,因受到鑄型、型芯、澆冒口、箱擋等外力的阻礙而產(chǎn)生的應(yīng)力。
鑄件的裂紋及防止 a)鑄件裂紋的分類及其形貌 鑄件一般有熱裂和冷裂兩種開裂方式。當(dāng)固態(tài)合金的線收縮受到阻礙,產(chǎn)生的應(yīng)力若超過該溫度下合金的強度,即產(chǎn)生熱裂;而冷裂是鑄件處于彈性狀態(tài)時,鑄造應(yīng)力超過合金的強度極限而產(chǎn)生的。熱裂裂紋一般沿晶界產(chǎn)生和發(fā)展,其外形曲折短小,裂紋縫內(nèi)表面呈氧化色;冷裂裂紋常常是穿晶斷裂,裂紋細(xì)小,外形呈連續(xù)直線狀或圓滑曲線狀,裂紋縫內(nèi)干凈,有時呈輕微氧化色。 b)鑄件裂紋的防止 為有效地防止鑄件裂紋的發(fā)生,應(yīng)盡可能采取措施減小鑄造應(yīng)力;同時金屬在熔煉過程中,應(yīng)嚴(yán)格控制有可能擴大金屬凝固溫度范圍元素的加入量及鋼鐵中的硫、磷含量。