离心铸铜离心力对合金液的凝固有重要影响

2021-09-08 09:15:34

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离心铸铜离心力对合金液的凝固有着重要的影响，从而使得离心铸件的晶粒较细，组织比较致密，力学性能明显提高。

离心铸型横断面上液态合金的相对运动有利于晶粒细化

液态合金浇注到旋转的铸型以后，由于惯性的作用，液态合金不能以相同的转速随铸型旋转，而落后于铸型。越是靠近自由表面的液态合金层(内层)，其转速越小，从自由表面至型壁间各层液态合金的速度差就越大，结果使得内外层液态合金问产生相对滑动。尤其是用金属型浇注时，在浇注过程中就有结晶发生，那么在结晶生长面上相对滑动的液态合金就阻碍了树枝状结晶的发展，从而能使晶粒细化。浇注后经过一段时问，液态合金得到与铸型相同的转速，此时内、外层的相对滑动消失，细化晶粒的作用就停止。

离心力有利于液态合金的顺序凝固

离心力的作用使液态合金中的对流作用加剧，并把析出的晶粒(重度比液态合金大)带向铸件的外壁，而自由表面则聚集着较轻的合金液，这样使铸件的凝固由外壁向内层顺序进行。所以在铸造空心铸件时，若铸型转速选择适当，则合金液有足够大的有效重度，使合金液的凝固按照一定的方向进行，确保自由表面凝固。因此，离心铸件内一般不会有缩松和缩孔等缺陷，合金收缩表现为自由表面半径r0的扩大。

但对于先析出的晶粒，当其重度小于液态合金时(例如过共晶铝硅合金)，其结果常常相反。这类合金在离心铸造中先析出的固相集中于自由表面，结晶凝固是由内、外两面同时进行的。夹在两凝固层中的合金液在离心力作用下向外圆集中，因而在内表层下有可能产生缩孔和缩松。转速越高，这种现象越显著。对于这类合金应尽可能采用较低的浇注温度、浇注速度和铸型转速。

铸造合金是高温合金合金化程度较高，不易变形而采用铸造成型的合金，属于高温合金中高温强度Z高的一种；也是适于熔融状态下充填铸型获得一定形状和尺寸铸件毛坯的合金。在有色金属合金中，铜合金、铝合金、镁合金、锌合金等都可用于铸造。有色金属铸件广泛使用于机器制造、航空、汽车、建筑等工业中。铸钢件在钢铁材料的使用中所占份额甚少，钢铁厂大多以钢材形式供货，因之冶炼厂大多和加工厂设于一地。有色金属铸件在有色金属材料的使用中所占份额很大(有时几近半数)，形成庞大复杂的铸造合金系列。

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