Question

铸件的凝固方式有哪些？其主要的影响因素

Answer 1

铸件的凝固方法有很多种。铸件在凝固的过程中，其断面上一般分为三个区：1—固相区2—凝固区3—液相区对凝固区影响较大的是凝固区的宽窄，依此划分凝固方式。
第一，中间凝固：大多数合金的凝固介于逐层凝固和糊状凝固之间。
第二，逐层凝固：纯金属，共晶成分合金在凝固过程中没有凝固区，断面液，固两相由一条界限清楚分开，随温度下降，固相层不断增加，液相层不断减少，直达中心。
第三，糊状凝固：合金结晶温度范围很宽，在凝固某段时间内，铸件表面不存在固体层，凝固区贯穿整个断面，先糊状，后固化。
相关专家表示，影响铸件凝固方式的因素总结：
第一，铸件的温度梯度。合金结晶温度范围一定时，凝固区宽度取决于铸件内外层的温度梯度。温度梯度愈小，凝固区愈宽。（内外温差大，冷却快，凝固区窄）。
第二，合金的结晶温度范围。范围小：凝固区窄，愈倾向于逐层凝固。如：砂型铸造，低碳钢逐层凝固，高碳钢糊状凝固。
铸造缺陷修补剂是双组分、胶泥状、室温固化高分子树脂胶，以金属及合金为强化填充剂的聚合金属复合型冷焊修补材料。与金属具有较高的结合强度，并基本可保存颜色一致，具有耐磨抗蚀与耐老化的特性。固化后的材料具有较高的强度，无收缩，可进行各类机械加工。具有抗磨损、耐油、防水、耐各种化学腐蚀等优异性能，同时可耐高温120℃。
用途：
铸造缺陷修补剂是由多种合金材料和改性增韧耐热树脂进行复合得到的高性能聚合金属材料，适用于各种金属铸件的修补及缺陷大于2mm的各种铸件气孔、砂眼、麻坑、裂纹、磨损、腐蚀的修复与粘接。通用于对颜色要求不太严格的各种铸造缺陷的修复，具有较高的强度，并可与基材一起进行各类机械加工。

Answer 2

　　一） 合金的凝固方式：

　　1． 顺序凝固：铸件的顺序凝固原则是采取各种措施，保证铸件各部分按照距离冒口的远近由远及近朝着冒口方向凝固，冒口本身最后凝固。铸件按照这一原则凝固时，可使缩孔集中在冒口中，获得致密的铸件。带有冒口的板状铸件，采用顶注式浇注。由于金属液是从冒口浇入的，所以铸件纵断面中心线上的温度自远离冒口处向冒口方向依次递增。在向着冒口张开的? 角范围内，金属都处于液态，形成“楔形”补缩通道，? 角越大，越有利于冒口的补缩如图所示。同时凝固条件下，扩张角? 等于零，没有补缩通道，无法实现补缩。合金的流动性好。

　　2． 同时凝固：采取工艺措施保证铸件各部分之间没有温差或温差尽量小，使各部分同时凝固，凝固时铸件温差小，不容易产生热裂，凝固后不易引起应力和变形，因此常在以下情况下采用。

　　（1）碳硅含量高的灰铸铁，其体收缩较小甚至不收缩，合金本身不易产生缩孔和缩松。

　　（2）结晶温度范围大，容易产生缩松的合金（如锡青铜），对气密性要求不高时，可采用这一原则，以简化工艺。

　　（3）壁厚均匀的铸件，尤其是均匀薄壁铸件，倾向于同时凝固，消除缩松困难，应采用同时凝固原则。 （4）球墨铸铁件利用石墨化膨胀进行自补缩时， 必须采用同时凝固原则。 （5）某些适合采用顺序凝固原则的铸件，当热裂、变形成为主要矛盾时，可采用同时凝固原则。 合金的流动性比顺序凝固好。

　　3． 糊状凝固：在整个铸件开始结晶，始终存在液固混合物，呈糊状, 如同水泥充型能力差，结构不紧密、机械性能不好。如球墨铸铁、锡青铜、铝铜合金，倾向糊状凝，合金的流动性差。

　　二） 合金的流动性： 合金影响合金流动性的因素

　　（1） 化学成份 纯金属和共晶成分的合金，由于是在恒温下进行结晶，液态合金从表层逐渐向中心凝固，固液界面比较光滑，对液态合金的流动阻力较小，同时，共晶成分合金的凝固温度最低，可获得较大的过热度，推迟了合金的凝固，故流动性最好；其它成分的合金是在一定温度范围内结晶的，由于初生树枝状晶体与液体金属两相共存，粗糙的固液界面使合金的流动阻力加大，合金的流动性大大下降，合金的结晶温度区间越宽，流动性越差。

　　（2） 铸型及浇注条件 铸型的结构越复杂、导热性越好，合金的流动性就越差。提高合金的浇注温度和浇注速度，以及增大静压头的高度会使合金的流动性增加。合金流动性差铸件容易产生浇不到、冷隔等缺陷。也是引起铸件气孔、夹渣和缩孔缺陷的间接原因。

　　三） 结论 本人在实际教育及实现中体会：合金的凝固方式与流动性的关系：

　　1）糊状凝固差、

　　2） 顺序凝固中等、

　　3） 同时凝固最好。

Answer 3

　　铸件在凝固的过程中，其断面上一般分为三个区:1固相区2凝固区3液相区对凝固区影响较大的是凝固区的宽窄，依此划分凝固方式。
　　
　　1)中间凝固：大多数合金的凝固介于逐层凝固和糊状凝固之间。
　　
　　2)逐层凝固:纯金属，共晶成分合金在凝固过程中没有凝固区，断面液，固两相由一条界限清楚分开，随温度下降，固相层不断增加，液相层不断减少，直达中心。
　　
　　3)糊状凝固：合金结晶温度范围很宽，在凝固某段时间内，铸件表面不存在固体层，凝固区贯穿整个断面，先糊状，后固化。
　　
　　影响铸件凝固方式的因素总结：
　　
　　1)铸件的温度梯度。合金结晶温度范围一定时，凝固区宽度取决于铸件内外层的温度梯度。温度梯度愈小，凝固区愈宽。(内外温差大，冷却快，凝固区窄)。
　　
　　2)合金的结晶温度范围。范围小:凝固区窄，愈倾向于逐层凝固。如:砂型铸造，低碳钢逐层凝固，高碳钢糊状凝固。