知识 冷却速度对铸造有何影响?7 个重要见解
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技术团队 · Kintek Solution

更新于 2个月前

冷却速度对铸造有何影响?7 个重要见解

冷却速度对铸件的影响很大,会直接影响铸件材料的微观结构和性能。

冷却速度对铸件有何影响?7 个重要见解

冷却速度对铸造有何影响?7 个重要见解

1.冷却速率越高,微观结构越精细

铝合金铸件(如 A356 和 A357 合金)的冷却速率越高,微观结构越精细,二次枝晶臂间距(SDAS)越小,共晶颗粒越细化。

这种更精细的微观结构可改善铸件材料的延展性和拉伸性能。

2.后加热和冷却过程的影响

铸造工艺冷却阶段的冷却速度会受到多种因素的影响。

其中一个因素是后加热和冷却过程。重要的是要均匀地重新加热铸件,然后用有助于保持热量的材料将其包裹起来,使零件尽可能缓慢地冷却。

快速冷却会导致铸件内部的热梯度增加,从而导致冷却不均匀和潜在的变形或开裂。

3.不同的冷却阶段

在冷却阶段,会出现不同的冷却阶段,包括汽化阶段、沸腾阶段和对流阶段。

在这些阶段中,冷却速度会发生变化,而控制这些阶段对于实现铸件材料的理想性能至关重要。

汽化阶段是油在热效应下转化为蒸汽的阶段,由于吸收了汽化潜热,因此冷却速度最快。

但是,由于在工件周围形成蒸汽鞘而造成的过度隔热会降低冷却速度效率。

当温度变低、汽化阶段消失时,即进入对流阶段,通过油的对流完成冷却,达到平衡温度。

4.非均匀冷却

值得注意的是,由于零件本身的截面厚度不同,零件的冷却永远不会是均匀的。

这些冷却的不均匀性会导致在冷却阶段的不同时间发生马氏体转变,从而导致零件膨胀和变形。

在不同时间越过 Ms 点(马氏体开始温度)会在铸件材料中产生应力和潜在变形。

5.焊接对冷却的影响

在焊接情况下,局部加热会导致受限膨胀,由此产生的应力取决于加热区(HZ)和铸件本体之间的热梯度。

焊接前对铸件进行预热有助于最大限度地减小热梯度,降低焊接产生的拉伸应力。

在无法进行预热的情况下,使用低温焊接工艺和低熔点焊条或焊丝有助于最大限度地减少应力和潜在裂纹。

6.控制冷却阶段的重要性

控制冷却阶段和尽量减少冷却过程中的热梯度对于获得所需的性能和尽量减少潜在的变形或裂纹非常重要。

7.焊接中的预热

焊接预热有助于减少冷却阶段的应力和潜在裂纹。

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