液態(tài)金屬凝固成形的關(guān)鍵問題
液態(tài)金屬通過冷卻凝固最終獲得合格的、滿足各種使用要求的鑄件。下面的關(guān)鍵問題是在生產(chǎn)過程中應(yīng)予以妥善解決的。
(一) 結(jié)晶及凝固組織的形成與控制
液體金屬的結(jié)構(gòu) , 晶核的形成與長大 , 晶粒的大小、方向和形態(tài)等與鑄件的凝固組織密切相關(guān) , 它們對鑄件的物理性能和力學(xué)性能有著重大的影響 。 控制鑄件的凝固組織的目的就是為了獲得所希望的組織 , 欲控制凝固組織 , 就必須對其形成機(jī)理、形成過程和影響因素有全面的了解和深入研究。目前已建立的有效控制組織的方法有變質(zhì)、孕育、動態(tài)結(jié)品、順序凝固、快速凝固等。
(二) 鑄件尺寸精度和表面粗糙度控制
現(xiàn)代制造的許多領(lǐng)域 , 對鑄件尺寸精度和外觀質(zhì)量的要求愈來愈高 , 鑄件的近凈形化 (Near Net Shape Processes) 技術(shù)改變著鑄造只能提供毛坯的傳統(tǒng)觀念 , 其目的在于降低物耗、能耗、工耗 , 并且改善產(chǎn)品的內(nèi)外質(zhì)量 , 爭取市場和高效益。然而 , 鑄件尺寸精度和表面粗糙度由于受到諸多因素 ( 如鑄型表面的作用、 凝固熱應(yīng)力、凝固收縮等 ) 的影響和制約 , 控制難度很大。鑄件是液態(tài)成形的 , 實(shí)現(xiàn)近凈形化具有獨(dú)特的優(yōu)越性 , 在結(jié)構(gòu)方面鑄件的內(nèi)腔和外形用鑄造方法一次成形 , 使其接近零件的最終形狀 , 使加工和組裝工序減至最少 ; 在尺寸精度和表 面質(zhì)量方面 , 使鑄件能接近產(chǎn)品的最終要求 , 做到元余量或小余量 ; 另一方面 , 被保留的鑄造原始表面有益于保持鑄件的耐蝕和耐疲勞等優(yōu)越性能 , 從而提高產(chǎn)品壽命。努力提高鑄件的尺寸精度和降低表面粗糙度 ,推進(jìn)鑄件近凈形技術(shù)的發(fā)展是未來的方向。