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1、材料工艺基础作业一姓名：XXX 学号：309010XXX1 1Q1:缩孔、缩松是铸件中的常见缺陷，哪些缩孔、缩松是铸件中的常见缺陷，哪些因素影响其形成，如何采取措施进行防止，因素影响其形成，如何采取措施进行防止，举例说明合金成分对形成缩孔和缩松的影响。举例说明合金成分对形成缩孔和缩松的影响。2缩孔、缩松特征概述缩孔、缩松特征概述3 31.缩孔定义：液态金属凝固过程中由于体积收缩所形成的孔洞。特征：分布特征为集中缩孔，缩孔形状不规则，表面粗糙，产生在铸件热节和最后凝固部位，常伴有粗大树枝晶、夹杂物、气孔、裂纹、偏析等缺陷。2.缩松定义：缩松是指铸件最后凝固的区域没有得到液态金属或合金的补缩形成分
2、散和细小的缩孔。特征：常分散在铸件壁厚的轴线区域、厚大部位、冒口根部和内浇口附近。当缩松与缩孔容积相同时，缩松的分布面积要比缩孔大得多。缩孔、缩松形成的影响因素及防止措施缩孔、缩松形成的影响因素及防止措施一.形成原因1.铸件结构方面的原因由于铸件断面过厚，造成补缩不良形成缩孔。铸件壁厚不均匀，在壁厚部分热节处产生缩孔或缩松。由于铸孔直径太小形成铸孔的砂芯被高温金属液加热后，长期处于高温状态，降低了铸孔表面金属的凝固速度，同时，砂芯为气体或大气压提供了信道，导致了孔壁产生缩孔和绣松。铸件的凹角圆角半径太小，使尖角处型砂传热能力降低，凹角处凝固速度下降，同时由于尖角处型砂受热作用强，发气压力大，析
3、出的气体可向未凝固的金属液渗入，导致铸件产生气缩孔。4 4缩孔、缩松形成的影响因素及防止措施缩孔、缩松形成的影响因素及防止措施一.形成原因2.工艺设计的原因 浇注系统设计不合理：浇注系统设计与铸件的凝固原则相矛盾时，可能会导致铸件产生缩孔或缩松。主要表现为浇注位置不合适，不利于顺序凝固，内浇口的位置及尺寸不正确。冒口设计不合理：冒口位置、数量、尺寸及冒口颈尺寸未能促进铸件顺序凝固，都可能导致铸件产生缩孔和缩松。如果在暗冒口顶部未放置出气冒口，或冷铁使用不当，也会导致铸件产生缩孔和缩松。浇注方面的原因：浇注速度越快，缩孔体积越大。浇注温度太高，使液态金属的液态收缩量增加；太低时，又会降低冒口的补
4、缩能力，特别是采用底注式浇注系统时更明显，铸件往往在下部产生缩孔和缩松。当冒口没有浇满或对大中型铸件没有用金属液对明冒口进行补浇时，这将降低冒口的补缩能力，引起铸件产生缩孔或缩松。5 5缩孔、缩松形成的影响因素及防止措施缩孔、缩松形成的影响因素及防止措施二.防止措施合理选用铸造合金；按照定向凝固原则进行凝固（采用各种措施保证铸件结构上各部分按照远离冒口的部分先凝固，然后是靠近冒口部分，最后是冒口本身的凝固）；合理选择浇注系统和浇注位置；合理地应用冒口、冷铁和补贴等工艺措施。附：缩孔补救措施焊补。挖去缺陷区金属，用与基体金属相同或相容的焊条焊补缺陷区，焊后修平进行焊后热处理。6 6合金成分对形成
5、缩孔和缩松的影响合金成分对形成缩孔和缩松的影响举例：微量举例：微量B B和和C C对对TiAlTiAl合金铸锭缩孔缩松的影响合金铸锭缩孔缩松的影响 对铸锭进行成分分析并利用体视显微镜和扫描电子显微镜对铸锭的铸造收缩缺陷和组织进行分析。结果表明：Ti-47Al-2Cr-2Nb合金铸锭有很强的柱状晶生长趋势,在轴线附近区域形成分散的缩松；加入0.8%B 后,铸锭的组织得到细化,并削弱了柱状晶生长趋势,收缩缺陷分布集中以大缩孔方式存在,显微缩松的密度和尺寸均降低。7 7Q2:热应力产生的原因，举例说明如何采取热应力产生的原因，举例说明如何采取措施减少应力对铸件性能的影响措施减少应力对铸件性能的影响。
6、8热应力概述热应力概述由由于于铸铸件件的的壁壁厚厚不不均均匀匀、各各部部分分的的冷冷却却速速度度不不同同，以以致致在在同同一一时时期期内内铸铸件件各各部部分分收收缩缩不不一一致致而而引引起起的的应应力力。固固 态态 金金 属属 在在 再再 结结 晶晶 温温 度度 以以 上上（钢钢 和和 铸铸 铁铁 为为620650620650）时时，处处于于塑塑性性状状态态，产产生生的的应应力力为为暂暂时时应应力力。在在再再结结晶晶温温度度以以下下的的金金属属呈呈弹弹性性状状态态,产产生生的的应应力力会使工件产生应力和变形。会使工件产生应力和变形。9铸件内应力的预防措施铸件内应力的预防措施铸件产生铸造内应力的主要原因是合金的固态收缩。铸件产生铸造内应力的主要原因是合金的固态收缩。为为了了减减小小铸铸造造内内应应力力，在在铸铸造造工工艺艺上上可可采采取取同同时时凝凝固固原原则则。所所谓谓同同时时凝凝固固原原则则，就就是是采采取取工工艺艺措措施施保保证证铸铸件件结结构构上上各各部部分分之之间间没没有有温温差差或或温温差差尽尽量量小小，使使各各部分同时凝固。部分同时凝固。此此外外，还还可可以以采采取取去去应应力力退退火火或或自自然然时时效效等等方方法法，将残余应力消除。将残余应力消除。10XXX 309010XXXXXX 309010XXX11