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网友lily8501近日为您收集整理了关于悬浮铸造技术及其应用的文档，，希望对您的工作和学习有所帮助。以下是文档介绍：f一Ig第16卷第2期l996年4月江西冶金JIANGXIMETALLURGYVoI.16.No.2A嘣I1996悬浮铸造技术及其应用南方冶金学院刘政刘小梅7’.牛·,A摘要:l悬浮铸造作为一种新兴的盒属凝固控制技术.在铸钢件,尤其是大型蒋钢件及其它合盒的大型铸件生产中获得应用.破得了争人满意的效果。本文介绍了悬浮铸造工艺的基本原理及其在国内的应用情况。关键词:悬浮铸造技术应用镑,1概述2悬浮铸造的基本原理在铸钢件.特是厚犬铸钢件生产中.由于冷却速度慢.凝固时闻长.铸件的组织粗大,容易产生嚣孔、嚣橙、偏折、裂纹等铸造缺陷.严重降低了铸件的内在质量.增加了生产成本。。控制凝固过程是减少或捎除铸件缺陷和提高铸件内在质量的重要途径在铸锕生产中.采用设置玲铁等传统方法不能完全有效地控制凝固过程。60年代前苏联P‘nlm等人发明了一种新的铸造方法——悬浮簿造。70年代韧前苏联成功地将该技术应用于25JI锕汽轮机壳体铸件的生产。80年代初,在第48届国际铸造年会上.前苏联专家发表了《悬浮铸造的技术基础’的论文.引起各国铸造工作者的兴趣,随后许多国家相罐开展了悬浮铸造工艺的研究及应用工作。研究和实践(来源：[])表明,悬浮铸造能有效地控制铸件凝固过程.对减少和消除铸件缺陷.提高铸件的性能和质量有着积极作用。这种方法在国内外已获得应用.是一种新兴而又较为成熟的铸造技术。收禳日期t1995一l盯2.1悬浮铸造的特征悬浮铸造是在浇注金属液时,将一定量的金属粉末或颗粒加入金属液流中,使其与金属液流一起充填铸型的一种铸造方法。在悬洋铸造中,浇注到铸型中的已不是通常的过热金属液.而是含有固态悬浮颗粒的悬浮金属液。浇注时加入的金属粉末或颗粒,如铁粉、铁丸、锕丸、有色金属松末等,称为悬浮荆。由于悬浮剂具有通常的内冷铁的作用.故亦称为徽型拎铁。2.2悬浮剂的分类悬浮荆有很大的比表面积,其分布于金属液中,与金属液产生一系列热的、钒械的、物理化学的作用,可控制金属的凝固、孕育和合金化过程。根据悬浮剂的主要作用,可将其分为三类:冷却剂、孕育剂、合盒掭加剂.2.2.1冷却剂冷却剂是与金属液化学成份相同的质点.其作用相当于吸收过热金属液的内部剩余热量.如在铸造碳钢件时加入铁树和钢丸。加1人量一股为0.5~5.0。维普资讯 ·l6(来源：[])·江西冶金1996年4月2.2.2孕育剂孕育剂化学成分与金属液不同,是一些能消除过冷并与氧的亲和力较大的活泼金属的质点。它能改变铸造组织的形态和分布,形成新的弥散相。加入量一般为0.01OA~0.5。2.2.3舍金添加剂台金添加剂是化学成份与金属液不同的不活泼的金属质点.能形成新的相组织。用于铸造台金钢、台金铸件。其加入量一般为0.5~3.d。2.3悬浮剂的作用机理悬浮剂对钢液的作用,首先是吸收钢液的过热热量.这是由于比表面积大的粉末和颗粒容易吸热,升温.熔化。据推算.将铁粉由室温加热到钢液浇注温度所需要的热量为1440J/g*若在1t钢液中添加1.3的铁粉,就可吸热18217kJ,可使钢液温度下降23℃.实际上,悬浮剂的吸热能力比同傩积的整体内冷铁要高几个数量级.加入悬浮剂后.钢液内部的热交换非常强烈。文献口1指出,在合金液申加B~A的金属颗粒,熔体的平均冷却速度可达50~/s.这方面使悖件的温度场平坦。促进体积凝固I另一方面降低了合金液对铸型的加热强度。帱型的热活性增加,进一步强化了铸件的(来源：[])冷却。悬浮铸造时,钢液的过热热量被悬浮剂吸收,达到一定的过冷度}同时。添加悬浮剂产生了一些高熔点杂质。使钢液中:的非直发形核晶核增多.提高了铸件的结晶速度。据计算,钢液过拎度为1℃时,形成1个晶核平均需要约200个原子.而钢液过冷度为lO℃时只需要20个原子。因此.悬浮剂的加入使钢液的晶核大增,有利于细化晶粒和组织。2.4悬浮射的选用从热匍的观点来看.悬浮剂应能保证将过热金属液的温度降到稍低于液相线.以使金属液内部产生足够的过冷度{同时,从对金属液的物理化学作用的观点看t悬浮剂应能稳定地作为添加的结晶核心。因此.最好选用由多种金属粉末组成的复合型悬浮剂。对铸钢来说,Pu。0e等人将这种复合型悬浮剂分为括泼的与稳定的两种口]。前者(Mg,A1.Ti.V,Mn等)能形成稳定晶棱。又使钢液脱氧,后者(普通铁粉等)能降低钢液的热含量,细化组织。3悬浮铸造对铸钢组织及性能的影响3.1‘细化晶粒,减少柱量区和偏析区有关悬浮铸造的报告都指出.悬浮铸造帱件断面的宏观组织明显改变,柱状晶区大为减少,整个断面上几(来源：[])乎都是细小等轴晶。由于悬浮铸造使结晶速度提高和体积凝固发达.夹杂物重新分布的可能性减小,固定了枝晶闻偏析物,使结晶区前沿的锕藏中杂质元素浓度降低,因而减少了偏析倾向,同时冷却速度加快,使偏折来不及发生.故能得到成份均匀皓组织。3.2降低体积收缩值悬浮铸造时.钢液冷却降温,悬浮剂受热膨胀,抵消了钢液的部分藏态收缩和凝固收缩.资料介绍当浇注温度为1550~1580℃时。在25JT钢中添加1,sOA—z.0悬浮剂.其液态收缩减少zOOA~6口%Ⅲ.悬浮铸造可降低体积收缩值,因而在厚大铸钢件生产中可采用较小的冒口口)3’3减少热裂倾向.瀑加悬浮剂馈俦钢在占曷期和结晶后都有较高的强度和塑性,婷件偏析小.金属密度大.物化性能较均匀.进而提高了铸钢件韵膏温机械性能l同时悬浮铸造降低体积收缩值,因而降低了铸件的收缩应力.提高了抗热裂能力。悬浮铸造铸件的表面凝固层生长速度撮快,对提高铸件的抗热裂性能也十分有利。文献【I】报道了用悬浮铸造工艺生产祸轮机壳体时,铸件的热裂缺陷大大减少的实倒。3.4提高机械性能维普资(来源：[])讯卷第2期刘政等悬浮铸造技及其应用·17·文献[介绍,加2铁粉生产25_玎铸钢阀体时,从阔体上切下试样做机械性能试验.结果为氏=590MPa,2=390MPa,a=26=75Jlcm,大大超过了有关的标准值。悬浮铸造的铸钢件在整个断面上机械性能的均匀性也较普通铸造的好。加1.5悬浮剂铸造35_玎钢时,对不同部位的机械性能和密度与普通铸造作比较.结果表明.普通铸造件在离底部90mm的中心处强度下降,翅性陡降,密度最低,而悬浮铸造铸件沿其高度上的机械性能相当均匀啪。3,5对夹杂物的影响悬浮剂的比表面积太颗粒板易氧化,造成悬浮铸造铸件中非金属夹杂物的数量增多.但其形态和分布却有很大变化.普通事孥钢件中,夹杂物常集中在晶界,而在兵_娴铁粉悬浮铸造时,夹杂物呈球状分布在晶粒中.不再集中在晶界Ⅲ.若添加锰铁粉时.细小的多角形夹杂物的数量减少.出强了分布帮斑,面积较大的圆形夹

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