鑄造液相和固相溫度-鋁合金鑄造分析顯微鏡
鑄造性能與合金系的關(guān)系
鋁合金所具的鑄造性能是能否獲得優(yōu)質(zhì)鑄件(鑄錠)的極為重要的工
藝性能
鑄造性能主要指合金木身所具有的述3個(gè)特性:
合金在熔融狀態(tài)和固液共存狀態(tài)卜的流動(dòng)性
2)凝固相不能承受收縮應(yīng)力而產(chǎn)生裂紋的性能
3)由于凝固收縮而引起的外收縮、內(nèi)收縮、縮孔、氣孔等的收縮性
能。
當(dāng)然,合金的鑄造性能與合金的澆注溫度、鑄型溫度、冷卻速度等因
素有關(guān)通過長期的生產(chǎn)實(shí)踐與試驗(yàn)研究得知:合金所具有的這些鑄造性
能與主要合金化元素(或基本合金化元素)的種類和含量們著密切的關(guān)
系。
鑄造性能與準(zhǔn)液相和準(zhǔn)固相溫度范圍的關(guān)系
合金液澆入鑄型(錠模)后,由于熱量的散失,合金即開始凝固,根據(jù)
固相的逐步形成和伴隨著凝固收縮中液相的流動(dòng),出現(xiàn)了液相-固相其
存狀態(tài),隨著凝固冷卻時(shí)間的延長,實(shí)際出現(xiàn)了兩個(gè)階段。第一階段是
凝固初期階段,在此階段,初晶固溶體生成樹枝狀組織并長大,而固相的
結(jié)晶量(即圍相率)比液相少的階段,在這個(gè)階段,相對于凝圊收縮,液相
還處于容易流動(dòng)的準(zhǔn)液相狀態(tài)ε之后,進(jìn)人第二階段—一逐步凝固階段
,即固相的結(jié)晶量(固相率)不斷增加,樹枝狀組織進(jìn)一步長大,使固相相
互接觸融合,這時(shí)也就成為產(chǎn)生收縮應(yīng)力、合金液的補(bǔ)給、流動(dòng)能力下
降的準(zhǔn)固相狀態(tài)。金相和
材料學(xué)家常把這兩個(gè)狀態(tài)交界(邊界)溫度稱為準(zhǔn)固相溫度,把固液
共存區(qū)兩個(gè)階段的區(qū)分線稱為準(zhǔn)固相線(即零流動(dòng)線),并把此溫度定義
為生成的固相長大、互相融合并產(chǎn)生凝固收縮應(yīng)力的溫度。把液相線
溫度與準(zhǔn)固相線溫度的溫度范圍稱作準(zhǔn)液相溫度范圍(準(zhǔn)液相區(qū)),把準(zhǔn)
相線溫度與固相線溫度(或共晶溫度)的溫度范圍稱作準(zhǔn)固相溫度范圍(
準(zhǔn)固相區(qū))
從上兩圖可知:準(zhǔn)固相線溫度與共晶體的結(jié)晶量變多的含5.5%Si(
對A-Si合金而言)和15%Cu(對A-Cu合金而言)的成分的共晶溫度一致。
準(zhǔn)液相溫度范圍寬的合金成分,其流動(dòng)性、充填鑄型的性能好,也難以
產(chǎn)生鑄造裂紋;而準(zhǔn)園溫度范圍寬的合金成分,則生成氣孔的量多,也容
易產(chǎn)生鑄造裂紋。所以準(zhǔn)液相區(qū)和準(zhǔn)固相區(qū)的大小,對合金的鑄造性能
有很大的影響。
