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摘 要: 消失模鑄造农械铲尖组织和性能的研究意义深远,往往关系到实际的应用效果。通过将消失铸造技术合理的运用至农业机械复杂壳体和细化铸件组织,能够有效的降低针孔率,提升相关铸件的抗拉强度和伸长率。
关键词: 消失模;农械;铲尖;组织;性能
【中图分类号】 F407.4 【文献标识码】 B【文章编号】 2236-1879(2017)10-0216-02
消失模在实际运用的过程中,重点采用了三维振动台加以紧固,同时将农业机械振动运用至金属液的凝固中,保证更好的起到细化效果。经过振动凝固的作用,保证更好的对金属液实现一段时间的振动,在液相和固相相对运动的过程中,强化液相内结晶的核心,确保农械的力学性能稳固提升,属于一种相对简便且有着较低成本的物理变质方式。
1 消失模振动方向对铸造农械铲尖组织及性能影响
在运用消失模铸造农械铲尖的过程中,选择不同的振动方式,往往会产生不同的效果。无振动、水平振动、垂直振动、复合振动四种形式展现出不同的频率,一般在铸造农械铲尖的时候,选择的就是50赫兹,激振力为2KN。机械振动细化的主要原因就是保证通过振动的作用,促使金属液能够更好的实现在各个部分之间的有效滑移,每一个部分之间的速度之差一般会产生“粘性剪切”,促使浮游可以更好的实现在液体之间形成新晶核。消失模铸造作为一种新型的铸造技术,根据相关的研究证实,验证了这种新方法的优势。依照不同的振动方向加以分析,发现抗拉强度和伸长率之间的对比明显,振动凝固铸件抗拉强度及伸长率相较于无振动的时候铸件的效果更加明显。经过合理的分析振动凝固合金晶粒的细化,实现了均匀的分布,晶粒较细的时候,晶界面较大,同时也会对晶内位错产生的阻碍效果更为显著。促使晶粒及时的发生变形,需要的外力明显增大,也就是合金的抗拉强度有所提升。
2 消失模振动频率对铸造农械铲尖组织及性能影响
在农械铲尖铸造的过程中,可以充分的考虑铝合金消失模在实际凝固中垂直振动在不同的频率之下具体的情况。若是某一个振幅在相对较低频率的情况下振动时,因为共晶组织会呈现出相对细小的情况。若是某一个振幅处于较低频率的振动时,因为共晶实际组合而成的较小速度生长状态明显,所以液相排出的溶质原子也处于逐渐增多的状态中,这种情况就导致界面前实现了横向扩散,同时也让横向扩散实际利用到的时间明显增加,促使层与层之间的距离变大,共晶硅适当的粗化。当适当的施加频率相对较高的振动时,还应该明确熔体的剧烈运动情况,使得晶核也呈现出大量增加的态势。当生长的速度有所加快,在界面横向扩散的时候也加速,因为向着液相排出的溶质原子有所减少,所以横向扩散的过程中,实际利用到的时间也有所减少,导致层与层之间的距离变小,层片明显增加,组织开始逐步的细化。
在垂直振动频率之下,往往需要充分的考虑到凝固试样的实际抗拉强度,同时也应该分析伸长率的明显变化。伴随着振动频率的逐渐增加,与之相关的试样抗拉强度和伸长率也呈现出稳步增大的趋势,频率重点控制于0-20赫兹之间,性能也有了明显的提升。但是振动频率当达到了20-60赫兹的时候,试样的实际抗拉强度和伸长率基本上相应的增加趋势呈现出放缓的态势。依照Hall-Petch公式及相应的Taylor理论加以分析,可以发现较少的滑移系六方结构金属晶界对于晶粒的滑移变形展现出相对较强的阻碍效果。晶粒细化一般可以适当的提升铝合金的强度,这对于铸造农械铲尖有着极大的帮助。伴随着振动频率的逐步增加,晶粒往往会呈现出缩小的趋势,针对性的强度增大,经过综合分析之后,发现垂直的振动频率保持在20-60赫兹之间,铸件的相关品质更优良。
3 消失模振动对铸造农械铲尖针孔率的影响
铝镁合金液一般会在振动的过程中逐渐的凝固起来,这个过程会让氢气逐渐的折出,然后经过合理的聚集之后排出。在农械铲尖实际铸造的过程中,还是需要适当的制作出不同厚度的阶梯试样,这种情况就是需要在面对不同的振动方向时,合理的对其浇注并凝固。分析阶梯试样的纵向锯切情况,然后合理的观察相关的断面,能够发现不同的振动方向试样局部断面情况。经过适当的分析,能够发现很多的针孔重点是在合金实际熔炼的过程中,通过高温熔态实际注入的部分氢气,在铸件并且凝固的时候尚不能完全的溢出来,金属内部且凝固较为迟缓的时候,铸件上部析出形成。
当无振动和不同真振动方向的试样断面针孔率加以验证的时候,无振动的试样断面针孔率会变得越来越大,面对具体的振动条件下,针孔率也出现了显著降低的情况,但是针孔却开始有了增大的趋势。因为振动的过程会让铝合金溶液内部的氢逐渐的发生了扩散,相应的扩散速率也有了增大的趋势,这个过程有助于氢气排出,然后促使气泡长大,当铝合金液温度升高并且实现了顺序的凝固之后,长大的氢气泡还是会逐渐的聚集起来,同时逐步的凝固在冒口处,适当的减少凝固铸件的气孔。在振动条件之下,凝固逐步的细化了晶粒,同时也抑制了相关枝晶的生长,由此提升了合金本身固有的补缩性能,促使显微缩松逐步的向著中部集中,然后缩孔转变,使得孔洞的数目得到一定的减少。
结语
铝合金消失模铸造中,往往实现了机械振动的过程,整个过程可以更加显著的细化相关合金的组织,有助于为后续农械铲尖组织和性能的发挥创造条件。机械振动可以及时的细化相关合金的组织,通过这样的方式提升抗拉的强度和伸张率。在对比分析的过程中,发现振动频率在20-60赫兹的垂直方向上,振动条件下铸造农械铲尖组织最优良。在振动凝固的条件之下,铝合金消失模铸造农械铲尖的孔洞呈现出减少的趋势,相关的断面针孔率也降低,主要原因是振动的过程使得铝合金溶液内部的氢扩散速率提高,帮助氢气及时的排出,气泡也在这个过程开始长大。
参考文献
[1] 陈旭,蒋文明,王本京,吴和保,樊自田. 振幅对消失模-熔模铸造ZL101A合金组织和性能的影响[J]. 特种铸造及有色合金,2016,36(08):835-838. [2017-08-07].
[2] Influences of pouring temperature and cooling rate on microstructure and mechanical properties of casting Al-Si-Cu aluminum alloy[J]. Xiaowu HU,Fanrong AI and Hong YAN School of Mechanical Electrical Engineering,Nanchang University,Nanchang 330031,China. Acta Metallurgica Sinica(English Letters). 2012(04)
[3] 蒋文明,樊自田,刘德均. 真空低压消失模壳型铸造和消失模铸造铝合金组织和性能对比[J]. 中国有色金属学报,2013,23(01):22-28. [2017-08-07].
[4] 李吉林,陈荣石,柯伟. 金属型铸造和消失模铸造Mg-Gd-Y-Zr合金的组织结构和力学性能(英文)[J]. Transactions of Nonferrous Metals Society of China,2011,21(04):761-766. [2017-08-07].
[5] 胡志君,程和法,解明国,孙洪超,金何. 孕育方法对消失模铸造灰铸铁组织性能的影响[J]. 铸造技术,2011,32(01):15-19. [2017-08-07].
[6] 罗强,赵忠,蔡启舟,樊自田,何剑. Y和Gd对消失模铸造AZ91D镁合金组织和性能的影响[J]. 铸造,2010,59(06):568-572. [2017-08-07].
关键词: 消失模;农械;铲尖;组织;性能
【中图分类号】 F407.4 【文献标识码】 B【文章编号】 2236-1879(2017)10-0216-02
消失模在实际运用的过程中,重点采用了三维振动台加以紧固,同时将农业机械振动运用至金属液的凝固中,保证更好的起到细化效果。经过振动凝固的作用,保证更好的对金属液实现一段时间的振动,在液相和固相相对运动的过程中,强化液相内结晶的核心,确保农械的力学性能稳固提升,属于一种相对简便且有着较低成本的物理变质方式。
1 消失模振动方向对铸造农械铲尖组织及性能影响
在运用消失模铸造农械铲尖的过程中,选择不同的振动方式,往往会产生不同的效果。无振动、水平振动、垂直振动、复合振动四种形式展现出不同的频率,一般在铸造农械铲尖的时候,选择的就是50赫兹,激振力为2KN。机械振动细化的主要原因就是保证通过振动的作用,促使金属液能够更好的实现在各个部分之间的有效滑移,每一个部分之间的速度之差一般会产生“粘性剪切”,促使浮游可以更好的实现在液体之间形成新晶核。消失模铸造作为一种新型的铸造技术,根据相关的研究证实,验证了这种新方法的优势。依照不同的振动方向加以分析,发现抗拉强度和伸长率之间的对比明显,振动凝固铸件抗拉强度及伸长率相较于无振动的时候铸件的效果更加明显。经过合理的分析振动凝固合金晶粒的细化,实现了均匀的分布,晶粒较细的时候,晶界面较大,同时也会对晶内位错产生的阻碍效果更为显著。促使晶粒及时的发生变形,需要的外力明显增大,也就是合金的抗拉强度有所提升。
2 消失模振动频率对铸造农械铲尖组织及性能影响
在农械铲尖铸造的过程中,可以充分的考虑铝合金消失模在实际凝固中垂直振动在不同的频率之下具体的情况。若是某一个振幅在相对较低频率的情况下振动时,因为共晶组织会呈现出相对细小的情况。若是某一个振幅处于较低频率的振动时,因为共晶实际组合而成的较小速度生长状态明显,所以液相排出的溶质原子也处于逐渐增多的状态中,这种情况就导致界面前实现了横向扩散,同时也让横向扩散实际利用到的时间明显增加,促使层与层之间的距离变大,共晶硅适当的粗化。当适当的施加频率相对较高的振动时,还应该明确熔体的剧烈运动情况,使得晶核也呈现出大量增加的态势。当生长的速度有所加快,在界面横向扩散的时候也加速,因为向着液相排出的溶质原子有所减少,所以横向扩散的过程中,实际利用到的时间也有所减少,导致层与层之间的距离变小,层片明显增加,组织开始逐步的细化。
在垂直振动频率之下,往往需要充分的考虑到凝固试样的实际抗拉强度,同时也应该分析伸长率的明显变化。伴随着振动频率的逐渐增加,与之相关的试样抗拉强度和伸长率也呈现出稳步增大的趋势,频率重点控制于0-20赫兹之间,性能也有了明显的提升。但是振动频率当达到了20-60赫兹的时候,试样的实际抗拉强度和伸长率基本上相应的增加趋势呈现出放缓的态势。依照Hall-Petch公式及相应的Taylor理论加以分析,可以发现较少的滑移系六方结构金属晶界对于晶粒的滑移变形展现出相对较强的阻碍效果。晶粒细化一般可以适当的提升铝合金的强度,这对于铸造农械铲尖有着极大的帮助。伴随着振动频率的逐步增加,晶粒往往会呈现出缩小的趋势,针对性的强度增大,经过综合分析之后,发现垂直的振动频率保持在20-60赫兹之间,铸件的相关品质更优良。
3 消失模振动对铸造农械铲尖针孔率的影响
铝镁合金液一般会在振动的过程中逐渐的凝固起来,这个过程会让氢气逐渐的折出,然后经过合理的聚集之后排出。在农械铲尖实际铸造的过程中,还是需要适当的制作出不同厚度的阶梯试样,这种情况就是需要在面对不同的振动方向时,合理的对其浇注并凝固。分析阶梯试样的纵向锯切情况,然后合理的观察相关的断面,能够发现不同的振动方向试样局部断面情况。经过适当的分析,能够发现很多的针孔重点是在合金实际熔炼的过程中,通过高温熔态实际注入的部分氢气,在铸件并且凝固的时候尚不能完全的溢出来,金属内部且凝固较为迟缓的时候,铸件上部析出形成。
当无振动和不同真振动方向的试样断面针孔率加以验证的时候,无振动的试样断面针孔率会变得越来越大,面对具体的振动条件下,针孔率也出现了显著降低的情况,但是针孔却开始有了增大的趋势。因为振动的过程会让铝合金溶液内部的氢逐渐的发生了扩散,相应的扩散速率也有了增大的趋势,这个过程有助于氢气排出,然后促使气泡长大,当铝合金液温度升高并且实现了顺序的凝固之后,长大的氢气泡还是会逐渐的聚集起来,同时逐步的凝固在冒口处,适当的减少凝固铸件的气孔。在振动条件之下,凝固逐步的细化了晶粒,同时也抑制了相关枝晶的生长,由此提升了合金本身固有的补缩性能,促使显微缩松逐步的向著中部集中,然后缩孔转变,使得孔洞的数目得到一定的减少。
结语
铝合金消失模铸造中,往往实现了机械振动的过程,整个过程可以更加显著的细化相关合金的组织,有助于为后续农械铲尖组织和性能的发挥创造条件。机械振动可以及时的细化相关合金的组织,通过这样的方式提升抗拉的强度和伸张率。在对比分析的过程中,发现振动频率在20-60赫兹的垂直方向上,振动条件下铸造农械铲尖组织最优良。在振动凝固的条件之下,铝合金消失模铸造农械铲尖的孔洞呈现出减少的趋势,相关的断面针孔率也降低,主要原因是振动的过程使得铝合金溶液内部的氢扩散速率提高,帮助氢气及时的排出,气泡也在这个过程开始长大。
参考文献
[1] 陈旭,蒋文明,王本京,吴和保,樊自田. 振幅对消失模-熔模铸造ZL101A合金组织和性能的影响[J]. 特种铸造及有色合金,2016,36(08):835-838. [2017-08-07].
[2] Influences of pouring temperature and cooling rate on microstructure and mechanical properties of casting Al-Si-Cu aluminum alloy[J]. Xiaowu HU,Fanrong AI and Hong YAN School of Mechanical Electrical Engineering,Nanchang University,Nanchang 330031,China. Acta Metallurgica Sinica(English Letters). 2012(04)
[3] 蒋文明,樊自田,刘德均. 真空低压消失模壳型铸造和消失模铸造铝合金组织和性能对比[J]. 中国有色金属学报,2013,23(01):22-28. [2017-08-07].
[4] 李吉林,陈荣石,柯伟. 金属型铸造和消失模铸造Mg-Gd-Y-Zr合金的组织结构和力学性能(英文)[J]. Transactions of Nonferrous Metals Society of China,2011,21(04):761-766. [2017-08-07].
[5] 胡志君,程和法,解明国,孙洪超,金何. 孕育方法对消失模铸造灰铸铁组织性能的影响[J]. 铸造技术,2011,32(01):15-19. [2017-08-07].
[6] 罗强,赵忠,蔡启舟,樊自田,何剑. Y和Gd对消失模铸造AZ91D镁合金组织和性能的影响[J]. 铸造,2010,59(06):568-572. [2017-08-07].