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斗齿铸件出现裂纹的原因
  发布时间:2016/8/4

  对铸件表面观察发现,在斗齿的齿腔孔下方不远处发现横向裂纹。裂纹断面氧化严重,无金属光泽,裂纹外形曲折而不规则,存在于铸件表面的裂纹宽度较大,呈现撕裂状。因此,可以断定这种裂纹本质上属于热裂。

  热裂纹产生在凝固过程中,斗齿铸件处于塑性变形状态时。金属液在型壁传热作用下从铸件表面开始凝固,出现大量的枝晶并搭成完整的骨架,产生固态收缩,这时枝晶间还有一层尚未凝固的薄膜。如果铸件凝固不受任何阻碍,即枝晶不受力的作用,斗齿铸件自由收缩,内部逐渐产生应力。如果枝晶层收缩受到型、芯阻碍,枝晶层的收缩受到拉力作用,则枝晶层出现拉应力。当拉应力超过液膜强度极限时,斗齿枝晶之间就会被拉开,如果周围有足够的金属液及时流入拉裂处,斗齿铸件不会产生热裂纹,否则就会产生热裂纹。其形成原因主要是由成形后的零件收缩不均匀造成的。在零件充型过程中模具温度场的分布不均匀,成形比压比较低,不能有效地补缩,都会造成成形后的零件收缩不均匀。由于斗齿齿腔部位工件的壁厚比较薄,导热性能比较好,致使此部位先于热节部位凝固,造成工件对齿腔型芯产生一个很大的包紧力。在抽芯的过程中,会产生一个拉应力,同时由于浇道在这时候已经凝固,会对工件在抽芯方向上产生一定的阻力作用,此阻力相对于前面的斗齿拉应力来说,就是一个方向相反的拉应力。如果这两个拉应力作用大于材料在高温下的屈服应力的作用,就会导致斗齿工件在薄弱处被拉开,形成热裂纹,即所谓的缩裂。

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