
在消失模鑄造的條件下,,研究振動(dòng)凝固對(duì)其鑄件的組織性能的影響這個(gè)領(lǐng)域方面我國(guó)起步較晚,,應(yīng)用于工業(yè)實(shí)踐生產(chǎn)的也較少,同日本和歐美發(fā)達(dá)國(guó)家相比差距較大,,雖然在近20多年的積累下有一定成果,,但仍需要有很長(zhǎng)的路要走。我國(guó)關(guān)于振動(dòng)消失模鑄造主要集中在鋁,、鎂和球墨鑄鐵等合金,。
對(duì)鋁鎂合金的振動(dòng)消失模鑄件進(jìn)行了較為深入的研究,結(jié)果表明:振動(dòng)提高了金屬液的充型能力;晶粒得到明顯細(xì)化,;逐漸的壁厚與振動(dòng)效果呈正相關(guān),;由于有效的去氣進(jìn)而減少了縮孔縮松。
對(duì)消失模鑄造的研究以球墨鑄鐵為實(shí)驗(yàn)對(duì)象,,主要研究?jī)?nèi)容為澆鑄溫度對(duì)振動(dòng)消失模鑄造的鑄件質(zhì)量的影響,。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明:1460℃的澆鑄溫度對(duì)于振動(dòng)消失模鑄造球墨鑄鐵比較適宜,該澆鑄溫度下鑄件的細(xì)組織細(xì)化,,石墨數(shù)量亦又增加。
對(duì)鋁鎂合金的振動(dòng)消失模鑄造進(jìn)行較為完整的研究,,研究?jī)?nèi)容主要為:在不同的鑄造材料和不同的消失模鑄造方式下逐漸的組織及性能,。結(jié)果表明:振動(dòng)使合金的組織明顯細(xì)化,合金硬度顯著提高,,抗拉強(qiáng)度,、延伸率等力學(xué)性能亦有顯著改善;振動(dòng)增大了合金熔液中的氫擴(kuò)散速率,,使得氫氣的析出更加積極,,故而顯著減少鋁合金鑄件的孔洞,降低斷面小孔率,;在相同振幅下,,隨著振動(dòng)頻率的增加,鋁鎂合金的組織及性能亦越來越好,;在相同頻率下,,隨著振幅的增加,鋁鎂合金的組織及性能亦越來越好,。
對(duì)消失模鑄造的介紹,,我們 知道消失模鑄造有造型設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單靈活、鑄件可控精度高,、能實(shí)現(xiàn)綠色生產(chǎn)和降低批量生產(chǎn)成本等傳統(tǒng)砂型鑄造所無企及的優(yōu)點(diǎn),。但是 它由于自身目前的工藝過程也有一些相對(duì)傳統(tǒng)砂型鑄造的缺點(diǎn),由于它使用的是 干砂,,而干砂的傳熱速率相對(duì)較慢,,這就導(dǎo)致鑄件冷卻和散熱的速度也相對(duì)較緩慢,故而可能導(dǎo)致金屬液結(jié)晶的晶粒要遠(yuǎn)比砂型鑄造的鑄件晶粒粗大,,同時(shí)鑄件組織的致密度也較低,,同種材質(zhì)的鑄件在抗拉強(qiáng)度、延伸率等方面的指標(biāo)也相對(duì)較低,,尤其是 高鉻鑄鐵和高錳鋼等耐磨鑄造毛坯的使用壽命顯著降低,,這一突出問題給國(guó)內(nèi)外消失模鑄造生產(chǎn)的發(fā)展帶來了極大障礙。
而通過理論分析我們 可知這是 金屬結(jié)晶過程中客觀規(guī)律造成的,針對(duì)上述問題,,目前較普遍的做法是 :方法一,,改變金屬的過冷度;方法二,,施加額外的場(chǎng),。方法一卻也有許多顯而易見的缺點(diǎn),一是 所需特種干砂成本太高,,二是 這樣會(huì)增加鑄件內(nèi)部應(yīng)力,,進(jìn)而產(chǎn)生缺陷。
故而通過施加場(chǎng)來改變金屬的結(jié)晶過程是 目前來說更加合理可行的方法,??衫玫膱?chǎng)主要包括真空?qǐng)觥毫?chǎng),、聲波振動(dòng)場(chǎng),、機(jī)械振動(dòng)場(chǎng)等。在上述場(chǎng)中,,具體到消失模鑄造來說,,較簡(jiǎn)單合理的就是 機(jī)械振動(dòng)場(chǎng)。但是 關(guān)于高錳鋼和高鉻鑄鐵的振動(dòng)消失模鑄造技術(shù)研究卻很少,,使它難以應(yīng)用在工業(yè)生產(chǎn)中,。
綜上所述,選擇在施加額外的機(jī)械振動(dòng)條件下澆鑄高鉻鑄鐵和高錳鋼,,在解決一般消失模鑄造鑄件晶粒度大等問題,,重點(diǎn)研究工業(yè)生產(chǎn)中普通消失模鑄造的耐磨鑄件耐磨性較低等問題,研究機(jī)械振動(dòng)對(duì)兩種材料的組織及性能的影響,,并確定合理的振動(dòng)參數(shù)進(jìn)而使電機(jī)殼質(zhì)量進(jìn)一步優(yōu)化,,進(jìn)而為工業(yè)化生產(chǎn)作技術(shù)上的準(zhǔn)備。
本課題主要內(nèi)容為:
(1)設(shè)計(jì)振動(dòng)臺(tái),,包括對(duì)振動(dòng)臺(tái)尺寸設(shè)計(jì)及振動(dòng)參數(shù)的計(jì)算,,參考相關(guān)文獻(xiàn)并結(jié)合具體材料設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案。
(2)研究機(jī)械振動(dòng)對(duì)消失模鑄造鑄件(主要為高鉻鑄鐵和高錳鋼)的非 金屬夾雜物含量,、組織變化,、硬度大小、沖擊韌性及耐磨性的影響,,使用的設(shè)備主要為布洛維光學(xué)硬度計(jì),、金相顯微鏡、掃描電鏡,、沖擊磨料磨損試驗(yàn)機(jī)和環(huán)塊三體磨料磨損試驗(yàn)機(jī)等先進(jìn)試驗(yàn)設(shè)備,。
泊頭市井劉光明機(jī)械廠(http://www.btgmjx.com)位于汽車模具之鄉(xiāng)、鑄造名城——泊頭市,主營(yíng)項(xiàng)目:鑄造毛坯,、電機(jī)殼,、消失模鑄造鑄造加工一體的機(jī)械加工企業(yè),主要生產(chǎn)工序有消失模發(fā)泡造型工序,,消失模蒸氣烘干工序,,消失模涂層工序,砂箱造型工序,,中頻電爐熔化工序,,澆鑄機(jī)澆鑄工序,清砂拋丸清理工序等,。