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冷铁分类、作用及材料选择

时间:2023-06-24 理论教育 版权反馈
【摘要】:表61 冷铁的分类方法2.冷铁的作用1)形成与冒口相配合的补缩区域,加强区域内的顺序凝固,扩大冒口的补缩范围,防止缩孔、缩松的产生。用于铸钢件和铸铁件时,应注意防止冷铁与铸件熔焊。金属质冷铁在使用之前应进行喷砂处理,有时在合型时,其表面还要涂刷醇基涂料。铸件落砂后应注意冷铁的分离与回收,以便于回用,降低生产成本,缩短生产周期。对于壁厚较薄的部位,可使用的冷铁材料较多,一般多采用铸铁冷铁,以便于准备制作。

冷铁分类、作用及材料选择

1.冷铁的分类方法

冷铁的分类方法见表6⁃1。

6⁃1 冷铁的分类方法

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2.冷铁的作用

1)形成与冒口相配合的补缩区域,加强区域内的顺序凝固,扩大冒口的补缩范围,防止缩孔、缩松的产生。

2)控制或加速被激冷部位的冷却速度,有利于防止铸件变形、热裂和偏析,细化被激冷部位铸件的表面组织和基体组织,提高该部位的力学性能。

3)形成人工末端区,分割凝固区域。

4)从铸件内部或外部进行激冷,消除该区域局部热节,以防止该热节处产生缩孔、缩松等缺陷。

5)控制局部区域的冷却速度,进而控制该区域的凝固次序,实现顺序凝固。

3.冷铁用材料

一般来说,具有一定的激冷能力,不与铸件发生反应的物质都可以用作冷铁材料,实际上主要是指导热能力或蓄热能力较强的物质。表6⁃2为几种材料的热物理数据,可供工艺设计时参考。

6⁃2 几种材料的热物理性能

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(续)

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适宜作为冷铁的材料包括:型钢、铸钢、铸铁、铜、铝、石墨等。冷铁材料选用的原则是符合工艺参数的需要,如激冷速度、蓄热能力等;制作简单,成本低廉,制作周期短。

型钢冷铁适合于一些形状规则的冷铁,如矩形、圆饼形、圆柱形冷铁。常用型材直接加工而成。其优点是加工工作量少,复杂程度低,因而制作成本低,周期较短,可反复使用。

铸钢和铸铁冷铁适合于成形冷铁,其制成后的工作表面直接形成铸件的表面,同样可以反复使用。但是在造型过程中要注意冷铁与设置冷铁部位的位置对应,如果两者错位会造成铸件表面形状不符合设计要求。为防止上述情况发生,可以将模样或芯盒表面放置成形冷铁处涂上不同于模样或芯盒颜色的油漆,并且在涂漆处标注出冷铁的序号

铜质冷铁导热快,蓄热能力强,常用于需要剧烈激冷或快速凝固的场合。用于铸钢件和铸铁件时,应注意防止冷铁与铸件熔焊。另外,铜的价格相对较高,会增加生产成本

铝质冷铁的热导率比钢和铁大,激冷能力强,制造便利,成本低,周期短。缺点是铝的熔点较低,容易与铸件熔焊在一起,使用寿命较短,不利于反复使用。

石墨冷铁的激冷能力与石墨的晶体结构有很大的关系,有较强的激冷能力,与铝和铜铸件不发生反应,不生锈,重量轻。缺点是强度较低,容易破损,影响反复使用寿命。

金属质冷铁在使用之前应进行喷砂处理,有时在合型时,其表面还要涂刷醇基涂料。铸件落砂后应注意冷铁的分离与回收,以便于回用,降低生产成本,缩短生产周期。

(1)铸钢件用冷铁材料 一般可选用铸钢、型钢和铸铁冷铁,石墨冷铁有时也可以使用,但是应注意使用石墨冷铁容易引起局部铸件表面增碳。由于铸钢件的浇注温度较高,因此对于铸件壁厚较大的情况,应使用低碳钢铸钢冷铁或低碳型钢冷铁,也可以使用与铸件同质的铸钢冷铁。对于壁厚较薄的部位,可使用的冷铁材料较多,一般多采用铸铁冷铁,以便于准备制作。内冷铁一般使用型钢制作,如对于圆形内冷铁可以使用圆钢

(2)铸铁件用冷铁材料 铸铁件使用冷铁应注意避免引起局部白口化。一般可选用铸钢、型钢和铸铁冷铁,个别情况下也可以使用石墨冷铁。一般多采用铸铁冷铁。

(3)有色合金铸件用冷铁材料 一般可选用铸钢、型钢和铸铁冷铁,石墨与铝和铜不发生反应,因而有时根据需要可选用石墨冷铁。

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