进铸造行业群，加
“为了优化铸件的完整性，必须在整个铸造过程中对液态金属保持正压力凝固过程”
介绍大多数合金从液态到固态在温度的冷却过程中表现出一致和可预测的行为。出现两个不同的收缩阶段。首先，当合金浇注温度冷却到液相线时，这通常被称为液体收缩或过热收缩。其次，当合金从液体冷却到固体时，通常称为凝固收缩。
另一方面，石墨铸铁件（包括灰铸铁、球墨铸铁和可锻铸铁）在冷却和凝固过程中伴随着一种不寻常的现象，即金属开始膨胀。这种膨胀通常归因于较低密度石墨相的沉淀，克服并超过与冷却液和奥氏体凝固有关的收缩。
到目前为止，设计铸铁的冒口和浇注系统最重要的方面是要求在整个凝固过程中保持液体的正压力。最初，必须允许大气压力作用于冒口中的液体，要发生这种情况，冒口必须（补缩）。一旦开始膨胀，精心设计的冒口系统控制膨胀压力，并确保铸件在剩余的凝固过程中自动补缩。这与钢、铝、铜等形成对比，因为不涉及膨胀，后者在凝固过程中必须向铸件补充金属液。
控制压力冒口颈可能是冒口系统设计中最关键的部件，因为它通常决定液体上残余压力的大小。冒口颈的接触面必须够大，以便在够长的时间内将冒口内金属液从冒口转移到铸件上，必要时释放型腔中的过大压力，但要适当，以便在凝固结束时保持液体的正压力，并便于将冒口从铸件上拆下。
冒口颈可视为压力容器上的“安全阀”，其设计应确保铸件内的压力保持在可管理的水平。造型材料，或跟具体的说是承受膨胀压力而不膨胀的砂型，通常决定了可控制的程度。如果模具原料较弱，如使用粘土砂模时，则应设计冒口颈以释放一些膨胀压力，以避免模具膨胀。这是通过设计冒口颈来实现的，使其在相对较晚的阶段凝固，从而允许通过冒口颈向冒口释放一些压力。
使用更坚固、更坚硬的模型粘结材（如树脂系统），可以在设计冒口颈时，使其更小，从而在膨胀阶段提前凝固，从而保持较高的液体残余压力。
然而，过小的冒口颈会导致铸件内保持过高的残余压力，从而导致与模具膨胀有关的气孔。过大的冒口颈通常会导致在凝固完成之前液体上的正压力损失，从而导致与凝固有关的缩孔和气体从金属液中排出。
设计规则冒口颈的尺寸通常基于铸件的几何模数（Mc）。在粘土砂中生产的铸铁件的典型值在0.6（Mc）到0.9（Mc）之间。准确的数值取决于砂模材料的硬度、铁的化学成分和孕育程度以及铸件的冷却速度。如果冒口移近铸件，铸件和冒口颈之间对砂的加热作用将使接触的几何模数降低，同时保持等效热模数。如果颈部足够短，使其长度等于或小于较小的接触截面尺寸，则几何模数可以安全地减小0.6倍，即较长颈部的模数（Mn（短）=0.6mn（长））。这表示接触面积减少了约65%。
图1显示了几何模数和热模数为1cm的长冒口颈部。图2显示了一个缩颈，其几何模数为0.6cm，但热模数约为1cm。图2所示的设计在实践中证明是可靠的。颈部长度应等于或小于颈部的较小横截面尺寸。图3显示颈部设计45度角方便去除冒口，并以大约30度角延伸至冒口。图4显示了一个球墨铸铁铸件的例子，其中的冒口颈是根据上述规则设计的。
图1。长冒口颈
图2。缩小尺寸的“短”颈冒口
图3。缩颈详图
一个良好的冒口颈的设计范例如图4所示。
图4。接触设计良好的冒口示例。
结论
石墨铸铁的成功补缩涉及到在整个凝固过程中维持和控制液态铁的正压力。
正确设计冒口和浇注系统，并良好控制冶金和浇注的时间对于石墨铸铁件不会发生缩孔的生产至关重要。
预览时标签不可点收录于话题#个上一篇下一篇