鑄造液相和固相溫度-鋁合金鑄造分析顯微鏡
鑄造性能與合金系的關系
鋁合金所具的鑄造性能是能否獲得優質鑄件(鑄錠)的極為重要的工
藝性能
鑄造性能主要指合金木身所具有的述3個特性:
合金在熔融狀態和固液共存狀態卜的流動性
2)凝固相不能承受收縮應力而產生裂紋的性能
3)由于凝固收縮而引起的外收縮、內收縮、縮孔、氣孔等的收縮性
能。
當然,合金的鑄造性能與合金的澆注溫度、鑄型溫度、冷卻速度等因
素有關通過長期的生產實踐與試驗研究得知:合金所具有的這些鑄造性
能與主要合金化元素(或基本合金化元素)的種類和含量們著密切的關
系。
鑄造性能與準液相和準固相溫度范圍的關系
合金液澆入鑄型(錠模)后,由于熱量的散失,合金即開始凝固,根據
固相的逐步形成和伴隨著凝固收縮中液相的流動,出現了液相-固相其
存狀態,隨著凝固冷卻時間的延長,實際出現了兩個階段。第一階段是
凝固初期階段,在此階段,初晶固溶體生成樹枝狀組織并長大,而固相的
結晶量(即圍相率)比液相少的階段,在這個階段,相對于凝圊收縮,液相
還處于容易流動的準液相狀態ε之后,進人第二階段—一逐步凝固階段
,即固相的結晶量(固相率)不斷增加,樹枝狀組織進一步長大,使固相相
互接觸融合,這時也就成為產生收縮應力、合金液的補給、流動能力下
降的準固相狀態。金相和
材料學家常把這兩個狀態交界(邊界)溫度稱為準固相溫度,把固液
共存區兩個階段的區分線稱為準固相線(即零流動線),并把此溫度定義
為生成的固相長大、互相融合并產生凝固收縮應力的溫度。把液相線
溫度與準固相線溫度的溫度范圍稱作準液相溫度范圍(準液相區),把準
相線溫度與固相線溫度(或共晶溫度)的溫度范圍稱作準固相溫度范圍(
準固相區)
從上兩圖可知:準固相線溫度與共晶體的結晶量變多的含5.5%Si(
對A-Si合金而言)和15%Cu(對A-Cu合金而言)的成分的共晶溫度一致。
準液相溫度范圍寬的合金成分,其流動性、充填鑄型的性能好,也難以
產生鑄造裂紋;而準園溫度范圍寬的合金成分,則生成氣孔的量多,也容
易產生鑄造裂紋。所以準液相區和準固相區的大小,對合金的鑄造性能
有很大的影響。
