凝固

凝固知识总结，包括凝固的基本概念、凝固方式、冷却条件、凝固区域和研究方法五部分内容，需要的看看。

凝固

• 研究方法
  • 倾出法
  • 数学解析法
  • 数值模拟法
  • 凝固曲线法
  • X-射线衍射法
  • 激冷法
  • 模拟物质法
  • 彩色金相法
• 凝固区域
  • 
  • 固相区
  • 凝固区
  • 液相区
• 冷却条件
  • 铸件在非金属型中的冷却
    • 砂型本身的热物 理性质是决定整个系统热交换过程 的主要因素
  • 铸件在金属型中的冷却
    • 铸件的冷却和铸型的加热都不十分激烈
      • 传 热过程主要取决于涂料层的热物理性质
    • 铸件的冷却和铸型的加热都很激烈
      • 传热过程取决与铸件和铸型的热物理量
  • 非金属铸件在金属型中冷却
    • 中间层和金属铸型断面上的温差很小，可以忽略不计。 传热过程主要取决于非金属铸件本身的热物理 性质。
• 凝固方式
  •  化学成分为内因：决定了液相+固相区的宽度及合金结晶的温度范围，宽度越宽越接近体积凝固方式。 温度梯度为外因：温度梯度越小越接近体积凝固方式
  • 取决于凝固区域的宽度 凝固区域的 宽度取决于合金的结晶温度范围和冷却强度
  • 逐层凝固方式
    • 恒温下结晶的金属， 在凝固过程中其铸件断面上的 凝固区域宽度为零 金合的结晶温度范围很小或断面温度梯度很大时，铸件断面的凝固区域则很窄，也属于逐层凝固方式
    • 补缩性能良好
      • 纯金属和 共晶成分合金在凝固时，由于结晶温度范围是零，因 此没有液固共存的凝固区，以逐层方式凝固，其凝固 前沿直接与液态金属接触。当液态凝固成为固体而发 生体积收缩时，可以不断地得到液体的补充，所以产 生分散性缩松的倾向性很小，而是在铸件最后凝固的 部位留下集中缩孔。
  • 体积凝固方式
    • 如果因铸件断面温度场较平坦，或合金的结晶温度范围很宽， 铸件凝固的某一段时间内，其凝固区域几乎贯穿整个铸件断面时，则在凝固区域里既有已结晶的晶体，也有未凝固的液体， 这种情况为体积凝固方式或称糊状凝固方式
    • 或称为糊状凝固方式
  • 中间凝固方式
    • 如果合金的结晶温度范围较窄 ，或者铸件断面温度梯度较大， 铸件 断面上的凝固区域宽度介于前两者之间时，称中间凝固方式
    • 易产生缩松
      • 凝固区域宽，散热条件差，容易发展成为树枝晶发达的粗大等轴枝晶组织。 当粗大的等轴枝晶相互连接以后，将使凝固的液态金属分割为一个个互不沟通的溶池，最后在铸件中形成分散性的缩孔
• 基本概念
  • 一次结晶
    • 是从物理化学观点出发，研究液态金属的 生核、长大、结晶组织的形成规律
  • 凝固
    • 是从传热学观点出发，研究铸件和铸型的 传热过程、铸件断面上凝固区域的变化规律、凝固方式 与铸件质量的关系、凝固缺陷形成机制等