铸造液相和固相温度-铝合金铸造分析显微镜
铸造性能与合金系的关系
铝合金所具的铸造性能是能否获得优质铸件(铸锭)的极为重要的工
艺性能
铸造性能主要指合金木身所具有的述3个特性:
合金在熔融状态和固液共存状态卜的流动性
2)凝固相不能承受收缩应力而产生裂纹的性能
3)由于凝固收缩而引起的外收缩、内收缩、缩孔、气孔等的收缩性
能。
当然,合金的铸造性能与合金的浇注温度、铸型温度、冷却速度等因
素有关通过长期的生产实践与试验研究得知:合金所具有的这些铸造性
能与主要合金化元素(或基本合金化元素)的种类和含量们着密切的关
系。
铸造性能与准液相和准固相温度范围的关系
合金液浇入铸型(锭模)后,由于热量的散失,合金即开始凝固,根据
固相的逐步形成和伴随着凝固收缩中液相的流动,出现了液相-固相其
存状态,随着凝固冷却时间的延长,实际出现了两个阶段。第一阶段是
凝固初期阶段,在此阶段,初晶固溶体生成树枝状组织并长大,而固相的
结晶量(即围相率)比液相少的阶段,在这个阶段,相对于凝圊收缩,液相
还处于容易流动的准液相状态ε之后,进人第二阶段—一逐步凝固阶段
,即固相的结晶量(固相率)不断增加,树枝状组织进一步长大,使固相相
互接触融合,这时也就成为产生收缩应力、合金液的补给、流动能力下
降的准固相状态。金相和
材料学家常把这两个状态交界(边界)温度称为准固相温度,把固液
共存区两个阶段的区分线称为准固相线(即零流动线),并把此温度定义
为生成的固相长大、互相融合并产生凝固收缩应力的温度。把液相线
温度与准固相线温度的温度范围称作准液相温度范围(准液相区),把准
相线温度与固相线温度(或共晶温度)的温度范围称作准固相温度范围(
准固相区)
从上两图可知:准固相线温度与共晶体的结晶量变多的含5.5%Si(
对A-Si合金而言)和15%Cu(对A-Cu合金而言)的成分的共晶温度一致。
准液相温度范围宽的合金成分,其流动性、充填铸型的性能好,也难以
产生铸造裂纹;而准園温度范围宽的合金成分,则生成气孔的量多,也容
易产生铸造裂纹。所以准液相区和准固相区的大小,对合金的铸造性能
有很大的影响。
