金屬液壓力對縮松預測的影響
The Effect of Liquid Metal Pressure on the Prediction of Shrinkage Porosity
山東大學田學雷劉志勇
濟南鐵路局工程機械廠李光友
山東省青島生建機械廠王桂進
摘要:鑄件凝固過程 數值模擬中通常用的縮松判據為G廳頂.將金屬液的靜壓力Pa引入到縮松的判據
中,新的縮松判據為Pa Gl,飯.通過實驗證明,對于鑄鋼件來說,當幾'川滅-3.0 x 1了Pa(s-9C)la/cm時,
將產生縮松, U對于低壓鑄造的鋁合金來說,當PoGlJ&}-2.4x IO0PA(s- C)"}/c.時,將產生縮松.同時說
明以Pa GN'R作為 鑄造中鑄件凝固過程 數值模擬的縮松判據比G/,fR更加準確.
主題詞:鑄件凝固模擬縮松預測
Abstract:The G1,1-R'凡is usually used as criterion of the shrinkage porosity in simulation of castings solidifica-
tion process. When static pressure of the liquid metal has been added to the criterion of shrinkage porosity, the new criteri-
on should be PGJ R }_ K. The condition that the porosity will occur is P, GWR-}_3.0 x 100 Pals - 9C) "z lcm in cast
steel while P'人/R_2.4x 10" P.(s-9C)"Z/cm in taut aluminum alloy.The new criterion is,,accurate than the old
預測縮松的產生是鑄件凝固過程 數值模擬在生產實際中具體應用的一個重要方面,它可以優化鑄造工藝,提高鑄件的合格率,具有直接的經濟效益.因此,預測縮松方法得到了廣泛的研究,如:溫度梯度法,導流法,固相A.;梯度法,壓力梯度法:'等.這些方法在實際應用中都取得了較好的效果,尤其是'111天法得到了廣泛應用,長期以來人們在鑄鋼件凝固過程 數值模擬中一直使用此判據預測縮松的產生.這是因為它不但具有一定的準確性,而且計算比較簡單.fdla'ent V等將G,厲用于預測鋁合金凝固時產生的縮松,取得了較好的效果,其凡二0.851"1 0Suri V K等將'A/ R法發展為Porosity% = 9. 34 x ( G/丫頂)'一"55),并用此公式預測鋁合金 中的縮松度"I.但是,在實際應用中,GAIR方法對于不同形狀的鑄件會得到不同的結果,也就是說G1,1-R對于鑄件的幾何形狀具有一定的敏感性.例如,雖然在鑄件的不同部位有著相同的GI驪,但是,是否產生縮松,情況不盡相同.在凝固時壓力高的部位不產生縮松,而壓力低的部位產生了縮松.這是因為縮松產生與否與凝固過程中金屬液所受的壓力有關15-8].而對于低壓鑄造,壓力對縮松的影響顯得尤為重要.因此,有必要將金屬液在凝固過程中所受的壓力引人縮松的判據中,以便得出一種不隨鑄件的幾何形狀和鑄件部位的改變而影響預測準確性的縮松預測方法,即新縮松判據的準確性不應隨著鑄件的幾何形
狀和部位的不同而改變.

收稿口期20(11-01-211新縮松判據的推導(2)等溫淬火5min時,奧一貝組織轉變已基本完成;等溫los時,組織中出現馬氏體組織;在10一60min內等溫時,獲得的組織均為奧一貝組織,組織中沒有碳化物析出,等溫時間過長會導致殘余奧氏體分解為鐵素體和碳化物. (3)經2809C等溫淬火熱處理,顯微組織隨等溫時間的變化不大,或者幾乎沒有變化.

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