熱裂的案例
從5方面分析鑄件產(chǎn)生熱裂的原因及相應(yīng)解決辦法
根據(jù)上述分析可見，影響鑄件形成熱裂的因素是多方面的。因此，當(dāng)考慮防止熱裂的措施時(shí)，不能從單方面的影響因素著手解決，需結(jié)合具體情況進(jìn)行綜合分析，從而采取相應(yīng)辦法方可。
1、鑄件結(jié)構(gòu)
鑄件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不合理，往往是熱裂產(chǎn)生的原因之一。所以，在設(shè)計(jì)鑄件時(shí)應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：
a、兩截而相交處不要設(shè)計(jì)成直角拐彎，須設(shè)有圓角。圓角的形狀、大小視鑄件的交接情況確定。圖7舉例說明同一用途的兩種鑄鋼件結(jié)構(gòu)。圖7（a）所示結(jié)構(gòu)由于兩截面交接成一直角拐彎，形成了熱節(jié)，造成收縮應(yīng)力易于此處集中和熱裂的形成。若改為圖7 (b)所示圓弧形結(jié)構(gòu)后，熱裂即被消除。
b、盡量減小并分散熱節(jié)點(diǎn)，避免采用十字交叉的截面，在條件允許的情況下，應(yīng)將交叉的截面錯(cuò)開。圖8、9、10是各種連接形式的合理與不合理結(jié)構(gòu)的對比實(shí)例。
c、必須在鋼件上采用不等厚度的截面時(shí)，應(yīng)使鑄件各部分收縮時(shí)彼此不發(fā)生阻礙。例如手輪、齒輪等輪類鑄件除在轉(zhuǎn)角處做出圓角外，必要時(shí)可將輪輻做成彎曲狀見圖11。
2、鑄造工藝設(shè)計(jì)
a.液體金屬經(jīng)過內(nèi)澆口進(jìn)入型腔后，靠近內(nèi)澆口的鑄件冷卻較慢，形成鑄件上的薄弱區(qū)，因而較易產(chǎn)生熱裂。有時(shí)，鑄件收縮可能受到澆口阻礙而產(chǎn)生熱裂。尤其是為了使金屬液均勻澆入，應(yīng)用復(fù)雜而且相連的澆口時(shí)，危險(xiǎn)就更大。
如何比較合理地設(shè)置內(nèi)澆口，可參照圖12、13、14所示的改進(jìn)方式進(jìn)行設(shè)置。
b、在壁厚不均勻的截面交接處，常常產(chǎn)生熱裂，為消防這類缺陷，經(jīng)用戶同意可以在這些部位設(shè)置工藝筋(見圖15)。防裂工藝筋不僅可以提高鑄件熱裂部位的強(qiáng)度，更主要是能起散熱作用，從而減緩“熱點(diǎn)”集中程度，緩解熱裂的產(chǎn)生。
展開 從5方面分析鑄件產(chǎn)生熱裂的原因及相應(yīng)解決辦法
根據(jù)上述分析可見，影響鑄件形成熱裂的因素是多方面的。因此，當(dāng)考慮防止熱裂的措施時(shí)，不能從單方面的影響因素著手解決，需結(jié)合具體情況進(jìn)行綜合分析，從而采取相應(yīng)辦法方可。
1、鑄件結(jié)構(gòu)
鑄件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不合理，往往是熱裂產(chǎn)生的原因之一。所以，在設(shè)計(jì)鑄件時(shí)應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：
a、兩截而相交處不要設(shè)計(jì)成直角拐彎，須設(shè)有圓角。圓角的形狀、大小視鑄件的交接情況確定。圖7舉例說明同一用途的兩種鑄鋼件結(jié)構(gòu)。圖7（a）所示結(jié)構(gòu)由于兩截面交接成一直角拐彎，形成了熱節(jié)，造成收縮應(yīng)力易于此處集中和熱裂的形成。若改為圖7 (b)所示圓弧形結(jié)構(gòu)后，熱裂即被消除。
b、盡量減小并分散熱節(jié)點(diǎn)，避免采用十字交叉的截面，在條件允許的情況下，應(yīng)將交叉的截面錯(cuò)開。圖8、9、10是各種連接形式的合理與不合理結(jié)構(gòu)的對比實(shí)例。
c、必須在鋼件上采用不等厚度的截面時(shí)，應(yīng)使鑄件各部分收縮時(shí)彼此不發(fā)生阻礙。例如手輪、齒輪等輪類鑄件除在轉(zhuǎn)角處做出圓角外，必要時(shí)可將輪輻做成彎曲狀見圖11。
2、鑄造工藝設(shè)計(jì)
a.液體金屬經(jīng)過內(nèi)澆口進(jìn)入型腔后，靠近內(nèi)澆口的鑄件冷卻較慢，形成鑄件上的薄弱區(qū)，因而較易產(chǎn)生熱裂。有時(shí)，鑄件收縮可能受到澆口阻礙而產(chǎn)生熱裂。尤其是為了使金屬液均勻澆入，應(yīng)用復(fù)雜而且相連的澆口時(shí)，危險(xiǎn)就更大。
如何比較合理地設(shè)置內(nèi)澆口，可參照圖12、13、14所示的改進(jìn)方式進(jìn)行設(shè)置。
b、在壁厚不均勻的截面交接處，常常產(chǎn)生熱裂，為消防這類缺陷，經(jīng)用戶同意可以在這些部位設(shè)置工藝筋(見圖15)。防裂工藝筋不僅可以提高鑄件熱裂部位的強(qiáng)度，更主要是能起散熱作用，從而減緩“熱點(diǎn)”集中程度，緩解熱裂的產(chǎn)生。
展開 樹脂砂工藝生產(chǎn)鑄鋼件，熱裂缺陷最頭疼，從4方面有效解決！
用樹脂砂生產(chǎn)薄壁、形狀復(fù)雜的鑄鋼件時(shí)，最容易產(chǎn)生的一種缺陷是熱裂。
造成熱裂的主要原因如下：
1、使用樹脂砂流動性好，易緊實(shí);樹脂加入量少，砂粒上包覆的粘結(jié)劑膜薄，這樣砂粒受熱膨脹，砂芯、砂型的熱膨脹率會比水玻璃砂芯(型)高。
2、樹脂砂受熱后，在還原性氣氛下樹脂炭化結(jié)焦而形成堅(jiān)硬的焦炭骨架，能提高砂芯熱強(qiáng)度(如1000℃時(shí)樹脂砂的抗壓強(qiáng)度是水玻璃砂的5"10倍)，嚴(yán)重阻礙砂芯(型)退讓。呋喃樹脂中糠醇的含量越高(氮含量越低)，鑄件的熱裂傾向越大，因?yàn)榭反继岣吡藰渲?em>熱分解溫度，降低了樹脂的熱分解速度，從而降低了砂型或砂芯的潰散性，使砂型或砂芯更加阻礙鑄件收縮，造成鑄件熱裂傾向加重。由于鑄鋼凝固時(shí)液一固兩相區(qū)的區(qū)間較寬，因此呋喃樹脂砂鑄鋼時(shí)更易產(chǎn)生熱裂缺陷，尤其是框架結(jié)構(gòu)件。
3、用呋喃樹脂砂時(shí)，采用對甲苯磺酸作催化劑會增硫，從而加大熱裂傾向性。高溫金屬凝固時(shí)產(chǎn)生的收縮受到砂芯(型)較大的阻力，使鑄件產(chǎn)生應(yīng)力和變形，而合金表面增硫，又降低了抗熱裂的能力。當(dāng)應(yīng)力或變形超過合金在該溫度下的強(qiáng)度極限或變形能力時(shí)，就會形成熱裂。
為使樹脂砂，尤其呋喃樹脂砂避免或減少熱裂，可采取以下幾個(gè)方面的措施：
1、合金方面
(1)控制鑄件的含硫量，宜在0.03%以下，并且避免鑄件中出現(xiàn)Ⅱ型硫化物。(鑄鋼件中的硫化物呈三種形態(tài)，即Ⅰ型、Ⅱ型和Ⅲ型，其中Ⅱ型的硫化物沿晶界分布，呈斷續(xù)狀，容易引起鑄件熱裂。)通過調(diào)整錳硫比來改變硫的分布型態(tài)。
(2)對于碳鋼件，應(yīng)使S+P≤0.07%，因?yàn)榱蚺c磷的疊加作用，使熱裂傾向性增加。
展開 樹脂砂工藝生產(chǎn)鑄鋼件，最頭疼的熱裂缺陷，從四個(gè)方面出手解決！
用樹脂砂生產(chǎn)薄壁、形狀復(fù)雜的鑄鋼件時(shí)，最容易產(chǎn)生的一種缺陷是熱裂。
造成熱裂的主要原因如下：
1、使用樹脂砂流動性好，易緊實(shí);樹脂加入量少，砂粒上包覆的粘結(jié)劑膜薄，這樣砂粒受熱膨脹，砂芯、砂型的熱膨脹率會比水玻璃砂芯(型)高?！ ? 2、樹脂砂受熱后，在還原性氣氛下樹脂炭化結(jié)焦而形成堅(jiān)硬的焦炭骨架，能提高砂芯熱強(qiáng)度(如1000℃時(shí)樹脂砂的抗壓強(qiáng)度是水玻璃砂的5"10倍)，嚴(yán)重阻礙砂芯(型)退讓。呋喃樹脂中糠醇的含量越高(氮含量越低)，鑄件的熱裂傾向越大，因?yàn)榭反继岣吡藰渲?em>熱分解溫度，降低了樹脂的熱分解速度，從而降低了砂型或砂芯的潰散性，使砂型或砂芯更加阻礙鑄件收縮，造成鑄件熱裂傾向加重。由于鑄鋼凝固時(shí)液一固兩相區(qū)的區(qū)間較寬，因此呋喃樹脂砂鑄鋼時(shí)更易產(chǎn)生熱裂缺陷，尤其是框架結(jié)構(gòu)件?！ ? 3、用呋喃樹脂砂時(shí)，采用對甲苯磺酸作催化劑會增硫，從而加大熱裂傾向性。高溫金屬凝固時(shí)產(chǎn)生的收縮受到砂芯(型)較大的阻力，使鑄件產(chǎn)生應(yīng)力和變形，而合金表面增硫，又降低了抗熱裂的能力。當(dāng)應(yīng)力或變形超過合金在該溫度下的強(qiáng)度極限或變形能力時(shí)，就會形成熱裂。
為使樹脂砂，尤其呋喃樹脂砂避免或減少熱裂，可采取以下幾個(gè)方面的措施：
1、合金方面
(1)控制鑄件的含硫量，宜在0.03%以下，并且避免鑄件中出現(xiàn)Ⅱ型硫化物。(鑄鋼件中的硫化物呈三種形態(tài)，即Ⅰ型、Ⅱ型和Ⅲ型，其中Ⅱ型的硫化物沿晶界分布，呈斷續(xù)狀，容易引起鑄件熱裂。)通過調(diào)整錳硫比來改變硫的分布型態(tài)。
(2)對于碳鋼件，應(yīng)使S+P≤0.07%，因?yàn)榱蚺c磷的疊加作用，使熱裂傾向性增加。
展開 
鑄造溫度控制-FLOW-3D在澆鑄以及熱裂問題判斷的成功應(yīng)用
案例說明 ：利用 FLOW-3D 進(jìn)行制程評估以及確認(rèn)鑄件熱裂問題的產(chǎn)生
案例一、四圓柱棒鋼模
FLOW-3D 案例一設(shè)定
1. 非牛頓流體
2. 紊流模型（RNG k-epsilon model）
3. 隱式熱傳解（Implicit）
4. 從充型執(zhí)行至固化結(jié)束
5. 充型時(shí)間約 35 秒
解決無法填滿模穴的方法 – 離心鑄造
旋轉(zhuǎn)速度設(shè)定：200 RPM
以 FLOW-3D 進(jìn)行仿真
FLOW-3D 物理模型選擇：非慣性參考座標(biāo)軸模型（Non-inertial reference model）
將旋轉(zhuǎn)角速度的影響施加于澆鑄過程中。
二、六圓柱棒澆鑄（熱裂問題評估）
問題描述：鑄件在固化過程中發(fā)生斷裂
固化過程中發(fā)生鑄件斷裂的問題檢討：
鑄造過程中造成的應(yīng)力集中以及鑄件變形原因可能來自于：
固化過程中，模具限制了鑄件的收縮，而造成該區(qū)域斷裂
鑄件固化過程中鑄件各區(qū)域的溫度差異過大，造成熱應(yīng)力集中斷裂
固液相轉(zhuǎn)換時(shí)發(fā)生嚴(yán)重的體積收縮，鑄件各個(gè)區(qū)域的收縮量不同造成鑄件斷裂
熱應(yīng)力發(fā)生的原因：
鑄件中各個(gè)區(qū)域因?yàn)槭湛s量不同造成溫度差異
由于溫度的平衡影響，在這些區(qū)域開始造成應(yīng)力集中
如果固化過程中應(yīng)力超過鑄件材料固化時(shí)的拉伸應(yīng)力，就會發(fā)生永久性的變形甚至是斷裂
FLOW-3D 案例二設(shè)定： 零速度場（僅做固化分析）、熱傳采用顯式解計(jì)算（Explicit）
結(jié)果顯示：（固化過程中之固化率分布，紅色代表固化率 = 100% 的區(qū)域）
結(jié)果：溫度差異最大的區(qū)域顯示
結(jié)論：
FLOW-3D 能夠精確的預(yù)測重力鑄造件充型的效果以及熱裂問題的預(yù)測。
展開 熱作模具鋼角裂缺陷研究分析
作者： 許世昌，李麗婷
前言
本文通過對熱作模具鋼角裂問題分析，研究其鍛造工藝，提高熱作模具鋼表面質(zhì)量，節(jié)約生產(chǎn)成本。熱作模具鋼具有較高的淬透性和抗熱裂能力、耐磨性和耐熱性好、綜合力學(xué)性能優(yōu)良和較高的抗回火穩(wěn)定性等特點(diǎn)，主要用于制造沖擊載荷大的鍛模、熱擠壓模、精鍛模和合金壓鑄模，在汽車、電子、家電等行業(yè)得到廣泛應(yīng)用。隨著市場需求及競爭日益激烈，對產(chǎn)品質(zhì)量及生產(chǎn)成本控制提出了更高的要求。
熱作模具鋼在鍛造時(shí)一般采取兩次鐓粗拔長的方式，鍛造為成品后易在面與面的交界處產(chǎn)生角裂，需要后續(xù)加工去除，這就造成了生產(chǎn)成本的浪費(fèi)。
熱作模具鋼角裂問題分析
熱作模具鋼完成兩次鐓粗拔長的主變形后，成品火次（指鍛造過程中最后一火）厚度方面預(yù)留變形量一般為150～200mm，成品火次鍛造時(shí)，先拔長電渣錠啟動端至工藝尺寸，再利用天車和操作車進(jìn)行調(diào)頭，掉頭后再鍛造電渣錠非啟動端至工藝尺寸。經(jīng)統(tǒng)計(jì)，生產(chǎn)產(chǎn)品50%以上存在角裂（圖1）問題，需要進(jìn)行加工去除，造成原材料和人力成本的極大浪費(fèi)。
圖1 熱作模具鋼出現(xiàn)角裂現(xiàn)象
缺陷位置金相檢測分析
利用顯微鏡對典型缺陷位置進(jìn)行金相檢測，發(fā)現(xiàn)缺陷均為裂紋（圖2），在缺陷位置并未見冶煉凝固缺陷，因此，我們認(rèn)為由裂紋造成的角裂是鍛造過程所致。
圖2 缺陷位置金相照片
產(chǎn)品表面質(zhì)量統(tǒng)計(jì)分析
通過對典型產(chǎn)品表面質(zhì)量情況進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，發(fā)現(xiàn)角部裂紋均發(fā)生在電渣錠非啟動端位置，最大角裂尺寸約為50mm×50mm×5mm，數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)見表1。
表1 角裂數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)
生產(chǎn)過程參數(shù)分析
通過對熱作模具鋼生產(chǎn)過程進(jìn)行多次現(xiàn)場跟蹤，統(tǒng)計(jì)成品鍛造火次的鍛造溫度，在鍛造電渣錠啟動端時(shí)鍛造溫度一般在900～1050℃范圍內(nèi)，調(diào)頭鍛造電渣錠非啟動端時(shí)鍛造溫度一般在800～950℃。
展開 金屬的定向凝固、同時(shí)凝固、均衡凝固各有什么優(yōu)缺陷？
定向凝固的缺點(diǎn)：因鑄件各部分有較大的溫差，使得鑄件在凝固期間在過渡部位易產(chǎn)生熱裂，凝固后易產(chǎn)生應(yīng)力和變形。定向凝固原則需要加冒口和補(bǔ)貼，工藝成品率較低，切冒口耗費(fèi)大量工時(shí)，使成本提高。
當(dāng)前為了克服定向凝固這些缺點(diǎn)，已研究出許多新措施來克服，大家想更多了解定向凝固的知識，可多閱讀相關(guān)資料。
二、同時(shí)凝固
同時(shí)凝固原則是從工藝上采取各種措施，使鑄件結(jié)構(gòu)上各部分之間溫差盡量減小，以達(dá)到各部分幾乎同時(shí)凝固完畢。
同時(shí)凝固的優(yōu)點(diǎn)：鑄件各部分溫差較小，不易產(chǎn)生熱裂。冷卻后殘留應(yīng)力和變形也較小，而且不必設(shè)置冒口或冒口很小就可達(dá)到工藝要求?？梢院喕に?，節(jié)約金屬，減少勞動強(qiáng)度。因此，同時(shí)凝固原則適用于以下情況：
結(jié)晶溫度范圍大，容易產(chǎn)生縮孔的合金，例如錫青銅，對氣密性要求不高的鑄件，可采用同時(shí)凝固原則。
壁厚均勻的鑄件，尤其是均勻的薄壁鑄件，應(yīng)采用同時(shí)凝固原則。
從合金性考慮，適宜采用定向凝固原則的鑄件，如果熱裂、變形成為主要生產(chǎn)矛盾時(shí)，也可采用同時(shí)凝固原則。
同時(shí)凝固的缺點(diǎn)：在鑄件中心區(qū)域容易形成縮松，鑄件致密性相對較差。
三、均衡凝固
鑄鐵鐵液在冷卻時(shí)要產(chǎn)生體積收縮，凝固過程中析出石墨又會產(chǎn)生膨脹，膨脹可以抵消一部分收縮。
均衡凝固就是利用鑄鐵的收縮和膨脹的動態(tài)疊加的自補(bǔ)縮和澆冒口系統(tǒng)的外部補(bǔ)縮，采用工藝措施，使單位時(shí)間的收縮與補(bǔ)縮，收縮與膨脹按比例進(jìn)行的一種工藝原則。
灰鑄鐵和球墨鑄鐵的均衡凝固技術(shù)，著重于利用石墨化膨脹自補(bǔ)縮，冒口只是補(bǔ)充自補(bǔ)縮不足的差額。冒口不必要晚于鑄件凝固，冒口不應(yīng)放在鑄件的熱節(jié)上，冒口的補(bǔ)縮的有限的。
均衡凝固的優(yōu)點(diǎn)：均衡凝固作為鑄件件工藝的設(shè)計(jì)原則，能有效地克服縮孔、縮松、氣孔、渣孔和裂紋等鑄造缺陷。
展開 半固態(tài)壓鑄成形技術(shù) 為汽車輕量化開“綠色通道”
半固態(tài)壓鑄溫度比常規(guī)壓鑄低，凝固收縮小從而鑄造疏松少（或無），充型平穩(wěn)從而氣孔缺陷和氧化物夾雜少（或無），可以進(jìn)行T6熱處理和后續(xù)的焊接，可有效改善傳統(tǒng)鑄造方法存在的鑄造質(zhì)量問題。
半固態(tài)壓鑄成形技術(shù)較低的成形溫度使得模具熱沖擊小，可延長模具壽命。相對鍛造等熱變形成形工藝，半固態(tài)成形變形抗力小，從而可一次大變形量加工成形形狀復(fù)雜且精密度及性能要求較高的零部件，克服傳統(tǒng)鍛造方中成本高、不能成形復(fù)雜件的缺點(diǎn)，具有凈成形、高質(zhì)量、高性能、低能耗、低成本等諸多獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)，被國內(nèi)外研究學(xué)者譽(yù)為21世紀(jì)最具前途的金屬加工技術(shù)之一。
具體來說，半固態(tài)壓鑄成形技術(shù)和其它成形工藝相比，其優(yōu)勢主要有體現(xiàn)在以下幾方面：
首先，半固態(tài)壓鑄成形可以有效控制鑄件內(nèi)部氣孔缺陷含量。在流動過程中，半固態(tài)金屬呈現(xiàn)出有序、可控的宏觀流動狀態(tài)，不同于液態(tài)金屬的混亂、不可控的宏觀流動狀態(tài)。利用這一特性，可以使金屬流體按設(shè)計(jì)順序有序充填金屬模具型腔，將型腔空氣推至型腔末端，最后通過排氣槽排出，避免了型腔氣體的卷入，減少氣孔缺陷，提高鑄件的致密性。
半固態(tài)壓鑄成形還可以有效控制鑄件內(nèi)部縮孔缺陷含量。金屬從液態(tài)凝固到固態(tài)，需要經(jīng)歷液態(tài)收縮和凝固收縮兩個(gè)體積收縮過程，從半固態(tài)凝固到固態(tài)，僅需要經(jīng)歷凝固收縮一個(gè)體積收縮過程。與液態(tài)金屬相比，半固態(tài)金屬在凝固過程中的體積收縮率較小。在自然凝固的條件下，同等體積的半固態(tài)金屬產(chǎn)生的縮孔體積要比液態(tài)金屬少。
此外，半固態(tài)壓鑄成形還能有效減少鑄件的熱裂傾向。熱裂產(chǎn)生的根源是合金在凝固過程產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)力，半固態(tài)壓鑄成形技術(shù)，消除了枝晶搭接產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)力，同時(shí)減小合金收縮量，從而減小熱裂的發(fā)生傾向。
展開 閥門鑄造工藝方法介紹
（4）裂紋：鑄件的裂紋大多為熱裂紋，其形狀不規(guī)則，有穿透或不穿透、連續(xù)或斷續(xù)，裂紋處的金屬呈暗色或有表面氧化。
產(chǎn)生裂紋的原因：有兩個(gè)方面，即高溫應(yīng)力與液膜變形。
高溫應(yīng)力是鋼水在高溫下收縮變形受阻而形成的應(yīng)力，當(dāng)該應(yīng)力超過了金屬在該溫度下的強(qiáng)度或塑性變形極限時(shí)便產(chǎn)生了裂紋。液膜變形是鋼水在凝固結(jié)晶過程中晶粒之間產(chǎn)生液膜，隨著凝固結(jié)晶的進(jìn)行，液膜發(fā)生變形，變形量和變形速度超過一定極限時(shí)，便產(chǎn)生了裂紋。熱裂紋產(chǎn)生的溫度范圍約在1200～1450℃左右。
產(chǎn)生裂紋的影響因素：
①鋼中S、P元素是產(chǎn)生裂紋的有害因素，他們和鐵的共晶物降低了鑄鋼在高溫的強(qiáng)度和塑性，導(dǎo)致裂紋產(chǎn)生。
②鋼中的夾渣和偏析增加了應(yīng)力集中，因而增加了熱裂傾向。
③鋼種的線收縮系數(shù)越大，熱裂的傾向越大。
④鋼種的導(dǎo)熱系數(shù)越大，表面張力越大，高溫機(jī)械性能好，熱裂的傾向越小。
⑤鑄件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工藝性不好，如圓角太小、壁厚懸殊太大、應(yīng)力集中嚴(yán)重，都會產(chǎn)生裂紋。
⑥砂型的緊實(shí)度太高，型芯的退讓性不良阻礙鑄件收縮會增加裂紋傾向。
⑦其它如澆冒口排列不當(dāng)、鑄件冷卻速度太快、切割澆冒口及熱處理造成過大應(yīng)力等也都會影響裂紋的產(chǎn)生。
針對以上裂紋產(chǎn)生的原因和影響因素，采取對應(yīng)的措施，就可以減少和避免裂紋缺陷的產(chǎn)生。
綜合以上鑄造缺陷產(chǎn)生原因的分析，查找存在的問題，采取相應(yīng)的改進(jìn)措施，就可以找到解決鑄造缺陷的方法，有利于鑄件質(zhì)量的提高。
展開 NOVACAST：一款強(qiáng)大的鑄造工藝仿真軟件
4、分析系統(tǒng)
充型計(jì)算系統(tǒng)、凝固計(jì)算系統(tǒng)、熱應(yīng)力計(jì)算系統(tǒng)、澆冒補(bǔ)縮計(jì)算系統(tǒng)。
5、缺陷預(yù)測
縮松、縮孔、澆不足、冷鎘、卷氣、夾渣、粘砂、氣孔、夾雜、偏析、熱裂及冷裂、強(qiáng)度等。
6、專業(yè)鑄造材料庫
依據(jù)合金相圖構(gòu)成高級數(shù)據(jù)庫，鑄造材料包括鑄鐵、鑄鋼、鎂鋁合金、有色金屬、發(fā)熱材料、保溫材料、冷卻材料、砂型、金屬模具等。
7、網(wǎng)格功能
CVM 控制體積網(wǎng)格、Dual-mesh 網(wǎng)格法、網(wǎng)格編輯。
基于以上關(guān)鍵詞，讓我們一起來詳細(xì)解讀下Novacast的特色功能，以及到底能帶來哪些實(shí)實(shí)在在的價(jià)值？
NOVACAST 鑄造仿真模擬系統(tǒng)采用了先進(jìn)的CVM 控制體積法計(jì)算機(jī)數(shù)值模擬技術(shù)，是一個(gè)專門為分析、評價(jià)和優(yōu)化鑄造工藝方案而開發(fā)的軟件工具。借助該軟件系統(tǒng)，鑄造技術(shù)人員能夠在設(shè)計(jì)工藝方案時(shí)通過對現(xiàn)有方案下鑄件形成的過程做計(jì)算機(jī)模擬，以形象準(zhǔn)確的可視化效果，通過計(jì)算機(jī)顯示鑄造過程溫度、充型速度、壓力和凝固時(shí)間變化，并對可能產(chǎn)生的缺陷提出預(yù)報(bào)。
通過對鑄件充型和凝固過程的模擬，可以形象準(zhǔn)確的顯示在給定澆冒口系統(tǒng)下物理場的變化情況，夾渣和其他非金屬夾雜物可以引入金屬液流中并模擬其運(yùn)動軌跡。通過優(yōu)化澆冒口系統(tǒng)和出氣系統(tǒng)可以避免由于紊流情況引起的氧化物夾雜、冷隔、縮松、縮孔和氣孔等缺陷。先進(jìn)的CVM 網(wǎng)格處理計(jì)算方法可以采用更少的網(wǎng)格數(shù)量處理復(fù)雜、薄壁的鑄件產(chǎn)品，其網(wǎng)格計(jì)算速度可達(dá)普通有限元法及有限差分法的數(shù)倍，實(shí)現(xiàn)了快速、高精度的計(jì)算效能。NOVACAST 操作簡單、功能齊全、模擬精度高、計(jì)算速度快，廣受客戶好評，
在全球范圍內(nèi)具有廣泛的客戶群體。
展開 NOVACAST：一款強(qiáng)大的鑄造工藝仿真軟件
4、分析系統(tǒng)
充型計(jì)算系統(tǒng)、凝固計(jì)算系統(tǒng)、熱應(yīng)力計(jì)算系統(tǒng)、澆冒補(bǔ)縮計(jì)算系統(tǒng)。
5、缺陷預(yù)測
縮松、縮孔、澆不足、冷鎘、卷氣、夾渣、粘砂、氣孔、夾雜、偏析、熱裂及冷裂、強(qiáng)度等。
6、專業(yè)鑄造材料庫
依據(jù)合金相圖構(gòu)成高級數(shù)據(jù)庫，鑄造材料包括鑄鐵、鑄鋼、鎂鋁合金、有色金屬、發(fā)熱材料、保溫材料、冷卻材料、砂型、金屬模具等。
7、網(wǎng)格功能
CVM 控制體積網(wǎng)格、Dual-mesh 網(wǎng)格法、網(wǎng)格編輯。
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五金鑄件過程中出現(xiàn)裂紋，冷隔缺陷的象征
五金鑄件的品種繁多，為了避免一些會出現(xiàn)瑕疵，我們在鑄件中要掌握一些常見的知識;鑄件產(chǎn)品中裂紋分為冷裂與熱裂，容易發(fā)現(xiàn)的長條形而且寬度均勻的裂紋。裂口常穿過晶粒延伸到整個(gè)斷面。熱處理裂紋表現(xiàn)在鑄件在熱處理過程中，出現(xiàn)的穿透或不穿透的裂紋，其斷口有氧化現(xiàn)象。
白點(diǎn)(發(fā)裂)，冷隔是指鋼中主要因氨的析出而引起的缺陷。在縱向斷面上，它呈現(xiàn)近似圓形或橢圓形的銀白色斑點(diǎn)，故稱白點(diǎn)，在橫斷面宏觀磨片上，腐蝕后則呈現(xiàn)為毛細(xì)裂紋，故又稱發(fā)裂。
澆注斷流是指鑄件表面某一高度可見的接縫，接縫的某些部分接合不好或分開。以上都象征五金鑄件出現(xiàn)裂紋的現(xiàn)象。
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鋼鐵中非金屬夾雜物形態(tài)見圖5：
圖5
鋼鐵中非金屬夾雜物
5
裂紋
金屬在凝固過程中產(chǎn)生的裂紋稱為熱裂紋;凝固后產(chǎn)生的裂紋稱為冷裂紋。裂紋破壞了金屬的完整性，除少數(shù)可通過及時(shí)加工除去外，通常在以后的加工和 使用過程中會沿著應(yīng)力集中區(qū)域進(jìn)一步擴(kuò)大，最后導(dǎo)致破裂。
熱裂紋是在鑄錠尚未完全凝固或雖已凝固而晶界和枝晶間尚有少量低熔點(diǎn)相時(shí)，因金屬液態(tài)、固態(tài)收縮及凝固收縮受到阻礙，當(dāng)收縮應(yīng)力超過了當(dāng)時(shí)的金屬強(qiáng)度或線收縮大于合金延伸率時(shí)形成的。按出現(xiàn)的部位不同，熱裂紋可分為表面裂紋、中心裂紋、放射狀裂紋及側(cè)面橫裂紋等。熱裂紋多沿晶界擴(kuò)展，曲折而不規(guī)則，常出現(xiàn)分枝，裂紋內(nèi)可能夾有氧化膜或表面略帶氧化色。
影響熱裂紋的因素有合金的本性(合金的凝固收縮系數(shù)和高溫強(qiáng)度等)，澆注工藝和鑄錠結(jié)構(gòu)等方面。合金中某些元素及不溶性的低熔點(diǎn)雜質(zhì)能明顯增大熱裂傾向。半連續(xù)鑄錠的冷卻速度較大因而比鐵模鑄錠熱裂傾向大得多，鑄造中加大鑄造速度也會增大熱裂傾向，從鑄錠結(jié)構(gòu)看，截面尺寸越大，則愈易發(fā)生熱裂。
冷裂紋是在鑄錠冷卻到溫度較低的彈性狀態(tài)時(shí)，若錠坯內(nèi)外還存在較大的溫差，則收縮應(yīng)力可能集中于某些薄弱區(qū)域。一旦應(yīng)力超過了金屬的強(qiáng)度和塑性極限，鑄錠將出現(xiàn)冷裂。冷裂紋的特征是多呈穿晶開裂，多呈直線擴(kuò)展，裂紋較規(guī)則、挺拔平直。冷裂紋往往由熱裂紋發(fā)展而來。
鑄造裂紋產(chǎn)生的直接原因是存在鑄造應(yīng)力，引起的因素有：鑄造溫度不合適，速度快，冷卻速度過大或過小，冷卻不均勻；連鑄拉停工藝不當(dāng)；合金本身有熱脆性，強(qiáng)度差；覆蓋劑或潤滑劑選擇不合理；結(jié)晶器、坩堝、托座、澆鑄管等設(shè)計(jì)不良，變形或安裝不當(dāng)。
展開 H2傳感器CGM6812用于新能源氫燃料電池汽車，H2泄漏檢測
二、水煤氣法制氫
用無煙煤或焦炭為原料與水蒸氣在高溫時(shí)反應(yīng)而得水煤氣（C+H2O→CO+H2—熱）。凈化后再使它與水蒸氣一起通過觸媒令其中的CO轉(zhuǎn)化成CO2（CO+H2O→CO2+H2）可得含氫量在80%以上的氣體，再壓入水中以溶去CO2，再通過含氨蟻酸亞銅（或含氨乙酸亞銅）溶液中除去殘存的CO而得較純氫氣，這種方法制氫成本較低產(chǎn)量很大，設(shè)備較多，在合成氨廠多用此法。有的還把CO與H2合成甲醇，還有少數(shù)地方用80%氫的不太純的氣體供人造液體燃料用。像北京化工實(shí)驗(yàn)廠和許多地方的小氮肥廠多用此法。
三、由石油熱裂的合成氣和天然氣制氫
石油熱裂副產(chǎn)的氫氣產(chǎn)量很大，常用于汽油加氫，石油化工和化肥廠所需的氫氣，這種制氫方法在世界上很多國家都采用，在我國的石油化工基地如在慶化肥廠，渤海油田的石油化工基地等都用這方法制氫氣也在有些地方采用（如美國的Bay、way和Batan?Rougo加氫工廠等）。
四、焦?fàn)t煤氣冷凍制氫
把經(jīng)初步提凈的焦?fàn)t氣冷凍加壓，使其他氣體液化而剩下氫氣。此法在少數(shù)地方采用（如前蘇聯(lián)的Ke?Mepobo工廠）。
五、電解食鹽水的副產(chǎn)氫
在氯堿工業(yè)中副產(chǎn)多量較純氫氣，除供合成鹽酸外還有剩余，也可經(jīng)提純生產(chǎn)普氫或純氫。像化工二廠用的氫氣就是電解鹽水的副產(chǎn)。
六、釀造工業(yè)副產(chǎn)
用玉米發(fā)酵丙酮、丁醇時(shí)，發(fā)酵罐的廢氣中有1/3以上的氫氣，經(jīng)多次提純后可生產(chǎn)普氫（97%以上），把普氫通過用液氮冷卻到—100℃以下的硅膠列管中則進(jìn)一步除去雜質(zhì)（如少量N2）可制取純氫（99.99%以上），像北京釀酒廠就生產(chǎn)這種副產(chǎn)氫，用來燒制石英制品和供外單位用。
氫氣資源非常好，清潔、可再生，但它容易泄露，且爆炸范圍非常寬，是目前波浪范圍最寬的一種氣體，只要和空氣混合，達(dá)到 4％～75％的比例，就會發(fā)生爆炸，屬于一級爆炸氣體。
展開 SAMCEF 非線性材料分析
SAMCEF Linear：用于熱機(jī)械系統(tǒng)線性有限元分析的通用軟件：
- SAMCEF Asef：線性靜態(tài)分析，也允許各類接觸條件和非線性效應(yīng)建模——例如幾何（預(yù)應(yīng)力）或離心剛化（例如幾何剛化（即初應(yīng)力剛化）或旋轉(zhuǎn)引起的動力剛化）
- SAMCEF Dynam：模態(tài)動力學(xué)分析，包括超元法（包括超單元法）
- SAMCEF Stabi：預(yù)測臨界縱向彎曲載荷和相關(guān)模式（臨界屈曲載荷和相關(guān)模態(tài)）
- SAMCEF Repdyn：動力學(xué)的瞬態(tài)、諧波與地震響應(yīng)
SAMCEF Thermal：用于非線性穩(wěn)態(tài)和瞬態(tài)熱分析的通用軟件，允許耦合傳導(dǎo)、對流和輻射效應(yīng)的仿真。使用與SAMCEF Mecano一樣的軟件基礎(chǔ)設(shè)施，SAMCEF Thermal 也可與MATLAB Simulink相接合,并且事實(shí)上也支持熱控應(yīng)用。
SAMCEF Amaryllis：用于燒蝕和熱裂現(xiàn)象非線性分析的通用軟件，例如有關(guān)飛行器再入大氣層的物理學(xué)問題。
SAMCEF Spectral：基于功率譜密度的隨機(jī)振動和疲勞分析的通用軟件。典型的應(yīng)用包括基礎(chǔ)載荷的響應(yīng)（包含地震）、發(fā)動機(jī)噪聲載荷引起的聲振響應(yīng)和風(fēng)致振動響應(yīng)。
Non-Lineaire.zip
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