如何理解均衡凝固.

castengineer · 发表于 2017-11-11 18:54:03

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本帖最后由 castengineer 于 2017-11-11 19:16 编辑

如何理解均衡凝固.

castengineer · 发表于 2017-11-11 19:22:28

本帖最后由 castengineer 于 2017-11-11 22:09 编辑

按最新理论.均衡凝固是在物态液体转变成固体时.有体积膨胀的相变过程出现.如铸铁的石墨析出.水的零度结冰时的体积膨胀.把这些体积缩小.和体积膨胀的过程.再其凝固过程中.有条件控制其过程.就可以实现均衡凝固.这从愿理上是对的.
但.
如果对于白口铸铁.碳是以化合状态存在.铝合金.铜合金.铸钢.高铬铸铁....等等合金中.其合金相均没有膨胀结晶的特点.所不同的,只不过是各种合金的共晶程度不同.初晶出晶率不同.而引起的体积收缩或边缘收缩的模式不同.都是固体体积小于液体体积....
这样一来:
一:传统的均衡凝固理论,适用于各种合金的宣传.是否就是一种文字编辑.而无实际指导意义了呢?
二:在模拟模型中.底部零度的冰.其上部是4度的水.最上部是100度的水.这种水的物理状态根本实现不了.那,铸铁的两涨两缩天衣无缝的体积缩,涨相抵的均衡凝固的模式是否也要被置疑呢.
三:对于任何合金.都有其特定的凝固型式.是否都都应当遵循其相对应的铸件结构.原则上遵循先凝后补的顺序凝固模式:
1:对于共晶类合金.采用典型的顺序凝固型式.来设置浇.冒口.
2:对于亚共晶或过共晶类类合金.采用典型的类顺序凝固型式.来设置浇.冒口.
3:对于具有石墨自补功能的高碳当量的铸铁.是否原则上也要遵循类顺序凝固型式.来设置浇.冒口.而把铸铁均衡凝固的特质性能有效的利用而已.这就像我们在实践工艺编排中.时常使用适当的冒口设置来满足获得良好性能的铸件一样.
均衡凝固理论,是否应当视为可有限利用的理论?

老翻砂匠 · 发表于 2017-11-11 21:52:43

castengineer 发表于 2017-11-11 19:22# s6 i' g) Y+ \2 S+ }, D" _+ d/ D. P
按最新理论.均衡凝固是在物态液体转变成固体时.有体积膨胀的相变过程出现.如铸铁的石墨析出.水的零度结冰时 ...

非铸铁合金肯定是不会遵循均衡凝固的原则，但，魏兵老师的观点是可以借鉴均衡凝固的理论来设计工艺，即：冒口离开热节，且靠近热节，其目的是不让由于冒口的设置而增加了热节。

castengineer · 发表于 2017-11-11 22:05:58

本帖最后由 castengineer 于 2017-11-11 22:11 编辑

这种"冒口离开热节，且靠近热节"的做法:
只不过是人为的制造了一个新热节.原热节的内缩孔只不过会在这个新热节的热场下,获得一定的补缩.并不能得到有效的补缩.还会有缩孔(松)的.
从冒口的补缩效果来说是不完美的.
如果热节部位,不允许有缺陷.这种做法也是不可行的.

老翻砂匠 · 发表于 2017-11-11 22:14:56

castengineer 发表于 2017-11-11 22:05, t1 N- X; H/ ]5 G
这种"冒口离开热节，且靠近热节"的做法:
& y& m" z6 s j1 ]1 F+ b5 e$ L只不过是人为的制造了一个新热节.原热节的内缩孔只不过会在这个新 ...

这是肯定的，毕竟少了石墨膨胀的这个抵消～

castengineer · 发表于 2017-11-11 22:36:12

本帖最后由 castengineer 于 2017-11-11 22:37 编辑

在这个理论被宣讲的十几年前.压边冒口普遍使用在铸造现场.这个实例被认为是均衡凝固的典例.其实,这是一个顺序凝固的典型.:
小流量循从上下注.在浇注冒口的对面底处,开始有液体降温.凝固,铸件的凝固热场.丛此处向上,向冒口端逐渐提高.在小流量的而浇注过程中.型腔内的热场,逐渐在冒口压边处达型腔的最高温.而压边处, 借用狭缝效应.使压边处型砂达到高温.使其不断的获得压边冒口的高温液体,对铸件补缩....
也就是说,任何浇.冒口对铸件的补缩.利用铸铁石墨化自补,是有前题的.这种现象的有限利用.不应当视为凝固理论的基础来宣传....

老翻砂匠 · 发表于 2017-11-11 22:46:16

castengineer 发表于 2017-11-11 22:36, b1 F& M0 b4 y. ^
在这个理论被宣讲的十几年前.压边冒口普遍使用在铸造现场.这个实例被认为是均衡凝固的典例.其实,这是一个顺 ...

原则同意，我始终认为，铸件要么通过自膨胀抵消收缩，要么就是通过外界补充收缩（冒口），对于不具备自膨胀的只能、也必须要通过外界来补充，这就是通过顺序凝固方式补缩！

castengineer · 发表于 2017-11-11 22:47:23

球铁的无冒口铸造.低牌号铸件的硬型铸造.都可以达到无冒口的效果.但它们的获得.是有前题的.适用性并不强.也不应把这些特例做为均衡凝固理论的基础.
铸件的浇冒口设计.还是要遵循液补固的原则来设置.具体局限性的实例,不应做为凝固理论的基础来宣讲.

老翻砂匠 · 发表于 2017-11-11 23:02:06

castengineer 发表于 2017-11-11 22:47. M% Z& t; n% W s& E
球铁的无冒口铸造.低牌号铸件的硬型铸造.都可以达到无冒口的效果.但它们的获得.是有前题的.适用性并不强.也 ...

只能讲，灰铁和球铁，包括蠕铁，满足了均衡凝固的条件，其效果是很好的，一旦条件不满足，出现问题也真够你受的了，这时，必须要通过浇注系统以及外冷铁来调节！

铸件随凝固时间收缩与膨胀的叠加原理很重要！

castengineer · 发表于 2017-11-12 09:04:57

本帖最后由 castengineer 于 2017-11-12 09:36 编辑

下面我们再来看均衡凝固理论的奠基石,凝固时间收缩与膨胀的叠加原理.如图一.如何在实践中来实现?
1:图二是1983年.一个球铁无冒口实验的数据.只有在图中数据为正值时.凝固时间收缩与膨胀的叠加原理.才能实现.也就是说,在球铁的实际生产中.均衡凝固可以利用.但,要达到叠加效果是几率性不大的.
2:要达到这个结果,铸件的模数值.液体金属的熔化质量.浇注温度.铸型硬度.CE值的选择.浇口的型式.浇注时间.铸型的排气.并要根据铸件模数设置安全冒口...这一切,对于我们一个铸造工艺人员,如何在这著多影响因素中.来运用均衡凝固理论....???
3:把一些铸造实践中一些有效的补缩方法.也尽收于均衡凝固的篮子里.做法也欠稳妥.

我的观点.理论基点是对的.但在实际生产中如何应用好.是个难题.尤其是对均衡凝固理论刚入门的新人.误导性很大.
那种均衡凝固理论包打天下的论述,应当适可而止.还金属补缩补缩的本来的面目.循凝固原理而为吧!!!

金属材料专家 · 发表于 2017-11-12 10:22:58

非常感谢castengineer先生提出了一个很好的讨论题目。
为了参与这个题目的讨论，翻出了几十年前上学时的课本和讲义。把很久以前的工作笔记也找出来并认真的回忆这些年来做过的产品。坦率的说我个人做灰铁球铁的量比较少。说的不一定就对。
印象比较深的一个是砂型铸造汽车轮毂，一个是精铸球铁件；在冒口设计及型壳强度设计方面，都考虑到了石墨膨胀的问题。也都生产出了合格的铸件。
可惜的是，当时并没有想过所谓的“均衡凝固”的理论，所重点考虑的仍然是：液态金属的补缩，铸型抵抗石墨膨胀所需要的强度以及内浇口的及时关闭等问题。理论上想的并不多。

金属材料专家 · 发表于 2017-11-12 10:44:50

卡赛博士魏冰先生提出均衡凝固的原理，并把它上升到理论的层面，并不错。对于特定的材质、特定的铸件，在实际生产工艺的设计上也的确有指导意义，所以应该得到尊重。如同“顺序凝固”、“同时凝固”一样，在具体产品铸造工艺的设计上，要有针对性，也要考虑适应性。如果不分析铸件的特点就盲目的应用某种凝固理论，是不对的！这不是理论错了，而是应用的时候忽略了理论的适用性。

castengineer · 发表于 2017-11-12 11:02:59

本帖最后由 castengineer 于 2017-11-13 18:29 编辑

金属材料专家发表于 2017-11-12 10:44 i4 M6 W, v! }: G4 ?% |" @
卡赛博士魏冰先生提出均衡凝固的原理，并把它上升到理论的层面，并不错。对于特定的材质、特定的铸件，在实 ...

如果不分析铸件的特点就盲目的应用某种凝固理论，是不对的！这不是理论错了，而是应用的时候忽略了理论的适用性:
准确.
1:不能盲从均衡凝固的实用性.
2:把正常的金属凝固理论.实践和应用,均冠以"均衡凝固",因,均衡凝固精髓是铸件的石墨自补缩,仅适用于铸铁..把这些方法均归纳在均衡凝固理论的蓝子里.也是极不妥的.
也就是说.在所有的合金凝固理论.实践和应用的范畴中.适合于用均衡凝固理论解释的范围很小.但,现在在学术界,用这个题目做的文章很大,这样,会误导,拘泥工艺人员的思路.也是从业者要理性认识和应用均衡凝固方法

现在形成了没有均衡凝固理论解释不了的金属凝固的理论体系.另人费解.

这也是我发这个贴子的初衷.

ljy112511 · 发表于 2017-11-12 14:28:04

均衡凝固是有适用条件的。我曾当面听过魏教授讲均衡凝固，也提过疑问。总感觉有的地方和自己想的不一样，也是疑惑点。
完全的均衡凝固或顺序凝固有时均不可得，我做汽车零配件的感觉是局部均衡温度场，垂直线均衡压力场是有作用的。
完全均衡凝固包罗万象那是牵强，包括完整的书籍里介绍的案例，那是牵强到一个理论里，解释不通，不说瞎扯，至少不一个概念

铸造小狗 · 发表于 2017-11-13 01:49:00

均衡凝固，本身就是有条件的，无条件地推广是没有道理的，也是不应该的，貌似现在将其当作万金油，包括白口铁、铸钢、有色合金等在内的都能使用，这个问题值得重视！

xuwu531 · 发表于 2017-11-13 10:22:14

看看锡柴老专家周亘写的一系列球铁补缩文章，基本都是针对均衡凝固的反驳，还有周启明的球铁补缩论文也是反驳均衡凝固的论文。个人认为周亘、周启明观点靠谱

xuwu531 · 发表于 2017-11-13 10:31:24

现将周亘和周启明的论文传上供大家细读

jingdizhiwa · 发表于 2017-11-13 10:42:34

xuwu531 发表于 2017-11-13 10:31
# @) t+ \ L% K, F现将周亘和周启明的论文传上供大家细读

都读过，支持他们。

jingdizhiwa · 发表于 2017-11-13 10:48:36

魏兵的书都读过，周亘的文章也很认真的读过，里面的参考文献能找到的也都读了，也读了署名魏兵的的一些文章，感觉里面的解释都很牵强。每一个均衡凝固的例子仔细想都可以从顺序凝固的方向解读。退一步讲，每一个稍微复杂的铸件，都极其难以做到所谓的均衡凝固，况且在工艺设计的时候分型面选择的第一原则肯定不是如何凝固，所以还是顺序凝固更靠谱一些。

老翻砂匠 · 发表于 2017-11-13 10:54:02

应该讲，均衡凝固有其科学的一面，但有局限性，要有条件地使用，否定和反驳都不是正常学术的风格～

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