鑄件與鍛件的區(qū)別

鑄件與鍛件的區(qū)別：金屬流和結(jié)晶問(wèn)題損害鑄件的質(zhì)量盡管鑄造技術(shù)已經(jīng)有了巨大的發(fā)展，并利用計(jì)算機(jī)技術(shù)輔助優(yōu)化結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和澆鑄過(guò)程的流體幾何設(shè)計(jì)，但是要達(dá)到1類或2類接受標(biāo)準(zhǔn)的X射線/MT或PT晶粒結(jié)構(gòu)精細(xì)粗糙晶體 原始粗晶體 細(xì)晶體 無(wú)晶體分離質(zhì)量要求仍然是極端困難的，而這些都是核電站、熱電站或石化工業(yè)內(nèi)的苛刻環(huán)境所要求的標(biāo)準(zhǔn)。因此就需要進(jìn)行焊接改進(jìn)。.晶粒結(jié)構(gòu)精細(xì)粗糙晶體 原始粗晶體 細(xì)晶體 無(wú)晶體分離但是，在焊補(bǔ)后，鑄件閥門的整體質(zhì)量和可靠性就變得難于保證。有時(shí)所有這些問(wèn)題都遺留在鑄件焊接金屬框架里。測(cè)試桿通常針對(duì)每個(gè)溫度，但是它們的分析可能是不確定的。即使圓形測(cè)試桿表明化學(xué)特性和物理特性是可接受的，逐漸本身仍然可能存在難于察覺(jué)的有損強(qiáng)度或防腐能力的內(nèi)部缺陷。根據(jù)鍋爐法典第IX節(jié)定期檢查的要求，在使用過(guò)程中需要定期進(jìn)行檢查的內(nèi)容包括，鑄件金屬的補(bǔ)焊，管道焊縫。焊補(bǔ)位置的紀(jì)錄因此必須保存，所以在工廠運(yùn)行過(guò)程中，故障發(fā)生可能與原始的制造條件和標(biāo)準(zhǔn)有關(guān)。在鑄造過(guò)程中，澆鑄到模腔內(nèi)的金屬在凝固過(guò)程中可能會(huì)產(chǎn)生收縮、分離或氣孔，這些問(wèn)題使得“澆鑄”鑄件無(wú)法被苛刻環(huán)境應(yīng)用領(lǐng)域所接受。收縮發(fā)生在兩個(gè)過(guò)程中，溫度高于熔點(diǎn)的金屬冷卻時(shí)產(chǎn)生收縮，隨后在凝固過(guò)程中進(jìn)一步收縮。第一次增加熔化金屬補(bǔ)償，但是固態(tài)冷卻過(guò)程中的補(bǔ)償就要靠加大尺寸。.分離，或熔化物的化學(xué)分離，是在模腔內(nèi)壁固化出一層后的凝固過(guò)程中發(fā)生，在很長(zhǎng)的溫度變化期間，低流動(dòng)性使得小固體顆粒-晶體-以樹狀結(jié)構(gòu)形成和生長(zhǎng)。最初的晶體，緊靠著模腔內(nèi)壁，合金含量最少。在里面的核心部分，合金含量比較高，這使得預(yù)想的成分變得沒(méi)有什么相似性。在每個(gè)晶體枝杈內(nèi)，也存在著微觀偏析。結(jié)果導(dǎo)致微孔、再生相沉淀和金屬和非金屬成分混雜。在冷卻過(guò)程中，溶液中的氣體逸出造成多孔性，或被截留在晶體枝杈之間形成微小氣孔。此外，作為晶體固化和量的收縮，熔化物的替代品一定會(huì)沿著交錯(cuò)可靠性可靠性的晶體網(wǎng)絡(luò)流過(guò)一段曲折的路程。流動(dòng)阻力可能太高，從而導(dǎo)致微孔和多孔。鑄件內(nèi)部的其它一些缺點(diǎn)是，凝固過(guò)程中，在不均勻收縮造成的應(yīng)力集中和接近熔點(diǎn)溫度下金屬的低強(qiáng)度的綜合作用下，出現(xiàn)的清晰裂縫和熱撕裂。較低的鑄造溫度會(huì)形成冷疤，熔化金屬出現(xiàn)的沙粒或爐渣的累積會(huì)導(dǎo)致污點(diǎn)。低級(jí)的鑄造作業(yè)也可能造成其它缺陷。.鑄件的改進(jìn)要滿足X射線質(zhì)量的要求就要靠缺陷部位的磨削，焊補(bǔ)，熱處理和重復(fù)測(cè)試和檢驗(yàn)。即使在這種情況下，閥座和墊圈面或碰焊端可能會(huì)顯示需要通過(guò)重焊和機(jī)加工的細(xì)線裂縫。鍛造的高溫高壓閥門具有更優(yōu)異的性能為什么選擇鍛件？與鑄件比較，鍛件閥門的閥體具有更加均勻結(jié)構(gòu)，更好的密度，更好的強(qiáng)度完整性，更好的尺寸特性，和更小的尺寸誤差。定向構(gòu)造（管線）在整個(gè)強(qiáng)度和應(yīng)力方面都比鑄件具有更高的性能。（圖1和2）高強(qiáng)度熱鍛造促進(jìn)在結(jié)晶和晶粒細(xì)化,使得材料能夠達(dá)到最大可能的強(qiáng)度和一致性,并且件與件之間的變異最小。顆粒流精密地沿著閥體輪廓流動(dòng),這些連續(xù)的流線有利于減少疲勞或常見故障的發(fā)生率。結(jié)構(gòu)完整性鍛造消除了內(nèi)部缺陷，產(chǎn)生了連貫一致的金相組織，保證了優(yōu)異的性能。在應(yīng)力和晶體內(nèi)腐蝕問(wèn)題嚴(yán)重的地方，鍛件都能夠保證較長(zhǎng)的使用壽命和無(wú)故障服務(wù)。能夠滿足設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)要求的鍛件性一直是鍛件最重要的優(yōu)點(diǎn)之一，在某種程度上位于上述特性之首。在尺寸和金相方面的一致性閉模鍛造的尺寸一致性造成關(guān)鍵壁厚的完全控制，避免了鑄造工藝中鐵心移位造成的缺陷。.通過(guò)優(yōu)質(zhì)，無(wú)分離鋼錠和1萬(wàn)至3萬(wàn)噸壓力機(jī)的沖擊力保證了沒(méi)有內(nèi)部缺陷的、一致的金相結(jié)構(gòu)。鍛件的質(zhì)量保證通過(guò)鍛件的使用，以及其一致性和高質(zhì)量，對(duì)于1類鑄造部件的X射線需求就消失了。美國(guó)海軍在核潛艇和航空母艦上使用鍛件作為部件時(shí)也持同樣的態(tài)度。對(duì)于鍛件成品，ASME法典的全部要求就是超聲檢驗(yàn)（U.T.），磁粉（M.T.）或液體滲透試驗(yàn)（P.T.）。通過(guò)U.T.,M.T.,或P.T.方法發(fā)現(xiàn)的報(bào)廢鍛件，是非常罕見的。部件的采購(gòu)，其交貨期是可以控制的，因此閥門的交貨也就更可靠。.鑄件和鍛件閥體的定向構(gòu)造比較鍛件在溫度變化很大的環(huán)境下，其蠕變的抗疲勞強(qiáng)度比鑄件高出3倍多。溫度頻繁變化的環(huán)境下，表面應(yīng)力的計(jì)算公式：對(duì)于100oF的熱沖擊，F(xiàn)22和F91在Tm=400oF下的平均值是:S=表面應(yīng)力psiSurfacestresspsiE=28.8x106psi（彈性模數(shù)modulusofelasticity）a=7.65x106in./in.°F（熱膨脹系數(shù)coefficientofthermalexpansion）T—Tm f=100oF（沖擊前的金屬溫度減去產(chǎn)生沖擊的流體溫度metaltemperaturebeforeshockminustemperatureoffluidcausingshock）

u=0.3（泊松系數(shù)Poisson'srati（）Ks=表面光潔度應(yīng)力強(qiáng)化系數(shù)Surfacefinishstressintensificationfactor-4.0適用于無(wú)機(jī)械水路的鑄件forcastingswithnon-machinedwaterway=1.2適用于機(jī)械水路鍛件forforgedmachinedwaterwayKn=1（槽口應(yīng)力增量系數(shù)，假定沒(méi)有陡峭的應(yīng)力區(qū)域notchstressintensificationfactor,assumingnosharp