铸造合金流动性的测定实验

一、实验目的 

1.了解浇注温度对铸造合金流动性的影响； 

2.了解铸造合金流动性与铸造缺陷的关系； 

3.掌握使用螺旋试样法测定铸造合金流动性的方法。

二、实验设备、工具及材料 

图1-1 螺旋形流动性试样

坩埚电阻炉，20号石墨坩埚，测温热电偶；浇注工具，螺旋形试样模具，造型工具，钢卷尺；粘土湿型砂，铸造铝硅合金(ZL102，ZL105)。 

三、实验原理 

液态合金本身的流动能力称为“流动性”，是合金的铸造性能之一。它与合金的成分、温度、杂质含量及物理性质有关。 

图1-1 螺旋形流动性试样

合金的流动性对铸型的充填过程及排出其中的气体和杂质，以及补缩、防裂有很大影响。合金的流动性好，则充型能力强，气体和杂质易于上浮，使合金净化，有利于得到没有气孔和夹杂，且形状完整、轮廓清晰的铸件。

良好的流动性能使铸件在凝固期间产生的收缩得到合金液的补充，并可使铸件在凝固末期因收缩受阻而出现的热裂得到液态合金的弥合。

液态合金的流动性是用浇注“流动性试样”的方法衡量的。实际中，是将试样的结构和铸型性质固定不变，在相同的浇注条件下(例如，在液相线以上相同的过热温度或在同一浇注温度)，浇注各种合金的流动性试样，以试样的长度或试样某处的厚薄程度表示该合金流动性的好坏。 

对于同一种合金，也可用流动性试样研究各种铸造因素对其充型能力的影响。例如，采用某种结构的流动性试样，可以改变型砂水分、浇注温度、直浇道高度等因素之一，以判断该因素的变动对充型能力的影响。因此，各种测定流动性的方法都可用于合金充型能力的测定。 流动性试样的类型很多，如螺旋形、球形、U形、楔形试样以及真空试样等等。在生产和科学研究中应用最多的是螺旋形试样(见图1-1)。其优点是：灵敏度高，对比形象，结构紧凑。缺点是：沟槽断面尺寸较大，液态合金的表面张力的影响表现不出来；沟槽弯曲，沿程阻力损失较大；沟槽较长，受型砂的水分、紧实度、透气性等因素的影响较显著；不易精确控制，故测量精度受到一定影响。 试验时，将液态合金从浇口杯浇入，凝固后取出试样，测量其长度。为了便于读出和测量试验结果，在螺旋槽中，从缓冲坑开始每隔50 mm做一个小凹坑。 

四、实验步骤 

1.配制型砂 

用原砂(140/100号)加入适量粘土和水混制成湿型砂。 

2.造型合箱 

用模样制成上、下砂型，然后合箱等待浇注。 

3.熔化浇注 

用电阻炉熔化指定成分的铝合金。当铝液升温至730～750 ℃时，用氯化锌或六氯乙烷精炼，以去除气体和杂质，立即清除熔渣并静置1～2 min，此后进行浇注。 

4.打箱、测量 

待铸件凝固后，开箱清砂。待试样冷却后测量其螺旋线长度，并记录实测数据。 

5.填写实验报告

铸造合金流动性的测定实验报告格式

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一、实验目的 

二、铸造合金流动性实测记

浇注温度对合金流动性有何影响?试分析原因。

四、思考题 

合金流动性较差时，铸件易产生什么缺陷，为什么?