2.3 高压油缸端盖铸件原设计方案模拟
为了进一步探索与确认高压油缸端盖铸件砂眼、缩孔和缩松等缺陷的形成原因，并提供可视化的充型过程分析。采用MAGMA软件对各时间段充型进行模拟，结果如图5。可以看出，浇注过程中充型不平稳，铁液进入三个铸件公用的冒口时出现严重的液面不平衡状态，产生湍流，有可能是产生砂眼的原因。图5 原工艺各时间段充型过程
凝固后期，冒口颈前端铸件铁液过早与冒口断开，出现剩余液相，铸件得不到铁液补缩。从图6b可以看出，缩松模拟显示铸件对剩余液相部位有缩孔，可能存在铸造缺陷的发生，对原模拟结果进行补充说明，原模拟工艺处在临界状态，当铁液冶金质量比较好时，昭通压裂石英砂，产品没有缩松问题；当冶金质量不好时，可能会出现收缩缺陷，工艺***系数不高，铁液质量发生波动时，导致有10%的废品率发生。
缺陷十三：回火脆性（白脆）特征：冲击韧度和断后伸长率很低、断口呈白色，压裂石英砂的规格，沿晶界断裂。单光学显微镜下观察，无异常，仍为铁素体+团絮状石墨。
产生原因：
1、出炉温度偏低，因而通过550-400℃时冷却太慢，压裂石英砂的生产流程，在铁素体晶界析出了碳化物、磷化物、氮化物；2、铸铁磷高，遇上硅高是，更易发生回火脆性。
防止方法：1、应在650-600℃出炉快冷；2、控制铁液中磷、硅、氮量；3、铁液中加稀土硅铁，在一定程度上有利于防范回火脆性；4、已发生回火脆性时，可重新加热到650-700℃保温后，随即出炉快冷，脆性即可消失。
对工程机械关键零部件高压油缸端盖的铸造工艺进行设计，实际生产过程中铸件表面产生砂眼、内部缩松和缩孔缺陷。利用MAGMA软件对高压油缸端盖铸件充型和凝固过程进行模拟，分析缺陷产生的原因，压裂石英砂的应用，对铸造工艺进行优化设计，增加冒口数量和优化空间布置，同时增大冒口颈尺寸，模拟结果表明整个浇注过程金属液面平稳，基本实现了顺序凝固，对于特殊结构，热节模式、部分孤立液相利用石墨自补缩也能到致密铸件。实际试制结果也表明，冒口起到了显著的补缩效果，铸件表面没有发现缩孔、缩松、砂眼等缺陷。
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