大家經常購買球鐵鑄造，但是您知道他的澆冒口設計原理是什么嗎？

球鐵凝固時的體積變化

球鐵共晶凝固時析出奧氏體和石墨伴隨的體積膨脹，應與灰鐵數據相同。但是，用濕型澆注的直徑50 mm鑄件檢測結果如圖1所示，即球鐵的膨脹比灰鐵大得多。

球鐵石墨析出膨脹與共晶度的關系，球鐵的膨脹量比灰鐵膨脹量大得多?；诣T鐵的共晶膨脹約為0.3%，而球鐵的共晶膨脹約為1.5%-2.0%。

灰鐵共晶凝固時，表層形成硬殼逐漸加厚(殼形凝固)，可以承受共晶膨脹壓力，內部液態部分則與冒口連通，不斷得到補縮鐵水，因而可以得到無縮孔缺陷的致密鑄件。球鐵在開始凝固100 s后表層仍無硬殼形成(粥樣凝固)，共晶膨脹壓力直接作用于鑄型表面，為了抵抗共晶膨脹壓力造成的型壁遷移、漲箱等現象的負面作用，球鐵鑄型應有足夠的剛性。

增加型內壓力可使縮孔面積大幅度縮小。

任何一家球鐵鑄造生產廠都會發現，利用灰鐵鑄件同樣的補縮方法，解決不了球鐵鑄造的縮孔、縮松問題，因為在粥樣凝固的球鐵鑄造中，無通道可以把補縮鐵水傳送到二次收縮產生縮孔缺陷的部位。

S. I. Karsay根據多年的研究成果和大量球鐵鑄造生產實踐經驗，提出一項“實用補縮技術”，其基本原理是利用球鐵的共晶膨脹壓力，而不是補縮鐵水，來消除二次收縮過程形成的縮孔類缺陷。因此，設計冒口和澆注系統的出發點，不是“補”而是“堵”。冒口頸和內澆口的模數都必須控制在一定的范圍以內，確保在共晶膨脹以前堵住鐵水的所有出路。

到目前為止，還不能充分精確描述或解釋這一過程，但是越來越多的實踐經驗證明這一方法是有效的，并且經過許多國家的權威專家參與驗證和推廣，目前己經成為工業發達國家中流行Z廣的一種實用技術體系。

冒口的設計與計算

控制壓力冒口

鑄型沒有足夠的剛度抵抗共晶膨脹壓力造成

型壁遷移、漲箱等現象時，可利用控制壓力冒口釋放部分壓力。濕型、殼型及壁厚在8-10 mm及以上的鑄件可以采用這種方法，其原理如圖5所示。圖5(a)說明內澆口凝固時鑄件和冒口組合成一體;圖5(b)為液態金屬產生Z大收縮階段;圖5(c)鑄件和冒口中液態金屬膨脹而使冒口重新充滿。進一步膨脹可增加組合體內的壓力，但不超過鑄型的承載能力。

冒口和冒口頸的尺寸基礎是MT，它取決于鑄件厚大部分的模數Ms，圖6表示其Z大值和Z小值以及推薦的工作范圍(陰影部分)。冶金質量高選低的MT值，反之則選高的MT值。選擇冒口模數MR與MT相等，冒口頸的模數可取MN=0.67MR 。

冒口的數量可由工藝員決定，或根據補縮距離進行核算。冶金質量差時補縮半徑R=8Ms;冶金質量好時補縮半徑R=16Ms。

實際上控制壓力冒口并不向鑄件內部補縮鐵水，而是向冒口反饋一部分鐵水，減緩鑄型承受的共晶膨脹壓力。

要利用球鐵的共晶膨脹壓力消除二次收縮過程形成的縮孔類缺陷，冒口頸和內澆口的模數都必須控制在一定的范圍以內，以確保在共晶膨脹以前堵住鐵水的所有出路。為了便于排出氣體和非金屬夾雜物，仍需要用于灰鐵鑄件的出氣孔、明冒口。

以上就是球鐵鑄造澆冒口設計的原理，希望對您有所幫助。