液态成形复习资料

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1、第一篇金属液态成形工艺一铸造概念、优缺点1概念：将液态合金浇注到一定形状、尺寸铸型空腔中，待其冷却凝固，以获得毛坯或零件的生产方法.2铸造的优点和缺点：3铸造的基本问题：凝固组织的形成与控制；铸造的缺陷与防止；尺寸精度与表面粗糙度的控制。第一章金属液态成形工艺基础§1-1液态金属的充型能力与流动性充型能力——液体金属充满铸型型腔，获得尺寸精确、轮廓清晰的成形件的能力。充型能力不足的缺陷：浇不足、冷隔、夹渣、气孔等。影响因数：一、液态合金的流动性合金的流动性是：液态合金本身的流动能力。合金流动性主要由合金结晶特点决定二、浇注条件（1）浇注温度一般T浇越高，液态金属的

2、充型能力越强。（2）充型压力压力越大，充型能力越强。（3）浇注系统结构结构复杂，流动阻力大，充型能力差。三、铸型充填条件（1）铸型材料铸型的蓄热系数大，充型能力越差（2）铸型温度铸型温度越高，充型能力越强。（3）铸型中的气体四、铸件结构（1）铸件壁厚厚度大，热量散失慢，充型能力就好。（2）铸件复杂程度结构复杂，流动阻力大，充型困难。§1-2液态金属的凝固与收缩一、铸件的凝固方式1.逐层凝固2.糊状凝固2.糊状凝固影响铸件凝固方式的主要因素：（1）合金的结晶温度范围结晶温度范围愈小，凝固区域愈窄，愈倾向于逐层凝固。（2）铸件的温度梯度凝固区域的宽窄还与铸件内外层之间

3、的温度差。若铸件温度梯度大，则其对应的凝固区窄。二、合金的收缩1.收缩的概念1.收缩的概念合金的收缩经历如下三个阶段：1）液态收缩浇注温度~凝固开始温度间的收缩（2） 凝固收缩凝固开始~凝固终止温度间的收缩。（3）  固态收缩凝固终止温~到室温间的收缩。体收缩率：铸件缩孔或缩松的原因。线收缩率：铸件产生应力、变形、裂纹原因。2.缩孔与缩松液体金属冷凝时，液态收缩和凝固收缩所缩减的容积得不到补充，在铸件最后凝固的部位形成一些孔洞。大而集中的为缩孔，细小而分散的为缩松。1)缩孔和缩松的形成2)缩孔和缩松的防止措施:控制铸件的凝固次序，使铸件实现“顺序凝固”冒口—储存补

4、缩用金属液的空腔。顺序凝固—铸件按照一定的次序逐渐凝固。§1-3液态成形内应力、变形与裂纹一、液态成形内应力铸件在凝固以后的继续冷却过程中，其固态收缩受到阻碍，铸件内部即将产生内应力。1.机械应力（收缩应力）合金的线收缩受到铸型、型芯、浇冒系统的机械阻碍而形成的内应力。机械应力是暂时应力。2．热应力铸件壁厚不均匀，各部分冷却速度不同，在同一时期内铸件各部分收缩不一致而引起的应力。热应力使铸件的厚壁或心部受拉伸，薄壁或表层受压缩。二、铸件的变形与防止防止变形的方法：1）使铸件壁厚尽可能均匀；2）采用同时凝固的原则；3）采用反变形法。同时凝固—整个铸件几乎同时凝固。三

5、、铸件的裂纹与防止1．热裂形状特征：裂纹短、宽、形状曲折、缝内呈氧化色。热裂的防止：①选择凝固温度范围小，热裂倾向小的合金。②提高铸型和型芯的退让性，以减小机械应力。③严格控制硫的含量，防止热脆性。2．冷裂特征：裂纹细小，呈连续直线状，缝内有金属光泽或轻微氧化色。冷裂的防止：1）使铸件壁厚尽可能均匀；2）采用同时凝固的原则；3）必须严格控制磷的含量，防止冷脆性。3.铸件的质量控制1）铸件缺陷难以避免。常见缺陷有：气孔、粘砂、夹砂、缩孔、缩松；裂纹；合金成分、性能不合格等。2）铸件中，可许存在一些合乎技术要求的铸造缺陷。3）铸件质量检验——外部、内部、成分、性能检测

6、等。第二章常用液态成形合金及其熔炼§2-1铸铁件生产铸铁是含碳量大于2.11%（通常为2.5%-4.0%）的铁碳合金。依碳在铸铁中存在形式，铸铁可分为：1.白口铸铁：C以Fe3C的形式存在，断口呈银色。白口铸铁有良好耐磨性，用来制造一些耐磨件，如轧辊等。2．灰口铸铁：C大部或全部以石墨形式存在，断口呈暗灰色。根据铸铁中石墨形态，灰口铸铁又可分为：1．普通灰口铸铁：简称灰口铸铁，其石墨呈片状。2．可锻铸铁：其石墨呈团絮状。3．球墨铸铁：其石墨呈球状。4．蠕墨铸铁：其石墨呈蠕虫状。一、影响铸铁组织和性能的因素1、化学成分1）碳和硅碳是形成石墨的元素，硅是促进石墨化的素

7、。碳、硅量高，析出的石墨多、石墨片愈粗大。铸铁中碳、硅含量均高时，析出的石墨多、粗大，基体中铁素体增多，珠光体减少。2）硫硫是强烈阻碍石墨化元素。硫量高导致热脆性S<0.1-0.15%。3）锰锰是弱阻碍石墨化元素，具有稳定珠光体，提高铸铁强度和硬度的作用。Mn0.6~1.2%4）磷磷对铸铁的石墨化影响不显著。含磷过高将增加铸铁的冷脆性。P<0.1%~0.15%。2．冷却速度1）铸型材料2）铸件壁厚铸件壁愈厚，冷却速度愈慢，则石墨化倾向愈大，愈易得到粗大的石墨片和铁素体基体。白口铸铁：P+Fe3C+Le灰口铸铁：珠光体灰口铸铁：P+G片珠光体+铁素体灰口铸铁：P+F

8、+G片铁素