参赛课件 铸造工艺与常见铸铁

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1、制作讲师：******机械制造基础©2004金工教研室机械制造基础第二讲铸造工艺铸造工艺：液态金属－铸造型腔－冷却－铸件你见过哪些机器上有铸件铸件的优越性形状复杂适应性好成本低铸造方法©2004金工教研室机械制造基础本讲内容铸造工艺基础常见铸造合金砂型铸造特种铸造铸件的结构工艺性©2004金工教研室机械制造基础一、铸造工艺基础总结铸造工艺的目的：避免铸件可能出现的缺陷尽可能获取合格的铸件那么铸件容易产生哪些缺陷？是什么原因造成的缺陷？©2004金工教研室机械制造基础1、常见铸造缺陷©2004金工教研室机械制造基础常见铸造缺陷©2004金

2、工教研室机械制造基础第一类缺陷：浇不足、冷隔较大的薄板浇不足冷隔原因：合金流动性存在差异©2004金工教研室机械制造基础第二类缺陷：缩孔、缩松完整的外壳下面缩孔缩松成因铸件凝固过程的收缩©2004金工教研室机械制造基础2、形成这两类缺陷的原因仔细考察这两方面的原因合金流动性的差异合金凝固时产生收缩合金为什么会有这样的差异？如何评价？©2004金工教研室机械制造基础（1）合金流动性评价实验液态金属的充型合金的流动性©2004金工教研室机械制造基础©2004金工教研室机械制造基础实验发现了铁碳合金流动性与含碳量的关系©2004金工教研室机械

3、制造基础流动性为什么与含碳量有关？含碳量决定了合金凝固过程中：开始凝固的温度高低合金处于固液混合状态的温度范围宽窄即可决定：合金的凝固方式关键在于：凝固方式决定流动性差异©2004金工教研室机械制造基础铸件的凝固方式逐层凝固糊状凝固中间凝固©2004金工教研室机械制造基础凝固对流动性的影响恒温下凝固一定温度范围下凝固©2004金工教研室机械制造基础不同凝固方式对流动性试验的影响©2004金工教研室机械制造基础（2）铸件的收缩收缩现象温度降低液态收缩、凝固收缩、固态收缩（％）合金种类C%浇铸温度℃液态收缩凝固收缩固态收缩总体积收缩铸造碳钢

4、0.3516101.637.812.4白口铸铁3.0014002.44.25.4-6.312–12.9灰铸铁3.5014003.50.13.3-4.26.9–7.8©2004金工教研室机械制造基础收缩特性为什么与合金成分有关？合金成分决定开始凝固的温度高低越高则开始浇注的温度越高越高则固态收缩越大合金处于固液混合状态的温度范围宽窄越宽则凝固收缩越大©2004金工教研室机械制造基础3、第一类缺陷的改进措施第一类铸造缺陷浇不足冷隔改进措施提高金属液流动性选择流动性好的合金提高金属液的充型能力©2004金工教研室机械制造基础液态金属充型能力的

5、影响因素浇铸条件浇铸温度：温度高，保持流动的时间长充型压力：压力高有利于充型压力铸造、低压铸造、离心铸造铸型填充条件铸型材料：造型材料比热容影响金属液降温速度金属型比砂型容易浇不足、冷隔铸型温度：铸型预热有利于金属液保持流动性铸型中的气体：铸型的排气能力影响型腔气压©2004金工教研室机械制造基础但是：如果浇注温度太高提高温度充型能力提高薄板浇注需要提高浇注温度但是过高缩孔缩松粘砂气孔晶粒粗大因此满足铸件要求后不宜过高©2004金工教研室机械制造基础如果铸型预热不当砂型预热后铸型强度可能下降易粘砂金属液冲击下可能垮砂形成夹砂、砂眼、夹渣

6、©2004金工教研室机械制造基础4、第二类缺陷的改进措施（1）凝固特性对形成缩孔、缩松的影响（2）改进措施？©2004金工教研室机械制造基础（1）缩孔、缩松的形成过程结论：逐层凝固形成缩孔©2004金工教研室机械制造基础缩松现象缩松宏观缩松微观缩松缩松与缩孔倾向相反逐层凝固（小、大）糊状凝固（大、小）©2004金工教研室机械制造基础缩松的形成过程结论：糊状凝固形成缩松©2004金工教研室机械制造基础（2）防止缩孔缩松：定向凝固定向凝固（顺序凝固）先冷的不易形成缩孔和宏观缩松凝固过程、冒口、冷铁温度场、应力、（铝青铜、铝硅合金、铸钢）©2

7、004金工教研室机械制造基础但是定向凝固问题更多糊状凝固的合金（锡青铜）流动性很差，冒口起不到补缩作用不均匀的温度场导致铸件不均匀热应力变形裂纹©2004金工教研室机械制造基础5、第三类缺陷：变形、裂纹除了正常收缩变形铸件外形不规则变形外形破坏：裂纹成因铸件不均匀的内应力热应力机械应力铸件强度降低©2004金工教研室机械制造基础（1）铸造热应力先冷受压后冷受拉室温下：©2004金工教研室机械制造基础避免热应力的措施：同时凝固同时凝固均匀温度场避免先冷后冷可用于铸铁：缩孔缩松倾向小锡青铜：糊状凝固，定向也没有用，不能避免微观缩松©2004

8、金工教研室机械制造基础（2）机械应力©2004金工教研室机械制造基础（3）铸件变形及防止不均匀内应力导致铸造后变形、切削后变形防止措施壁厚均匀、形状对称、同时凝固、反变形、时效处理、人工时效（退火）©200