金属工艺学重点

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1、铸造-----用于制造受力较简单，形状复杂的零件毛坯。液态合金的充型:液态金属充满铸型型腔,获得形状完整、轮廓清晰的铸件的能力，称为液态金属的充型能力。影响液态金属充型能力的因素:1、合金的流动性2、浇注条件3、铸型填充条件化学成分对流动性的影响最为显著。其中共晶成分的合金由于是在恒定的温度完成结晶，凝固的温区窄，液态的流动性最好合金的收缩收缩阶段:1、液态收缩：从浇注温度到凝固开始温度（即液相线温度）间的收缩。（T浇→T液）2、凝固收缩：从凝固开始到凝固终止温度（即固相线温度）间的收缩。（T液→T固）使液面下降，是铸件产生缩孔、缩松的基本原因。3、固态收缩：从凝固终止到室温间的收

2、缩。（T固→T室）,使铸件外部尺寸的减小，是铸件产生内应力、变形和裂纹的基本原因。顺序凝固法:在铸件的厚壁处设置冒口使缩孔集中在冒口中，从而获得致密的铸件，但铸件各部的温差大，会引起较大的热应力，金属的消耗大。同时凝固法:铸件的热应力小但易产生缩松。铸造内应力、变形与裂纹的形成与防止:)防止,a．尽量使壁厚均匀，结构对称，避免尖角结构。b．采用同时凝固（冷铁）c．提高型（芯）砂的退让性d．进行时效处理:人工时效（钢、铸铁的去应力退火）自然时效.E．采用反变形法f．严格控制s．p含量(根据石墨的形状)铸铁:白口铸铁Fe3c灰口铸铁石墨.麻口铸铁（白口＋灰）普通灰口铸铁片状.可锻铸铁团

3、絮状.球墨铸铁球状.蠕墨铸铁蠕虫状影响铸铁组织与性能的因素（石墨化):①化学成分②冷却速度、球墨铸铁:1、组织.金属基体＋球状石墨.应力集中基本消除,同样体积的石墨圆球形的表面积最小,石墨孤立存在于基体中，基体不再被割裂成不连续状，σb可以发挥80～90％性能①机械性能比其他铸铁高②仍具有灰口铸铁的许多优点如：减振、耐磨、缺口敏感性小、切削加工性好。③铸造性能有优于铸钢④热处理性能好。制取方法①熔化普通灰口铸铁②球化处理和孕育处理a．球化剂──稀土镁合金b．孕育剂──75％si的硅铁c．冲入法4、铸型工艺①易产生缩孔、缩松a．采用浇口、冒口、冷铁系统对铸件实现顺序疑固b．增加铸型刚

4、度②易产生皮下气孔a．严格控制型砂水分和铁水的含硫量b．提高型砂的透气性牌号QT×××－××6、热处理①退火──获得铁素体球铁②正火──获得珠光体球铁③调质──获得良好的综合机械性能型砂应具备的性能:强度、透气性、耐久性、退让性、韧性1、手工造型①整模造型：适于形状简单且横截面依次减少的铸件②分模造型：适于最大截面在中间的铸件③挖砂造型：分型面不是平面铸件的单件小批生产。④活块造型：适于带有难起模的凸起部分的铸件⑤刮板造型：适于大中型回转体铸件。⑥多箱造型：适于形状复杂中间截面小的铸件㈡　造芯②芯撑：辅助支撑，最终与铸件熔为一体。浇注位置的选择质量要求高的表面和重要的加工面在应朝下

5、或在侧面。易产生缩孔的铸件厚的部分应朝上。大的平面或大而薄的平面应朝下型芯数量要少，便于型芯的固定和排气。分型面的选择分型面要少最好一个且为平面。不用或少用活块和型芯。大部分或全部分放在同一砂箱型腔及主要型芯位于下箱。3.3工艺参数1、加工余量2、拔模斜度3、收缩率4、型芯头4.1铸件结构与铸造工艺的关系铸件的外形设计。1、铸件外形要便于造型2、分型面要少且为平面。3、与分型面垂直的非加工面应留结构斜度，且δ内＜δ外。铸件的内腔设计1、不用或少用型芯。2、便于型芯的固定、排气和出砂。3、设置工艺孔4.2铸件结构与合金铸造性能的关系1、壁厚要合理:δmax≤3δmin，δ内＜δ外2、

6、壁厚要均匀3、垂直壁的连接要有结构圆角。4、避免锐角联接和交叉。5、厚薄壁的联接要逐步过渡。6、避免过大的水平面。7、避免收缩受阻。5.1熔模铸造二、特点及应用1、可制造形状相当复杂的铸件。4、铸件不能太大特别适于制造形状十分复杂，高熔点，难切削的精密小铸件。5.2金属型铸造三、特点及应用1、实现“一型多铸”主要用于大批量生产形状不太复杂，壁厚较均匀的有色金属铸件。5.3压力铸造二、特点及应用1、可制造形状复杂的薄壁件或镶嵌件。2、铸件精度高，表面质量好。3、铸件强度和硬度都较高。4、生产率最高。5、易产生气孔与缩松。6、压铸件不宜经受高温。7、压铸设备投资大，制造压型费用高。主要

7、用于有色合金形状复杂、薄壁小铸件的大批量生产。5.4低压铸造二、特点及应用1、充型压力和速度便于控制2、铸件机械性能较高3、金属的利用率较高4、铸件成形性好。5、升液管寿命短。主要用于制造质量要求高的铝合金，镁合金铸件。5.5离心铸造二、特点及应用2、不需型芯和浇注系统。4、铸件内孔的表面质量差，尺寸不精确。主要用于批量生产中空旋转体铸件及双金属铸件。金属塑性加工的特点及应用：1压力加工件机械性能好2材料利用率高3不易获得形状复杂的锻件，用于制造形状较简单，受力复杂的