铸造铝合金的工艺特点.ppt

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1、1.4常用合金铸件的铸造工艺特点铸件按材料分类一、铸铁及其铸造工艺特点铸铁是含碳量大于2.11%的铁碳合金。铸铁的基体组织是铁素体（F）和珠光体（P）按碳在铸铁中存在形式的不同，可分为：碳以片状石墨的形态存在的铸铁。1．灰口铸铁1）化学成份：2)灰口铸铁的组织性能3）影响灰口铸铁组织和性能的因素A化学成份：①碳:是形成石墨化的元素；②硅:是强烈促进石墨化的元素；③硫：硫与铁的化合物在晶界上形成低熔点（985℃）的共晶体，使铸铁热脆性增加，流动性降低，收缩率增大；④锰：可以脱硫；⑤磷：含量超过0.3%时，将形成Fe3P与Fe的低熔点共晶体，使铸铁有冷脆性。B冷却速度：铸件的冷却速度主要受

2、铸型导热性和铸件壁厚的影响。4）灰铸铁的工艺性能①铸造性能特别好，不能锻、冲，焊接性能较差；流动性好，收缩小，缩孔、缩松倾向很小；吸气性、偏析性均较小，可用于制造各种薄壁复杂铸件。一般用同时凝固，不加冒口和冷铁，即可获得优质铸件。②熔炼工艺特点：熔点低，对化学成份的要求不很严格，普通冲天炉即可满足熔炼要求。原材料（生铁、回炉料、废钢铁、石灰石、萤石等）价格低，来源广，铸铁成本低。③铸型特点：普通砂型（湿砂型、少量铸件用干型）即可满足要求。2．球墨铸铁向一定成份的灰口铸铁铁水中加入球化剂（如稀土镁合金）和孕育剂（如硅铁）进行处理后获得具有球状石墨的铸铁。1）化学成份（高碳低硅、低硫、

3、低磷）2)组织：F、F+P、P+C球3）球化剂：作用是使石墨结晶时呈球状析出。常用球化剂是稀土镁合金，加入量1～1.6%；孕育剂：作用是促进碳的石墨化，防止产生白口。常用孕育剂是75硅铁，加入量是0.4～1.0%。4）牌号、性能和用途（GB1348-88）几种铸铁与铸钢的屈强比5）铸造性能①流动性比灰口铸铁差，铸件壁厚不宜太薄；应适当提高铁水出炉温度和浇注温度，增大浇口截面积，缩短浇注时间。②收缩大（体收缩率比灰口铸铁大2～3倍），缩孔、缩松倾向大，工艺上多采用顺序凝固加冒口补缩。要求铸件壁厚尽量均匀，避免热节，转角处应有较大的圆角。③易产生皮下气孔MgS+H2O→MgO+H2S↑

4、故应降低铸型和型芯水份，提高铸型透气性。④铸件易膨胀变形：在铸件凝固后期，先凝固的铸件外壳还不结实，内部凝固时析出大量石墨，体积膨胀，降低继续冷却的速度。6）熔炼工艺特点由于球铁铸件比灰铸件的性能要求高，在熔炼工艺上应采取相应的措施，才能保证质量。①精选炉料，严格控制原铁水的休学成份；②适当提高炉温；③严格控制球化处理和孕育处理工艺过程，掌握好浇注温度，浇注速度；铁水仓内冲入球化法型腔内球化法7）球铁的热处理①退火：可获得高韧性的铁素体球铁；②正火：增加珠光体含量，细化基体，提高强度、硬度和耐磨性；③调质：可获得良好的综合机械性能。如曲轴、连杆等；④等温淬火：可获得贝氏体基体组织。韧

5、而耐磨，螺旋齿轮等；⑤表面淬火：在工件表面层可获得马氏体组织，硬而耐磨。3．可锻铸铁先铸成白口铸铁，再经高温长时间石墨化退火而得到的有较高韧性的铸铁，又称“韧性铸铁”或“马铁”。C：2.4～2.8%，Si：0.8～1.4%1）化学成份2)组织和性能①白心可锻铸铁：白口铸铁在氧化气氛中退火，产生几乎是全部脱碳的可锻铸铁，在我国极少应用；②黑心可锻铸铁：白口铸铁在中性气氛中热理，使碳化铁分解成絮状石墨与铁素体，正常断口呈墨绒状并带有灰色外圈的可锻铸铁。③铁素体可锻铸铁：基体主要为铁素体的黑心可锻铸铁；④珠光体可锻铸铁：基体主要为珠光体的黑心可锻铸铁；3）铸造工艺特点①含碳、硅量较低，熔

6、点较高，结晶温度范围大，流动性差；为防止产生浇不足、冷隔，应适当提高炉温和浇注温度（>1360℃）②白口铁收缩大，缩孔、缩松和裂纹倾向大，应设置冒口补缩；要求砂型的耐火性、退让性要好。4．稀土系球墨可锻铸铁将一定化学成份的原铁水进行变质处理，控制其石墨化的能力，使用权其按介稳定系凝固，同时析出少量石墨，再经石墨化退火，使渗碳体分解，得到具有球状石墨组织的铸铁。这是我国自行研究开发的一种新型铸造合金。1）球墨可锻铸铁的特点与球墨铸铁比较：①组织均一性好，质量稳定；②机械性能与球铁相当，低温冲击韧性优于球铁；③抗缩松的能力优于球铁；④导热性优于球铁，抗氧化性、抗热疲劳性等与球铁相当；⑤对

7、原材料的要求不如球铁严格，生产成本低于退火球铁。与可锻铸铁比较：①机械性能优于可锻铸铁，综合性能好②碳当量可在较宽的范围内选择，允许出现麻口组织；③铸造性能优于可锻铸铁；④退火周期较可锻铸铁短，节约能源。3）球墨可锻铸铁的应用目前，已在汽车配件、玻璃模具、线路金具等产品上应用，取得了良好的效果。二、铸钢1.铸钢的性能及分类铸钢具有良好的综合机械性能，常用于制造形状复杂，要求具有高强度、塑性、韧性或其它特殊性能的机器零件。