南昌大学金属工艺学第2篇划红线.ppt

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1、第二篇铸造概述：将液态合金浇注到与零件的形状、尺寸相适应的铸型中，待其冷却凝固，以获得毛坯或零件的生产方法，叫作铸造。二、特点1、适应性强；成型实质液态流动成型一、定义：3、机械性能较差；4、废品率较高；5、劳动条件差，劳动强度大。2、成本低；三、应用用于制造受力较简单，形状复杂的零件毛坯。四、种类1、砂型铸造；2、特种铸造。§1.1液态合金的充型一、概念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。二、对铸件质量的影响充型能力强：1、易获得尺寸准确，外形完整、轮郭清晰的铸件。2、有利于排出夹杂物和气体，避免夹渣和气孔。3、

2、有利于补缩、避免缩孔、缩松。第一章合金铸造工艺基础三、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①浇注温度：温度越高则充型能力越强。②充型压力：3、铸型填充条件①铸型材料②铸型温度流动性：是合金本身的流动能力，是合金主要铸造性能之一。合金的流动性愈好，充型能力愈强。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。液态合金的流动性通常以“螺旋形试样”的长度来衡量。③铸型中的气体压力越大则充型能力越强。2、浇注条件3、铸型填充条件④铸型中的气体(液态合金在流动方向上所受的压力叫充型压力)(

3、一)概念(二)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）3、固态收缩：从凝固终止到室温间的收缩。（T固→T室）铸件在冷却、凝固过程中，其体积和尺寸减小的现象叫做收缩。使液面下降，是铸件产生缩孔、缩松的基本原因。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。二、合金的收缩三、铸件的凝固方法顺序凝固法:在铸件的厚壁处设置冒口，使铸件的凝固按薄壁—厚壁—冒口的顺序先后进行，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

4、，会引起较大的热应力，金属的消耗大。同时凝固法:铸件的各部分同时进行和完成凝固过程，为此一般要在铸件厚的部位放置一块冷的金属(冷铁)使各部分的温度均匀，铸件的热应力小，但易产生缩松。2、铸造内应力、变形与裂纹的形成与防止1)形成结果：原因：铸件壁厚的不均匀。厚部（心部）──拉应力薄部（表面）──压应力2)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e．采用反变形法f．严格控制s．p含量d．进行时效处理自然时效人工时效（钢、铸铁的去应力退火）根据石墨的形状根据碳的存在形式分白口铸铁Fe3c灰口铸铁石墨麻口铸铁

5、（白口＋灰）普通灰口铸铁片状可锻铸铁团絮状球墨铸铁球状普通铸铁根据化学成分合金铸铁§2铸铁蠕墨铸铁蠕虫状①化学成分碳是形成石墨的元素硅是强烈促进石墨化的元素锰本身是阻碍石墨化的元素，但锰能与硫形成化合物，起着间接的促进作用。硫是强烈阻碍石墨化的元素磷对石墨化影响不大②冷却速度：冷却速度慢有利于石墨的形成a．铸型材料V金属型＞V砂型V湿型＞V干型b．铸件壁厚3、影响铸铁组织与性能的因素（石墨化）碳以石墨形式析出的过程称为石墨化②冷却速度§3.1造型方法的选择一、造型材料（制造砂型和型芯的材料）1、型（芯）砂的组成①原砂③附加物④水②粘结剂2、型砂应具备的性能①强

6、度──型砂在承受外力作用时，具有不易破坏的性能；②透气性──型砂具有能使气体透过的性能；③耐久性──型砂在高温金属液的作用下而不软化不熔化的性能；④退让性──型砂具有随着铸件的冷却收缩而被压缩其体积的性能；⑤韧性──型砂吸收塑性变形能量的能力。强度、透气性、耐久性、退让性、韧性当生产批量比较大时可采用假箱造型。二、造型和造芯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。㈠造型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。③挖砂造型：分型面不是平面铸件的单件小批生产。假箱造型：⑥

7、多箱造型：适于形状复杂中间截面小的铸件㈡　造芯1、造芯方法①手工造芯整体式芯盒可拆式芯盒刮板造芯分开式芯盒②机器造芯2、芯骨、芯撑和型芯的通气①芯骨——提高型芯的强度和刚度②芯撑：辅助支撑，最终与铸件熔为一体。③型芯的通气：提高型芯的透气性一、浇注位置的选择1、质量要求高的表面和重要的加工面在应朝下或在侧面。2、易产生缩孔的铸件厚的部分应朝上。3、大的平面或大而薄的平面应朝下。4、型芯数量要少，便于型芯的固定和排气。二、分型面的选择1、分型面要少最好一个且为平面。2、不用或少用活块和型芯。3、大部分或全部分放在同一砂箱。4、型腔及主要型芯位于下箱。§3.2浇注

8、位置和分型面的选择P67P681、加工