《金属工艺学》期中复习ppt课件.ppt

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1、复习《金属工艺学》铸造充型能力：液态金属充满铸型型腔，获得形状准确、轮廓清晰的成型件的能力，称为充型能力。充型能力不足时会产生浇不足、冷隔、夹砂、气孔、夹渣等缺陷。充型能力首先取决于合金的流动性，同时又受铸型性质、浇注条件和铸件结构等因的影响。浇注条件对充型能力的影响浇注温度：浇注温度越高，液态金属的粘度越小，过热度高，金属液内含热量多，保持液态的时间长，充型能力强。充型压力：液态金属在流动方向上所受的压力称为充型压力。充型压力越大，充型能力越强。浇注系统：浇注系统的结构越复杂，则流动阻力越大，充型能力

2、越差。既然提高浇铸温度可提高液态合金的充型能力，但为什么要防止浇铸温度过高？浇注温度越高，则充型能力越好。但在实际生产中，常采用“高温出炉，低温浇注”的原则，因为浇注温度越高，金属收缩量增加，吸气增多，氧化越严重，铸件容易产生缩松、缩孔、粘砂、气孔等缺陷。铸造合金的结晶间隔越大，则流动性越差，具有共晶成分的合金流动性最好。亚共晶铸铁随含碳量的增加，结晶温度范围减小，流动性提高。下列成分的铁碳合金中流动性最好的是wc=3.5%wc=4.0%wc=4.5%wc=5.0%铸铁，碳含量2.11%～6.69%亚共

3、晶铸铁-碳含量<4.3%共晶铸铁-碳含量=4.3%过亚共晶铸铁-碳含量>4.3%钢，碳含量<2.11%亚共析钢-碳含量<0.77%共析钢-碳含量=0.77%过共析钢-碳含量>0.77%合金的收缩：合金从液态冷却至室温的过程中，其体积或尺寸缩减的现象。合金的收缩给液态成形工艺带来许多困难，会造成许多铸造缺陷。（如：缩孔、缩松、裂纹、变形等）。合金的收缩可划分为三个阶段：液态收缩；凝固收缩；固态收缩。合金的液态收缩和凝固收缩表现为合金体积的减小，通常称之为——体收缩。在此阶段会出现缩孔和缩松缺陷。液态合金冷

4、却液态收缩凝固收缩缩孔：恒温下结晶缩松：两相区结晶合金的固态收缩，体积和尺寸减小并存，通常称之为——线收缩。在此收缩阶段会导致铸件产生应力、变形和裂纹等缺陷。液态金属的凝固与收缩铸件的凝固方式：在铸件的凝固过程中，其截面一般存在三个区域，即液相区、凝固区、固相区。对铸件质量影响较大的主要是液相和固相并存的凝固区的宽窄。铸件的凝固方式就是依据凝固区的宽窄来划分的。铸件的凝固方式通常有：逐层凝固；糊状凝固；中间凝固。减少和消除铸件应力的途径机械应力：暂时的，只须适时开箱；热应力：1）铸件的结构：铸件各部分能

5、自由收缩；铸件的结构尽可能对称；铸件的壁厚尽可能均匀；2）工艺方面：采用同时凝固原则；3）时效处理：人工时效；自然时效；防止铸件变形使铸件结构对称设置拉筋改善型（芯）砂的退让性缩孔和缩松的防止顺序凝固原则：是铸件让远离冒口的地方先凝固靠近冒口的地方次凝固最后才是冒口本身凝固实现以厚补薄，将缩孔转移到冒口中去合理布置内浇道及确定浇铸工艺合理应用冒口、冷铁和补贴等工艺措施不能防止铸件变形铸铁的分类按照石墨的形态,铸铁可分为:石墨呈片状铸铁,称灰铸铁；石墨呈团絮状的铸铁称可锻铸铁；石墨呈球状的铸铁称球墨铸铁；

6、石墨呈蠕虫状的铸铁称蠕墨铸铁。其中球墨铸铁综合性能最好。可锻铸铁将白口铸铁件经长时间的高温石墨化退火，使白口铸铁中的渗碳体分解，获得在铁素体或珠光体的基体分布着团絮状石墨的铸铁。黑心可锻铸铁(KTH,铁素体基体)珠光体可锻铸铁(KTZ)白心可锻铸铁(KTB，很少用)特点：强度高σb=300-400Mpa，塑性（δ≤12%）和韧性（αk≤30J/Cm2)好。石墨化退火周期长，40-70h,铸件成本高。适用于制造承受震动和冲击、形状复杂的薄壁小件。其实它并不能真的用于锻造型砂主要由原砂、粘土和水等组成，型砂

7、应具备的性能：强度透气性耐火性退让性可塑性等性能垮砂气孔粘砂裂纹等性能不足将引起缺陷10/5/202115金属的液态成型工艺砂型铸造：手工造型；机器造型；特种铸造：金属型铸造；熔模铸造；挤压铸造；低压铸造；压力铸造；陶瓷型铸造；离心铸造。砂型铸造适用于各种形状、大小、批量及各种合金铸造的生产，是生产大型铸件的唯一方法。砂型铸造-手工造型整模造型分模造型活块造型挖砂造型假箱造型刮板造型等按模样特征按砂箱特征两箱造型三箱造型脱箱造型地坑造型等10/5/202117铸造工艺图的绘制分型面的选择铸型分型面是指铸

8、型组元间的接合面工艺参数的确定浇注位置的确定分型面的选择：指铸型组元间的接合面应保证模样能顺利的从铸型中取出应尽量减少分型面的数量应尽量使分型面是一个平直的面应使铸件的全部或大部分置入同一砂箱应使铸件的全部或大部分置入下箱应尽量使型芯和活块的数量减少例如：铸件的最大截面处浇注位置的确定铸件的重要加工面和受力面应朝下铸件上表面容易产生砂眼、气孔、夹渣等缺陷铸件的大平面应朝下铸件的大平面在上，容易产生夹砂缺陷铸件的大面积的薄壁部分应朝下防止铸件