金属工艺铸造部分.ppt

三、铸件中的缩孔与缩松 1、缩孔与缩松的形成 形成原因 液态合金在冷凝过程中，液态收缩和凝固收缩 的容积得不到补足而行成。(补缩) (1)缩孔 ⊙ 通常在铸件上部，或最后凝固的部分 ⊙ 大小 合金的液态收缩↑，凝固收缩↑ →缩孔容积↑ 浇注温度↑→缩孔容积↑ 铸件较厚→缩孔容积↑ ⊙ 形成：如图 3、中间凝固 介于逐层凝固和糊状凝固之间。 §1.4 铸件的质量控制 一、铸件的缺陷（见表2-2） 二、控制的措施 (1)合理选定铸造合金和铸件结构 (2)合理制订铸件的技术要求 (3)模样质量检验 (4)铸件质量检验 (5)铸件热处理 二、铸钢件的生产特点 ⒈钢的熔炼 电弧炉 感应电炉等。 ⒉铸造工艺 * 铸钢： 因熔点较高，故浇注温度高；流动性差，钢水易氧化、吸气、收缩率大——铸造性能差。 * 型砂： 高的耐火度，抗粘砂性，高强度、透气性、退让性。干砂型。 大多采用顺序凝固，冒口、冷铁用得很多。利于补缩。 对薄壁或易产生裂纹的铸钢件，一般同时凝固原则。 3.铸钢件的热处理 为细化晶粒，消除铸造应力，提高机械性能， 铸后进行热处理。 含碳量≥0.35%，或结构复杂铸件——退火 含碳量＜0.35%，或结构复杂铸件——回火 再加正火、回火，可使应力进一步减小。 铸钢不宜淬火，因淬火极易开裂。 ⑵ 冷却速度 ? 冷却速度：减小冷却速度可以促进石墨化。 ? 壁厚（h）和冷却速度（v） h↓→v↑ 壁厚↑→石墨化倾向↑ 易得粗大石墨片、铁素体 壁厚↓→石墨化倾向↓ 易得细小石墨片、珠光体 壁厚↓→白口化倾向↑ 图2-13 含碳、硅、壁厚与铸铁组织的关系 ⒊灰铸铁的孕育处理——孕育铸铁 ● 孕育铸铁的生产： 在含碳、硅较低的铁水中加入孕育剂（75%硅铁）, 促进入石墨化，增加了石墨结晶核心，使石墨均 匀，细小，并获得珠光体基体。 ● 孕育铸铁的特点： ? 强度、硬度提高。 ? 耐磨性提高，但减震性下降。 ? 壁厚敏感性小，冷却速度对组织、性能影响 较小。截面上机械性能齐一性好，对厚壁铸 件尤其重要。 ● 孕育铸铁使用： 适于静载荷下要求强度高、耐磨性好，或气密性好 的铸件，特别厚大铸件。 ⑶ 为便于制造、下芯、合箱和检验铸件的壁厚，应尽量使型腔及主要型芯位于下箱。但型腔不宜过深，尽量避免使用大吊砂。 §5.2 铸件结构与合金铸造性能的关系 ⒈ 合理设计铸件的壁厚 铸造合金流动性各不相同，在相同条件下，不同合金所能浇注出铸件的最小壁厚也不相同。 厚大截面承载能力并非按截面积成比例增加。 灰铸铁以薄壁为宜，极薄时易白口化。 牌号愈高，铸造性能越差，对结构要求越高。但孕育铸铁可设计成较厚铸件。 铸钢壁厚不宜过薄，因其流动性差，收缩率高。壁厚稍厚些，利于顺序（定向）凝固。 起模斜度（拔模斜度） 为了方便取出模样而设的斜度，零件图上不标，在绘制铸造工艺图时，模型图时才表示出来。 结构斜度：在垂直于分型面的不加工表面，加上不影响设计要求利于加工工艺的较大斜度。斜面在图纸上要表示出来。 * * 4、铸件质量与凝固方式密切相关 ☆ 逐层凝固，充型能力强，便于防止缩孔、缩松 灰铸铁和铝硅合金等倾向于逐层凝固 ☆ 糊状凝固，难以获得结晶紧实的铸件 球铁倾向于糊状凝固 1、逐层凝固 纯金属或共晶成分合金凝固过程中不存在液、固并存现象，液固界限清楚分开，称为逐层凝固。 2、糊状凝固 合金的结晶温度范围很宽，温度分布较平坦(内外温度较小)，整个断面内均为液固并存，先呈糊状而后固化，称为糊状凝固。 (4）若铸件的加工面很多，又不可能全部与基准面放在分型面的同一侧时，则应使加工基准面与大部分加工面处于分型面的同一侧。 a) 不合理 b) 合理 螺栓塞头的分型面 (5）铸件的非加工表面上，尽量避免有披缝。 a) 不正确 b) 正确 分型面的位置应能避免披缝 (6）分型面的选择应尽量与铸型浇注时位置一致。 最小壁厚：在各种工艺条下，铸造合金能充满型腔的最小厚度。主要取决于合金的种类、铸件的大小及形状等因素。 临界壁厚：各种铸造合金都存在一个临界壁厚，在砂型铸造条件下，各种铸造合金临界壁厚约等于其最小壁