金属工艺学(铸造).ppt

二、铸造的特点： １、能制成形状复杂，特别是具有复杂内腔的毛坯； ２、铸件重量及所用合金几乎不受限制； ３、铸件的切削加工余量较小、成本低。因此，得到了广泛的应用。 但是： 1、抗拉强度和冲击韧性不如锻、焊件。 2、工艺复杂，故废品率高。 第一节　液态合金的充型一、充型概念：液态合金填充铸型的过程，简称充型。液态合金充满铸型型腔，获得形状完整、轮廓清晰铸件的能力，称为液态合金的充型能力。二、充型能力的影响因素：　１、合金的流动性（常用螺旋形试样长度来衡量）：流动性愈好，充型能力愈好，愈便于浇铸出轮廓清晰、薄而复杂的铸件。 ⑵偏析：合金中各部分化学成分不均匀的现象称为偏析。铸锭(件)在结晶时,由于各部位结晶先后顺序不同，合金中的低熔点元素偏聚于最终结晶区，造成宏观上的成分不均匀，称宏观偏析。适当控制浇注温度和结晶速度可减轻宏观偏析。 ⑶气孔: 是指液态金属中溶解的气体或反应生成的气体在结晶时未逸出而存留于铸锭(件)中的气泡.铸锭中的封闭的气孔可在热加工时焊合，张开的气 第三节　铸造内应力　变形和裂纹 内力：构件内部相互作用并达平衡的力。 与内应力、变形、裂纹相关的是固态收缩。 一、内应力的形成：因固态收缩受阻。 按内应力产生的原因分为：机械应力、热应力。 １、机械应力（受机械阻碍而形成的） 原因：铸件固态收缩时，受到铸型或型芯等的机械阻碍 ２、热应力：由于同一构件各部分冷却速度不同，以致在同一时期内铸件各部分收缩不一致而引起的。１）、热应力的形成再结晶温度（t临）：产生了加工硬化的工件，在加热至某一温度后能发生再结晶现象，此温度叫再结晶温度。高于再结晶温度时，材料处于塑性状态，低于再结晶温度时材料处于弹性状态。 ３）、预防措施：Ａ、设计壁厚均匀的铸件；Ｂ、选用线收缩率小的合金；Ｃ、在工艺上采取措施，控制铸件厚处和薄处同时冷却（同时凝固原则）；Ｄ、对已存在应力铸件进行低温去应力退火。 一、铸铁简介：（C%2.11%的Fe-C合金，常为2.8~3.5%C），是价廉、应用广泛的铸造合金（占机器总重量50%以上）。 　 　　　　　　　　白口铸铁　 （C以Fe3C存在） 　　　　　　　　　　　　　普通灰口铸铁（HT） 二、铸铁的分类　灰口铸铁　可锻铸铁　　（KT） 　　　　　　　 （C以G存在)　球墨铸铁　　 (QT） 蠕墨铸铁 (RuT) 　　　　　　　　麻口铸铁　　 　　　　　　　　　 (C以G +Fe3C) ２、HT的性能：１）、机械性能：σb和弹性模量比钢低得多（通常σb 仅为120~250Mpa），塑、韧性近于0，属脆性材料；但抗压强度与钢相近（一般达600~800Mpa）；２）、工艺性能：不能锻、冲；焊接性能性差；但铸造性能优良；切削加工性能好。３）、减振性好（为钢的5~10倍）；４）、耐磨性较钢好；５）、缺口敏感性低； ２）、冷却速度（受铸型材料、铸件壁厚影响）：冷速的不同将导致组织的不同和晶粒粗细的不同。冷速越大出现白口的可能性越大，组织越细。 灰铸铁的孕育铸铁：采用碳、硅含量稍低的铁水，并通过孕育处理（孕育剂为75%Si的硅铁），得细小均匀的石墨，且得珠光体基体。 孕育铸铁特点： 1)、强、硬度比普通HT显著提高； 2)、塑、韧性仍很低； 3)、冷速对组织性能影响小。 适用于静载荷下要求σb高、耐磨、高气密性铸件,厚大铸件。 5、生产特点：冲天炉熔炼，大多数不需炉前处理，；流动性好、收缩率小，常不需冒口与冷铁等工艺措施，易生产薄壁复杂件。 ２、可锻铸铁（KT）：（又称玛钢或玛铁）：是将白口铸铁经石墨化退火而成的。石墨成团絮状，使σb↑ 、塑性和韧性↑ 。分为黑心可锻铸铁（KTH）和珠光体可锻铸铁（KTZ）。 ３、球墨铸铁（QT）：向出炉的铁水中加入球化剂和孕育剂。而得到的球状石墨铸铁。分为铁素体球铁（塑性、韧性好）和珠光体球铁（强度、硬度高）。 蠕墨铸铁：是石墨成蠕虫状（石墨片短而厚、头部较圆）的铸铁。蠕墨铸铁的组织介于灰口铸铁与球墨铸铁之间，机械性能也介于两者之间。蠕墨铸铁的导热性、减振性、铸造性能均优于球铁，与灰铁接近，但高温强度、热疲劳性能大大优于灰铁。 第三节　铜、铝合金铸件生产一、铸造铜合金纯铜也称紫铜。有良好的塑性、导电性、导热性和耐蚀性。但因强度低，不宜制作结构零件，多用于电器工业；机制工业常用的是铜合金。１、分类：分为黄铜和青铜２、牌号及其含义（表2-7） 第三章　砂型铸造 一、砂型铸造是传统的铸造方法，适用于各