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第3章 铸造 3.1 认识铸造 铸造: 将熔融金属浇注到铸型型腔中，待其凝固后得到 一定形状、大小和性能的工件或毛坯的方法。 铸件: 所得到的金属工件或毛坯称为铸件。 铸造的特点 可获得复杂外形及内腔的铸件。 适应性广。 铸件成本低廉。 减少了切削加工的工作量，节约材料。 铸件易产生缺陷，使质量不够稳定。 铸件的机械性能不及锻件，承受动载荷和冲击载荷的能力较差。 工作场地温度高，灰尘多，环境差，工人劳动强度大。 3.2 合金的铸造性能 合金在铸造成形过程中所表现的工艺性能称为铸造性能或铸造工艺性。良好的铸造工艺性是保证铸件质量的重要条件。 1、合金的流动性 定义： 合金的流动性是指液态金属本身的流动能力。 影响合金流动性的因素 影响合金流动性的因素 影响合金流动性的因素 铸铁的流动性最好； 有色金属流动性次之； 铸钢的流动性最差。 2、 合金的收缩 定义：收缩是指合金从浇注、凝固到冷却至室温的过程中，其体积或尺寸缩减的现象。 合金从浇注温度冷却到室温要经过以下三个阶段： 液态收缩； 凝固收缩； 固态收缩。 影响铸件收缩的因素 化学成分 不同化学成分的合金具有不同的收缩率，铸钢收缩率最大，灰口铸铁收缩率最小。 浇注温度 浇注温度愈高，合金液态收缩增大，为减少收缩，浇注温度不宜过高。 铸件结构与铸型工艺条件 合金在铸型的收缩会受到阻碍，其阻力来源于铸件各部分收缩时受到的相互制约及铸型和型芯对铸件收缩的阻碍。 具有铸造应力的铸件是不稳定的，会引起铸件的裂纹和变形。 为减少变形、防止开裂的措施如下： 合理设计铸件的结构；如使铸件壁厚均匀，形状对称等。 合理设计浇冒口、冷铁等，使铸件冷却均匀（同时凝固原则）； 铸件在清理后应进行去应力退火或时效处理。 4. 常用合金的铸造性能 铸铁 ：灰口铸铁具有良好的铸造性能；可锻铸铁形成缩孔和裂纹的倾向大；球墨铸铁易产生浇不足、冷隔缺陷。 铸钢：铸钢容易产生粘砂、浇不足、冷隔等缺陷；产生缩孔、缩松、裂纹等缺陷的倾向大。 非铁金属：它们大多具有流动性好、收缩性大、容易吸气和氧化等铸造特点。 3.3、常用合金铸件的生产 铸铁材料具有优良的铸造性能，资源丰富、价格低廉，是一种铁碳合金，其含碳量为C= 2.5～4.3% 3.3.1 铸铁件的生产 1、铸铁的分类： ?　按C在铸铁中存在形式不同,可分三类: 　１）白口铸铁: C微量溶于F外,全部以Fe3C形式存在, 断面银白,硬,脆,难机械加工,很少用于制造零件. 仅用于不冲击,耐磨件。如轧辊等． ?? ?主要用途: 炼钢原料. 也可处理成可锻铸铁. 　 　２）灰口铸铁: 碳以游离石墨形式存在，根据石墨的形态不同又分为： １）普通灰口铸铁：石墨 片状 ２）球墨铸铁:??石墨 球状 ３）可锻铸铁:??石墨 团絮状 ４） 蠕墨铸铁:??石墨? 蠕虫状 2、普通灰（口）铸铁：占铸铁产品的80%以上． １、普通灰（口）铸铁的组织与性能： １）组织与机械性能 　　显微组织: 金属基体(铁素体,珠光体)+片状石墨，相当 于在钢的基体上嵌入大量的石墨片． 机械性能: σb低， 塑性、韧性差，脆性材料．抗压强 度与钢相差无几． ? 石墨片的边缘形成缺口,应力集中,局部开裂,形成脆性断裂。 基体不同的可锻铸铁(a)铁素体基体 (b) 珠光体基体 5、蠕墨铸铁 铸铁中的石墨形状介于片状和球状之间，因此其力学性能也介于灰口铸铁和球墨铸铁之间。 3.3.2铸钢件的生产 铸钢也是一种重要的铸造合金，其产量仅次于灰口铸铁。 1、铸钢的分类 按化学成份的不同进行分类： 铸造碳钢；铸造中碳钢应用较多 铸造合金钢，在碳钢的基础上加入少量的合金元素。 2、铸钢的牌号 用“ZG+一组数字+一组数字”表示 如ZG200-400 3、铸钢的机械性能 强度、塑性、韧性好 4、铸钢的工艺性能 铸造工艺性不如灰口铸铁 焊接性能好 3.4 合金的铸造工艺 3.4.1 造型方法及选择 1、砂型铸造 是指用砂粒制造铸型来生产铸件的铸造方法。 砂型铸造的类型 按自动化程度分为两种： 手工造型：操作灵活，适应性广，但效率低，用于单件小批生产。 机械造型：自动化程度高。因此效率高，但不适合形状复杂的型