材料成形技术基础新编课件第二章..ppt

第一章 绪论 4）铸造铜合金 黄铜的铸造性能 ① 流动性好 ② 收缩大，易形成缩孔。应采用顺序凝固加冒口补缩 ③ 铜易形成Cu2O夹杂物。 熔炼时加入硼砂、玻璃作熔剂，覆盖在合金液面上，可隔离空气，防止氧化；黄铜中的锌元素是良好的脱氧剂，锌的蒸发可把铜液中的杂质带出而排除。熔剂层可减少锌的过量蒸发损失。 第一章 绪论 铜合金的铸造性能 锡青铜(Cu-Sn)： 机械性能，致密性均比黄铜差；结晶间隔大，流动性差， 不易产生缩孔，但易产生显微缩松。对轴承等零件，有利于储 润滑油，提高耐磨性。当厚度不大时，采用同时凝固，可细化晶粒，使缩松均匀分布。 锡青铜很容易被氧化。熔炼时，在加入熔剂隔离空气的同时，还要加入磷进行脱氧。 第一章 绪论 铜合金的铸造性能 铝青铜： 是以铝和铜为主要成为的合金。用铝代锡可节省锡资源， 降低成本，并具有良好的机械性能和耐磨损，耐大气、海水、有机酸腐蚀的性能。 铝青铜的收缩大，缩孔倾向大，铸造工艺上多采用顺序凝固加冒口补缩的方案。 第一章 绪论 2.5.2 铸造合金的熔炼 1）铸铁的熔炼 熔炼目的： 高生产率、低成本地熔炼出预定成分和温度的铁液。 熔炼设备： 冲天炉、电弧炉、工频炉等，其中以冲天炉的应用最为广泛。 第一章 绪论 冲天炉 冲天炉是最普遍应用的铸铁熔炼设备。它用焦炭作燃料，焦炭燃烧产生的热量直接用来熔化炉料和提高铁液温度，在能量消耗方面比电孤炉和其它熔炉节省。而且设备比较简单，大小工厂皆可采用。但冲天炉的缺点，主要是由于铁液直接与焦炭接触，故在熔炼过程中会发生铁液增碳和增硫的过程。 冲 天 炉 第一章 绪论 冲天炉 第一章 绪论 铁液化学成分的控制 在熔化过程中铁料与炽热的焦炭和炉气直接接触，铁料的化学成分将发生某些变化。化学成分的如下变化： （1）硅和锰 炉气氧化使铁液中的硅、锰产生熔炼损耗，通常的熔炼损耗为：硅10%~20%，锰15%~25%。 （2）碳 铁料中的碳，一方面可被炉气氧化熔炼损耗，使含碳量减少；另一方面，由于铁液与炽热焦炭直接接触吸收碳分，使含碳量增加。含碳量的最终变化是炉内渗碳与脱碳过程的综合结果。实践证明，铁液含碳量变化总是趋向于共晶含碳量（即饱和含碳量），当铁料含碳量低于3.6%时，将以增碳为主；高于3.6%时，则以脱碳为主。鉴于铁料的含碳量一般低于3.6%，故多为增碳 （3）硫 铁料因吸收焦炭中的硫，使铸铁含硫量增加50%左右。 （4）磷 基本不变。 第一章 绪论 2）铸钢熔炼 铸钢熔点高，对化学成份要求严格。故不能用冲天炉熔炼，多采用电弧炉或感应电炉进行熔炼。 铸钢铸型特点 由于钢水温度高，流动性差，收缩应力大，要求型砂和芯砂的耐火性、强度、透气性、退让性都要好。为防止粘砂，型腔表面要涂以石英粉或锆砂粉等耐高温涂料。 为减少气体来源，提高流动性，增加强度，大件多采用干型或水玻璃砂快干型。 对小而复杂的铸钢件，可采用熔模精密铸造。 第一章 绪论 （1）电弧炉炼钢 图2-53三相电孤炉炼钢示意图 图2-54无芯感应电炉加热原理图 第一章 绪论 2）感应电炉炼钢 1-水泥石棉盖板 2-坩埚 3-感应线圈 4-水泥石棉防护板 5-耐火砖底座 6-铝制边框 第一章 绪论 3）有色合金熔炼 特点：金属炉料与燃料隔离。 第一章 绪论 电阻坩锅炉 第一章 绪论 2.6 铸造成形技术过程 砂型铸造的特点 ① 可以制造形状复杂的毛坯或零件； ② 加工余量小，金属利用率高； ③ 适应性强，应用面广，用于制造常用金属及合金的铸铁件； ④ 铸件的成本低； ⑤ 铸件的晶粒比较粗大，组织疏松，常存在气孔、夹渣等铸造缺陷，机械性能比锻件差； ⑥ 铸造生产工序多，铸件质量不够稳定，废品率较高； ⑦ 铸件表面较粗糙，多用于制造毛坯。 第一章 绪论 4)铸件壁的过渡和连接 铸壁有类型各异的接头，大致分为L型、T型、v型、Y型和十字型等５种在接头处，因凝固速度慢，容易产生应力集中，在铸件上可能会产生裂纹、变形、缩孔、缩松等缺陷。所以，设计中应选用L型接头，减少和分散热节点，避免交叉连结。 第一章 绪论 4)铸件壁的过渡和连接 第一章 绪论 4)铸件壁的过渡和连接 表2-18 铸件壁的连接形式示意图 第一章 绪论 壁间连接应避免交叉和锐角 第一章 绪论 壁间连接应避免交叉和锐角 为了减小热节和防止铸件产生缩孔和缩松，铸件的壁应避免交叉连接和锐角连接。 中、小铸件可采用交错接头，锐角连接宜采用过渡形式，大件宜采用环形接头。 第一章 绪论 5)肋 为了增加铸件的力学性能和减轻铸