03第三章铸造方法及其发展.ppt

二、 快速凝固技术 1. 特点、对合金性能的影响 以大于105/s的冷速，或数米/s的固液界面 快速冷却—非平衡凝固 亚稳相，晶粒细小 非晶 合金性能特点 1）强度提高 2）塑性提高 3）耐磨性提高 4）耐蚀性提高 2. 快速凝固工艺 1） 雾化法 雾化为细小的熔滴颗粒，快凝，粉末 或，雾化，喷射，沉积 2.）液态急冷法 将液态金属喷到急冷板或转动的辊轮上 获得箔或丝 3）束流表层急冷法 用激光束快速加热金属表面，熔化 用自淬火作用快冷 ①只改变组织结构，不改变成分 ②既改变组织结构，又改变成分 如通过表面涂覆合金元素 三、气化模铸造 用泡沫‘塑料制造模型后不取出模样，浇注金属时模样气化消失，获得铸件 1. 模样的制造 1）加工成形 用手工或机械加工预制出各个部件，再经粘结和组装成形 2）发泡成形 聚苯乙烯颗粒在金属模内加热膨胀发泡成形 2. 特点 不必起模和修型，工序少，生产率高， 形状可复杂，劳动强度低 缺点：气化时污染环境，工件含有渗碳 应用：几乎不受铸件结构、尺寸、重量、批量和合金种类的限制。特别适用于形状复杂铸件的生产 四、连续铸造（连铸） 往水冷金属型（结晶器）中连续浇注金属，凝固成金属型材的铸造方法 类型：有水平连铸和立式连铸 结晶器是特殊铸型，使金属迅速凝固成形，其内腔截面形状决定了铸件的断面形状 特点： 连铸工艺简单，生产率高，铸件组织致密，晶粒细小，铸件力学性能好 无浇、冒口系统，金属利用率高 应用： 只能铸造等截面的长铸件 五、磁型铸造 基本方法： 用泡沫制成的模样放进特制的砂箱内，填入磁丸，再将砂箱放在磁型机里通电，使磁丸相互吸引，形成强度好，淬透性高的铸型 浇注时气化模消失，凝固后解除磁场，取出铸件 特点： 可不分型，不起模； 铁丸为造型材料，透气性好； 不含粘结剂，发气小，气孔、夹砂等缺陷少； 磁型的冷却速度比砂型快 所需要的工装设备少 六、石墨型铸造 用高纯度石墨块经机械加工成形或石墨砂作骨料加添其它附加物制成铸型，浇注，凝固后获得零件毛坯 石墨特点： 铸型的激冷能力强，铸件晶粒细小，有助于减少偏析 石墨型制造比金属型方便、便宜 七、悬浮铸造 在浇注过程中，将一定量的金属粉末加入到金属液流里，使其与金属液流掺合在一起流入型腔，在金属中引入外来晶核，提高了凝固速度 与其它铸造方法的区别： 加入悬浮剂，改变了逐渐凝固时宏观及微观的温度梯度，从而提高了质量 §3.4 计算机在液态成形中的应用 一、铸造过程中的数值模拟 二、铸造CAD 三、快速成形技术 第三章液态金属的成型方法 两类： 重力作用下的成型方法 外力作用下的成型方法 按工艺方法不同： 砂型铸造 特种铸造 §3—1砂型铸造 在砂型中生产铸件的方法 1.常用砂型 （1）湿砂型 不经烘干可直接浇注 （2）干型（干砂型） 高粘土含量；强度、透气性高 （3）表面干型 将型腔表层进行干燥 兼有湿砂型和干砂型的优点 （4）化学硬化型 靠型砂自身的化学反应硬化 强度高，生产率高 2. 常用造型方法 （1）手工造型 （2）机器造型 §3.2 特种铸造 与普通砂型铸造有区别的铸造方法 不同铸造方法各有其优越之处 一、金属型铸造 在重力作用下，将液态金属浇入金属型，获得铸件 金属型可以反复使用，又称“永久型铸造” 1. 金属型 材料：多采用铸铁，其中多用灰铁 铸件性能要求高时，用耐热铸铁、 铸钢等 无透气性 结构：水平分型、垂直分型、综合分型 其中垂直分型应用最广 特点：导热性好，浇道截面积大 无透气性 2. 工艺特点 （1）铸型必须预热 因金属型导热性好 （2）型腔须喷刷涂料 以保护其免受金属液直接冲蚀和热击 调节铸件各部分的冷速 特殊涂料还可赋予铸件某些特殊性能 （3）控制开型时间 铸件在金属型内停留越久，收缩越大 增大内