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铸造 概念：将液态金属浇注到具有与零件形状、尺寸相适应得型腔中，待其冷却凝固以获得的毛坯或零件的生产方法，称为铸造。 优越性：1.可制成形状复杂特别是具有复杂内腔的毛坯，如：箱体、气缸体 2.适用范围广：工业上常用的金属材料都可以铸造，而铸铁件只能用铸造方法获得。机器设备占70%-80% 3.铸造可直接利用成本低廉的废机件和切屑，设备费用较低且铸造加工余量小，节省金属，减少切削加工量，从而降低制造成本。 铸造的实质是液态成型 分类:砂型铸造—占90% 特种铸造：熔模铸造、金属型铸造、压力铸造、离心铸造等。 1.1液态合金的充型 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。 一、合金的流动性 液态合金本身的流动能力，称为合金的流动性，是合金主要铸造性能之一。合金的流动性愈好，充型能力愈强，愈便于浇注出轮廓清晰、薄而复杂的铸件。同时有利于非金属夹杂物和气体的上浮与排除。还有利于补缩。 试验表明：灰铸铁、硅黄铜的流动性最好，铸铁的流动性最差。 影响因素： 1.浇注条件 浇注温度有决定性影响！ 浇注温度愈高，合金的粘度下降，且回过热度高，合金在铸型中保持流动的时间长，故充型能力足够的前提下，浇注温度不宜过高。 2.充型能力 压力愈大，充型能力愈好。 3.铸型填充条件 铸型阻力将影响合金的流动的速度，而铸型与合金鉴的热交换将影响合金保持流动的时间。 a.铸型材料：若导热系数和比热容愈大，对液态合金的激冷能力愈强，和金的充型能力就愈差。如金属型铸造较砂型铸造易产生浇不足和冷隔。 b.铸型温度：由于减缓了金属液的冷却速度，故使充型能力提高。 c.铸型中的气体：在金属液的热作用下，铸型（砂型）将产生大量的气体，如果铸型排气能力差，则逐渐升高的气体将阻碍液态合金的充型。 所以应使铸型具有良好的透气性，并在远离浇口的最高部位开设浇口。 二、铸件的凝固和收缩 铸件的收缩：合金从浇注、凝固直至冷却到室温，其体积和尺寸缩减的现象称为铸件的收缩。它是缩孔、缩松、裂纹、变形等铸造缺陷产生的根源。经历三个阶段：液压收缩（体积收缩）、凝固收缩（体积收缩）、固态收缩（尺寸上的收缩） 1. 铸件的缩孔和缩松形成 由于容积缩减的不足补充，在铸件最后凝固的部位形成一些孔洞。按孔洞的大小和分布，可将其分为缩孔和缩松两类。 缩孔：集中在铸件上部或最后凝固部位容积较大的孔洞，在表面呈现凹坑。当合金的液压收缩和凝固收缩愈大，浇注温度愈高，铸件愈厚，缩孔的容积愈大。 缩松：分散在铸件某区域内的细小的缩孔，称为缩松。 形成原因：由于铸件最后的凝固区域的收缩未能得到补充，或者同合金呈糊状凝固，被树枝状晶体分割开的小液体区难以得到补缩阶段。逐层凝固合金（纯金属、共晶合金或结晶温度范围窄的合金）的缩孔倾向大，缩松倾向小，反之，糊状凝固的合金缩孔倾向虽小，但极易产生缩松。 2、防止 缩孔、缩松都使铸件的力学性能下降，缩松还可使铸件因渗漏而 破坏，必须防止。 实现顺序凝固原则，也可获得没有缩孔的致密铸件。即在铸件上可能出现缩孔的厚大部位通过安放冒口等工艺措施，使铸件远离冒口的部位先凝固，最后才是冒口本身的凝固，从而将缩孔转移到冒口之中。冒口是多余部分，在铸件清理时予以切除。同时，还可在铸件上某些厚大部位增设冷铁，使冷部位最先凝固。所以冷铁仅是加快某些部位的 ，以控制铸件的凝固顺序，但本身并不起补缩作用。 （1）安放冒口，耗费许多金属和工时，加大了铸件成本。 （2）但顺序凝固扩大了铸件各部位的温度差，促进了铸件的变形和裂纹倾向。 因此，主要用于必须补缩的场合，如铝青铜、铝硅合金和铸钢件等。 三、铸造内应力 铸件在凝固之后的继续冷却过程中，其固态收缩若受到阻碍，铸件内部将产生内应力，这些内应力有时是在冷却过程中暂存的，有时则一直保留到室温，后者称为残余内应力。 铸造内应力是铸件产生变形和裂纹的基本原因。 1.内应力的形成 按照内应力的产生原因，分为热应力和机械应力。 ①热应力 由于铸件壁厚不均匀，各部分的冷却速度不同，以致在同一时期内铸件各部分不一致而引起的。 实验表明：热应力使铸件的厚壁或心部受拉伸，薄壁或表层受压缩，铸件的壁厚差别越大，合金线收缩率愈高，弹性模量愈大，热应力愈大。 预防：尽量减少各部位间的温度差，使其均匀冷却--同时凝固原则。其缺点：铸件的心部容易出现缩孔和缩松。主要用于灰铸铁、锡青铜等。 ②机械应力 合金的固态收缩受到铸型和芯型的机械阻碍而形成的内应力。其在压铸件落砂之后便可自行消除。其在铸件冷却过程中可与热应力共同作用，应力促进了了铸件的裂纹倾向。不允许发生变形的重要机件，必须进行时效处理：（1）自然时效（2）加热到550