工艺技术--热加工工艺基础（PPT 55页）（一）.pptVIP

热加工工艺基础 2.1 金属液态成形基础概述 知识点: 什么是金属的液态成形: 即将液态金属浇入与零件形状相适应的铸型空腔中，待其冷却凝固，以获得毛坯或零件的工艺方法,亦称铸造. 2.2 金属液态成形 2.1金属液态成形的铸造基础 2.2金属的液态成形工艺 2.3液态成形金属件的工艺设计 2.4液态金属成形件的结构设计 知识点： 砂型铸造过程 液态成型的优点 液态成型的优点 液态合金的工艺性能 合金的充型能力 合金的充型能力 几种不同合金流动性的比较 合金流动性对充型能力的影响 合金流动性的决定因数 合金的种类: 合金不同，流动性不同. 化学成分：同种合金中成分不同的合金具有不同的结晶特点，流动也不同。 结晶特性: 恒温下结晶，流动性较好；两相区内结晶，流动性较差. 浇注条件对充型能力的影响 铸型充填条件对充型能力的影响 铸件结构对充型能力的影响 折算厚度： 折算厚度也叫当量厚度或模数,是铸件体积与铸件表面积之比。折算厚度越大，热量散失越慢，充型能力就越好。铸件壁厚相同时，垂直壁比水平壁更容易充填.(大平面铸件不易成形). 复杂程度： 铸件结构越复杂，流动阻力就越大，铸型的充填就越困难。 液态金属的凝固与收缩 铸件的凝固过程： 在铸件的凝固过程中，其截面一般存在三个区域，即液相区、凝固区、固相区。对铸件质量影响较大的主要是液相和固相并存的凝固区的宽窄。铸件的凝固方式就是依据凝固区的宽窄来划分的。 凝固方式有： 逐层凝固,糊状凝固,中间凝固. 影响凝固的主要因素 *合金的结晶温度范围： 合金的结晶温度范围越小，凝固区域越 窄，越趋向于逐层凝固。在铁碳合金中普通 灰铸铁为逐层凝固，高碳钢为糊状凝固。 *铸件的温度梯度： 在合金结晶温度范围已定的前提下，凝 固区的宽窄取决于铸件内外层之间的温度差。 若铸件内外层之间的温度差由小变大，则其 凝固区相应由宽变窄。 合金的收缩 合金的收缩的过程: 合金从液态冷却至室温的过程中，其体积或尺寸缩减的现象。合金的收缩给液态成形工艺带来许多困难，会造成许多铸造缺陷。（如：缩孔、缩松、裂纹、变形等）。 合金的收缩 影响收缩的因素 缩孔与缩松的形成 缩孔的形成: 纯金属、共晶成分和凝固温度范围窄的 合金,浇注后在型腔内是由表及里的逐层凝固。在凝固过程中，如得不到合金液的补充， 在铸件最后凝固的地方就会产生缩孔. 缩松的形成原因: 铸件最后凝固的收缩未能得到补足，或者结晶温度范围宽的合金呈糊状凝固，凝固区域 较宽，液、固两相共存，树枝晶发达，枝晶骨架将合金液分割开的小液体区难以得到补缩所致。 缩孔易出现的部位 判断缩孔出现的方法 A等温线法 B内截圆法 消除缩孔和缩松的方法 解决缩孔的方法演示：冒口和冷铁 定向凝固原则解决缩孔的方法演示 液态成形内应力、变形与裂纹 热应力的形成过程演示 热应力的消除方法 铸件的变形原因 铸件的变形的消除方法 防止变形的方法：与防止应力的方法基本相同。带有残余应力的铸件，变形使残余应力减小而趋于稳定。 小 结 知识点： 铸件的生产工艺 灰口铸铁 灰口铸铁 可以看成是在钢的基体上分布着不同形态的石墨。而石墨的形态、大小和分布直接影响着铸铁的性能。 铸铁的性能 铸铁之所以用得如此广泛,是因为石墨的存在，石墨的存在，使铸铁具有铸 钢所不具备的性能。 石墨形态对铸铁性能的影响 石墨片越圆整、越细小、分布越均匀对基体割裂作用越小。 铸铁的石墨化 碳以石墨的形式析出的过程。 通常视石墨化过程充分与否，会得到不同基体的铸铁组织。 影响石墨化的因素化学成分 化学成分：C是形成石墨的元素Si是促进形成石墨的元素通常C%、 Si%越高，越容易石墨化。 影响石墨化的因素冷却速度 冷却速度： 减小冷却速度可以促进石墨化， 易得到粗大的石墨片和铁素体基体；增大冷却速度则阻碍石墨化，此时只有部分碳以细石墨片析出，而另一部分碳则以渗碳体析出， 得到铸光体基体。 影响石墨化的因素：壁厚 普通灰口铸铁件 灰口铸铁的孕育处理 灰口铸铁的孕育处理 球墨铸铁件的生产 向高温铁水中加入一定量的球化剂和孕育剂，直接得到球状石墨的铸造合金。 球墨铸铁的牌号、性能及用途 可 锻 铸 铁 铸 钢 铸钢件的铸造工艺