一铸造工艺.ppt

绪论 本课程研究的范围 金属工艺学是一门研究有关制造金属机件的工艺（技术）方法的综合性技术学科。 其主要内容 研究传统的机械制造方法及各种制造方法之间的联系。 课程性质 本课程是建立在金工实习基础上的技术基础课。它是后续各专业课 的基础。 第一章铸造工艺基础 铸造优点： 1)易制造形状复杂制件 液态金属流动性→复杂外形 型芯 →复杂内腔 2)成本低廉 3)工艺灵活,适应范围广 铸造缺点： 1)力学性能低于同种材质的锻件← 铸造组织粗大，有缺陷 2)工作条件较差 3)废品率较高← 铸造工序繁多 第一节 液态合金的充型 P39 一、合金的流动性: 1、定义： 液态合金本身的流动能力。 2、对铸件的影响： 流动性越好，充型能力越强，越便于铸出轮廓清晰、薄而复杂的铸件。 3、影响因素： 化学成分最为显著， 共晶成分的合金 流动性最好。 螺旋形试样 常用合金的流动性（砂型，试样截面8×8mm） 合金流动性不好，易导致浇不足和冷隔 流动性与浇注温度的关系 铸件的凝固方式 缩孔的形成 P43 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. 缩孔的形成----动画 判断缩孔出现的方法 A等温线法 B内截圆法 缩孔易出现的部位 定向凝固---动画 热应力的形成 同时凝固 2. 机械应力 二、铸件的变形与防止： P46 铸件的变形 机器制造过程 孔洞类缺陷 * 1 .工程材料的主要性能； 2 .金属的液态成型（铸造生产）； 3 .金属的塑性成型（压力加工）； 4 .材料的连接成型（焊接生产）； 5 .切削加工成型。 本课程内容包括： 一、学习目的 4. 拓宽知识面。 1．为后续课程的学习打基础； 2.??为毕业后的工作打基础； 3. 培养“三选”的能力 ； 二、要求了解和掌握 1. 各种成形方法的原理、特点及适用范围； 2. 各种零件的结构工艺性； 3. 常用工程材料的性能特点 铸造生产过程 P37 1——试样铸件 2——浇口 3——冒口 4——试样凸点 在相同的浇注工艺条件下，将金属液浇入铸型中，测出其实际螺旋线长度。浇出的试样愈长，合金的流动性愈好！ 700～800 400～600 420 1000 680～720 700 1040 1100 金属型（300℃） 砂型 砂型 砂型 铝硅合金（铝硅明） 镁合金（含Al及Zn） 锡青铜（Sn=10%,Zn=2%） 硅黄铜（Si=1.5～4.5%） 100 200 1600 1640 砂型 砂型 铸钢　C=0.4% 1800 1300 1000 600 1300 1300 1300 1300 砂型 砂型 砂型 砂型 铸铁C+Si=6.2% C+Si=5.9% C+Si=5.2% C+Si=4.2% 螺旋线长度（mm） 浇注温度（℃） 铸型种类 合金种类 铸钢的流动性 铸铁的流动性 合金流动性与含碳量的关系 流动性 浇注温度 T熔 合金温度高，液态 时间长、粘度低.... 浇注温度对流动性的影响 第二节 铸件的凝固与收缩 P41 一、铸件的凝固方式： 三种含碳量的铸铁的凝固方式 合金收缩的三个阶段 纯金属或共晶成分的合金易形成缩孔。 二、铸造合金的收缩： 缩松的形成 P43 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。 定向凝固 定向凝固的缺点和应用： 缺点——铸件成本高，加大铸造内应力（易变形、开裂）。 应用——体收缩大的合金，如铸钢、铝青铜和铝硅合金等。 第三节 铸造内应力、变形和开裂 一、内应力的形成： P45 铸件冷却到弹性状态后，由于受到铸型、型芯、浇冒口等的机械阻碍而产生应力。 机械应力一般都是拉应力，且是一种临时应力，当约束消除后会逐渐释放而消除。如果临时拉应力和残余热应力叠加，或与作用在铸件上的外力叠加超过铸件的强度极限时，铸件将产生裂纹。 对于厚薄不均匀、截面不对称等铸件，内部会产生变形来达到平衡。受拉伸的部分会产生压缩变形，受压缩的部分会会产生拉伸变形。 框形铸件变形 T形梁铸钢件变形 有的铸件虽无明显的变形，但经切削加工后，破坏了铸造应力的平衡，产生变形甚至裂纹。 圆柱体铸件加工后的