机制机电专业金属工艺函授课件2篇1_2章.ppt

1.4铸件中的气孔 一、析出性气孔 在金属的熔化或浇注过程中，一些气体可被金属吸收，金属结晶后便形成气孔。 特征：分布面积大，有时遍及整个截面。 后果：使力学性能降低；使压力容器容易发生渗漏；铸钢中的氢还可导致铸件产生裂纹。 防止措施：浇铸前进行“除气处理”；出去炉料中的油污和水分；烘干浇铸用具及铸型。 二、侵入性气孔 浇铸时产生的气体聚集在型腔表层侵入金属液内所形成的气孔，多出现在铸件局部上表面附近。 特征：尺寸较大，呈椭圆或梨形，表面被氧化。铸件中大多是这种气孔。 防止措施：提高型砂的透气性，增加铸型的排气能力（铸型上开通气孔）。 三、反应性气孔 由于化学反应形成的气体，结晶后在铸件内形成的气孔。 1、皮下气孔 2、冷铁气孔 热应力的消除方法 铸件的结构：铸件各部分能自由收缩 工艺方面：采用同时凝固原则 时效处理：人工时效；自然时效 铸件的结构尽可能对称 铸件的壁厚尽可能均匀 二、铸件的变形与防止 铸件变形的原因 结论： 厚部、心部受拉应力，出现内凹变形。薄部、表面受压应力，出现外凸变形。 铸件的变形的消除方法 防止变形的方法：尽量使壁厚均匀，形状简单与对称；采取同时凝固的原则；对于细而长，大而薄的铸件，可将模样制成与铸件变形方向相反的形状；在铸件上附加工艺筋（热处理后去掉）。变形使残余应力减小而趋于稳定。 但是，不管采取何种措施，铸件仍有残余应力存在。为消除残余应力可采用去应力退火或自然时效。 问题 铸造时所受的应力与变形情况。 分析有长、短不一的两根弹簧，将其固定，使其达到同等长度，即其中一弹簧被拉长，另一弹簧被压缩，此时所受的应力状态？然后将其固定约束去掉，试分析其变形趋势？ 三、铸件的裂纹与防止： 当铸造内应力超过金属的强度极限时将产生裂纹 1.热裂:在高温下形成的裂纹。 形状特征:缝隙宽、形状曲折、缝内呈氧化色。 防止措施：选用共晶附近合金；选用收缩率小的合金；限制钢铁中的含硫量；合理选用型砂和芯砂以及粘结剂与添加剂以增加其退让性；合理设计铸件结构。 2.冷裂：在低温下形成的裂纹。 形状特征：裂纹细小呈 连续直线状、有时缝内呈现轻微氧化色。 防治措施：减小铸造应力；严格限制钢铁中的含磷量。 小结 合金工艺性能 充 型 能 力 凝 固 方 式 应力与变形 流动性 浇注条件 铸型条件 逐层凝固 糊状凝固 中间凝固 收 缩 性 能 液态收缩 凝固收缩 固态收缩 第二章 常用合金铸件的生产 实际生产中，由于铸铁材料(包括灰口铸铁、可锻铸铁、球墨铸铁)具有优良的铸造性能，且资源丰富，冶炼方便，价格低廉，铸铁件占液态成形件中相当大的份额。 铸铁通常是C%=2.5%~4.0%的铁碳合金。 碳在铁碳合金中的存在形式有：渗碳体和石墨 根据碳在铁碳合金中的存在形式铸铁可以分为： 白口铸铁： 灰口铸铁： 麻口铸铁 普通灰口铸铁 可锻铸铁 球墨铸铁 蠕墨铸铁 2.1 铸铁件的生产 一、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。 根据铸铁中石墨形态的不同，灰口铸铁可以分为： 普通灰口铸铁：石墨呈片状 可锻铸铁：石墨呈团絮状 蠕墨铸铁：石墨呈蠕虫状 球墨铸铁：石墨呈球状 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。 铸铁的优点 良好的铸造性能，如流动性好、收缩小 良好的切削加工性能； 高的耐磨性； 良好的吸振缓冲性能； 低的缺口敏感性能。 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。 铸铁的基体通常有： *铁素体灰口铸铁 *铁素体—珠光体灰口铸铁 *珠光体灰口铸铁 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