[工学]湖南大学 材料成型第一章.ppt

缩孔与缩松 液态合金在结晶过程中,如其液态收缩和凝固收缩所缩减的容积得不到补充,则在铸件的最后凝固的部位形成一些孔洞. 大而集中的称为缩孔,细小而分散的称为缩松. 缩孔缩松缺陷 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. 缩孔：集中性。位于上部，呈倒锥形，内表面粗糙。 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 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。 缩松：分散性。为细小缩孔，位于铸件壁的轴线区域。 湖南大学硕士学位论文答辩 * * 机械制造过程为例: 工程材料 毛坯件 产品零件 组部件 机械产品 液态成形 塑性成形 焊接成形 其他成形 材料成型工艺基础 1工程材料 2金属液态成形 3金属塑性成形 4材料焊接成形 材料成型工艺 5其它材料成形 选用教材:《材料成形学》 讲课内容简介： 精简传统材料加工的内容、扩大知识面、加强新工艺和新技术、突出工艺分析和工艺设计能力为指导思想。尽可能用大量的图表论述工艺原理和工艺过程，按照材料成形的特点，将成形工艺系统化为液态成形、固态塑性成形、焊接成形和其他材料成形。 绪论(Introduction) 1、课程目标 本课程主要研究材料获得设计形状的工艺过程原理，包括材料本身的工艺性能，零件结构的工艺性及工艺设计的一般原理和方法。 2、性质 本课程为机类技术基础课，是机类专业的一门学位课和必修课。 3、学习方法 教学方法主要采用课堂引导性讲课+自学小结+课堂讨论等方式进行教学。 4、成绩评定 课堂讨论与平时20%、考试80%. 课程内容与学时分配 金属液态成形(铸造) 10 学时 金属塑性成形(锻造、冲压) 6 学时 金属连接成形(焊接） 6 学时 复习与答疑 2 学时 合计： 24 学时 第二篇 金属液态成形 金属的液态成形 2.1金属液态成形工艺基础 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 主讲内容 第一章 金属液态成形工艺基础 将金属液浇注到与零件形状、尺寸基本一致的型腔中，靠其 自身的流动性充填型腔，待其结晶凝固、冷却后，通过清理 而得到铸件的一种加工方法。 浇注系统 上砂箱 下砂箱 型腔 型砂 第一章 金属液态成形工艺基础 什么是金属的液态成形: 砂型铸造过程 液态成形的优点 适于做复杂外形或内腔的毛坯 对材料的适应性广，铸件的大小几乎不受限制 成本低，原材料来源广泛， 价格低廉,一般不需要昂贵的设备 是制造某些塑性很差的材料(如铸铁等)其毛坯的唯一成型工艺 液态成形优 点 曲轴 普通车床零件 飞机叶轮 航天器 液态成形的缺点 工艺过程比较复杂，一些工艺 过程还难以控制 液态成形制件内部组织均匀性、致密性一般较差 液态成形制件易出现铸造缺陷(缩孔、缩松、气孔、砂眼、夹渣、夹砂、裂纹等)，产品 质量不够稳定 液态成形制件力学性能低于同类材料锻件性能 液态成形缺 点 液态合金的工艺性能 液态合金的工艺性能表征为液态合金的铸造性能 通常是指合金的流动性、收缩性等性能 合金铸造性能是选择铸造金属材料，确定铸件的铸造工艺方案及进行铸件结构设计的依据 第一节 合金的充型能力与流动性 液态金属充满铸型型腔，获得尺寸精确、轮廓清晰的成型件的能力 充型能力的概念: 充型能力不足 浇不足 冷 隔 夹 砂 气 孔 夹 渣 浇不足缺陷 返回 冷隔缺陷 返回 夹渣缺陷 返回 气孔缺陷 返回 充型能力的决定因素 合金的流动性 浇注条件 铸型充填条件 铸件结构 流动性好，充型能力强,铸件表面质量,形状和尺寸精度高;流动性差，铸件容易产生浇不足、冷隔等缺陷。 合金流动性的测定 衡量指标：通常用螺旋试样的长度. 合金的流动性对充型能力的影响 几种不同合金流动性的比较 *铸铁的流