机械制造工艺基础教学课件PPT 01绪论和铸造工艺基础.ppt

绪论和铸造工艺（一）;主要内容;绪论;二、学习方法 （1）以工艺原理为基础，以工艺过程为主线，抓住各种制造方法的特点及工艺参数变化对零件质量影响的规律，分析零件结构的工艺性。;以教材为主，根据需要参看有关书籍。 主要参考资料： ?材料成形工艺基础? 沈其文 主编 华中科技大学出版社 ?机械制造技术基础? 张福润 主编 华中科技大学出版社 3. ?工程实践?(实习教材) 周世权 主编 华中科技大学出版社 4. ?工程训练?(制造技术实习部分) 刘世平/贝恩海主编 华中科技大学出版社; 第5章 形面加工方法 ( 6 学时);作业要求;1. 适合于制造形状复杂的零件。; 端坐于香港石砌耗资2000万港币建造的天坛大佛，高34米，重250吨，由200块青铜铸件砌成，占地面积约6567m2，堪称当今世界上最大的露天 青铜佛像。;1. 砂型铸造;二、合金的充型能力 ;铸造成形工艺理论基础(Fundamentals of metal casting);2、浇注条件： ① 浇注温度：浇注温度对合金流动性的影响很显著。浇注温度越高，越有利提高合金的流动性。但浇注温度过高，会导致铸件产生缩孔、缩松、气孔和粘砂等缺陷，薄壁复杂铸件或流动性较差的合金适当提高浇注温度来提高流动性。 灰铸铁1200～1380 ℃，铸造碳钢1520～1620 ℃，铝合金680～780 ℃。 ② 浇注压力：增大浇注压力显然可改善流动性。;3、铸型充填条件 ① 铸型导热能力：金属型导热能力强，容易降低合金的流动性。而干砂型，特别是将铸型在加热状态下浇注金属液时，其合金的流动性将显著增加。 ② 铸型的阻力：铸型内反压力增大，将导致铸型对金属液流动的阻力增加，从而降低合金流动性。;a)逐层凝固 b）中间凝固 c）糊状凝固; 合金从浇注、凝固直至冷却到室温的过程中，其体积或尺寸缩减的现象，称为收缩。收缩经历如下三个阶段：;铸造成形工艺理论基础;铸造成形工艺理论基础;铸造成形工艺理论基础;铸造成形工艺理论基础;铸造成形工艺理论基础;2 铸件的变形及其防止：;②变形的防止：铸件的壁厚应均匀，形状应对称。采用同时凝固方式、增大加工余量、反变形法、设防变形筋及时效处理或去应力退火。;3 铸件的??纹及其防止：（当铸造内应力超过合金的强度极限时，铸件便会产生裂纹。）;② 冷裂： 形状特征：裂纹细小，呈连续直线状，缝内有金属光泽或轻微氧化色。 形成原因：较低温度下，由于热应力和收缩应力的综合作用，铸件的内应力超过合金的强度极限而产生的。 出现部位：铸件受拉应力，特别是应力集中处。 凡是减少铸件内应力或降低合金脆性的因素均能防止冷裂。控制含P量（P能显著降低合金的冲击韧度，增加脆性）。 此外，设置防裂筋亦可有效地防止铸件裂纹。;液态合金中吸入了气体，若在其冷凝过程中不能逸出，或滞流在金属中，则在冷凝后将使铸件内形成气孔缺陷。 按照气体的来源，分为侵入性气孔、析出性气孔、反应性气孔。;2、析出气孔： 形成原因：气体在液态合金中的溶解度较固态大得多，且随温度升高而加大。溶解的气体在冷凝过程中析出。 特征：尺寸较小，分布面积广。在铝合金中最多见，“针孔”缺陷。 防止措施：保证炉料洁净、干燥，严格遵守熔炼及浇注操作工艺。;3、反应气孔： 反应气孔是液态金属与铸型材料、芯撑、冷铁或熔渣之间发生化学反应产生气体而形成的。 冷铁气孔：Fe3O4 + 4C =3Fe + 4CO↑;主要内容;一、铸铁及其熔炼：;常用铸造合金及其熔炼(Casting alloys their melting);1、灰口铸铁：;常用铸造合金及其熔炼(Casting alloys their melting);2、可锻铸铁：;低碳、硅量的铁水，通常为C2.4%～2.8%、Si0.4%～1.4%,以获得完全的白口组织。 壁厚不得太厚，尺寸不宜太大。 可锻铸铁件的石墨化退火工艺是，缓慢加热到920～980 ℃，保温10～20小时，再按规范冷到室温。 石墨化退火的总周期一般为40～70小时，生产过程复杂且周期长、能耗大、铸件的成本高。 ;（2）可锻铸铁的性能、牌号及应用：; 可锻铸铁可分为黑心可锻铸铁、珠光体可锻铸铁及白心可锻铸铁，牌号分别用汉语拼音“KTH”、“KTZ”及“KTB”表示。 KTHxxx--xx,前面的大写字母代表黑心可锻铸铁，后面的两组数字代表最低抗拉强度和延伸率。 可锻铸铁在生产形状复杂、承受冲击载荷的薄壁小件时，目前仍有不可替代的位置。 今后发展方向，主要是探求快速退火新工艺