金属材料与热处理教学课件作者吴广河第九章.ppt

第四节　铸造合金 ３.偏析 偏析会严重影响铸件的力学性能和物理化学性能. 铸件中的偏析有枝晶偏析和区域偏析两种. 枝晶偏析是指在各个晶粒内部的化学成分不均匀. 先凝固的部分含高熔点的成分多.后凝固的部分含低熔点的成分多. 例如锡青铜铸件中枝晶的轴线上含铜较多. 含锡较少? 而枝晶的边缘则相反. 又如钢中碳和硫的分布也有类似现象. 这种偏析可以采用长时间的扩散退火来消除. 区域偏析是铸件各部分化学成分不均匀的现象. 密度偏析就是其中一例. 它是先结晶出的晶体与剩余的金属液密度不同所致. 铅锡合金、铅青铜等极易产生这种偏析. 这类偏析不能用扩散退火方法消除. 故在浇注前. 应均匀搅拌. 以减少密度偏析. 上一页 下一页 返回 第四节　铸造合金 ４. 吸气性和氧化性 铸造合金在熔化时. 常常不可避免地要吸收大量气体(主要是氢气). 这种吸收气体的能力. 称为吸气性. 如果吸收的气体多. 而在冷却凝固时来不及排出. 则便在铸件中形成气孔. 铸造合金液体与氧接触时还会被氧化. 氧化形成的氧化物不易清除. 带入铸件将形成夹渣缺陷. 影响吸气性和氧化性的主要因素是合金的种类. 如铅合金的吸气性较大. 镁合金的氧化性很严重. 上一页 下一页 返回 第四节　铸造合金 二、常用合金的铸造特点 常用的铸造合金有铸铁(包括灰铸铁、球墨铸铁、可锻铸铁及蠕墨铸铁)、铸钢及铸造有色合金等. 现仅就铸钢及常见两种铸造有色合金的铸造特点作以下分析. (一) 铸钢的铸造特点 铸钢具有良好的综合力学性能. 用以制造形状复杂. 要求具有高强度、塑性、韧性的机器零件. 如轧钢机机架、汽轮机叶片等. 铸钢的焊接性能比铸铁的好. 可采用铸－ 焊复合工艺. 用于制造大型复杂铸件. 铸钢按照化学成分可分为碳素铸钢和合金铸钢两大类. 其中碳素铸钢应用最广. 占铸钢总产量的８０％以上. 上一页 返回 图９ － ８ 衬套的零件图和铸造工艺图 返回 图９ － ９　床身的浇注位置 返回 图９ － １０　大平板铸件浇注 返回 图９ － １１　绳轮用砂芯使三箱造型变为两箱造型 返回 图９ － １３　浇注系统 返回 第九章　铸造 第一节　概述 第二节　砂型铸造 第三节　铸造工艺的基本内容 第四节　铸造合金 返回 第一节　概　　述 一、铸造分类 将液体金属浇入与零件几何形状相适应的铸型空腔中. 待冷却凝固后. 获得零件或毛坯. 这种工艺方法称为铸造. 用这种方法获得的毛坯或零件称铸件.铸件一般作为金属零件的毛坯. 大多需经部分或全部切削加工方能制成合格零件. 但有时用特种铸造方法生产的某些铸件亦可不经加工而直接作为零件来使用. 铸件的生产方法有多种. 使用最多的是砂型铸造. 除砂型铸造外. 还有特种铸造. 主要有金属型铸造、熔模(失蜡) 铸造、压力铸造、离心铸造等. 下一页 返回 第一节　概　　述 二、铸造特点 (１) 可以制成几何形状复杂. 特别是具有复杂内腔的毛坯. 如各种机器的箱体、气缸体、床身、机架等. (２) 适应性强. 工业上常用的金属材料均可用来铸造. 如铸铁、有色金属、钢都能熔铸. 有的不易加工的合金钢材料. 如高锰钢也能用铸造方法浇注成零件. (３) 铸件成本较低. 铸造所用的原材料大多价格低廉. 来源广泛. 能直接利用报废的机件、废钢和切屑等. 一般情况下铸造生产不需要昂贵或复杂设备. (４) 铸件形状和尺寸与零件接近. 可实现少削无削加工. 节省金属消耗. 上一页 下一页 返回 第一节　概　　述 (５) 用同样金属制成的铸件不及锻件力学性能高. 其显微组织粗大. 内部常出现缩孔、缩松、气孔、夹渣等缺陷. 铸件质量不易稳定. 易出废品. (６) 劳动强度大. 劳动条件差. 生产率低. 三、铸造的应用铸造虽存在缺点. 但优点居多. 在工业生产中已获得广泛应用. 在机器设备中. 铸件占有很大比重. 近年来. 由于特种铸造的迅速发展. 使铸件尺寸精和表面质量有所提高. 新型铸造材料的广泛应用. 使铸件力学性能有显著的提高. 铸造车间的技术改造和生产机械化、自动化程度不断提高. 大大提高了劳动生产率和改善了劳动条件. 铸造生产的缺点不断被克服. 铸件性能显著提高. 其使用范围越来越广泛. 上一页 返回 第二节　砂型铸造 一、模样与型芯盒 模样和型芯盒是制造砂型的基本工具. 模样用来获得铸件的外形. 用型芯盒制得的型芯主要是用来获得铸件的内腔. 制造模样和型芯盒的材料. 应根据铸件的大小和生产规模大小有所不同. 产量少的铸件一般用木材制造模样或型芯盒? 产量多的铸件. 常用金属和塑料制造模样和型芯盒. 木质的模样制造容易. 成本低. 使用广泛. 为了保证铸件质量. 并使造型制芯方便. 降低成本. 在设计和制造模样及芯盒时. 必须考虑下列问题. 下一页 返回 第二节