铸铁的结晶及石墨化过程

,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,上讲内容,:,一,.,铸铁介绍,1,铸铁概念和分类,2,常用铸铁牌号和性能特点,二,.,铸铁的结晶及石墨化过程,三,.,高强度灰铸铁件的,孕育处理,四,.,球墨铸铁件生产,五,.,可锻铸铁件生产,第八讲,:,1.,铸钢和有色铸件生产,Production of cast steel and nonferrous alloy components,2,特种铸造,Special foundry,铸钢和有色铸件生产,The Manufacturing of Cast Steel and Nonferrous Castings,一、铸钢件生产,1.,铸钢种类,： 按化学成分：碳钢和合金钢,以中碳钢为主即：,ZG25ZG45,；,合金钢：低合金和高合金钢；,2.,牌号,（,1,）,碳钢,(Carbon Steel),：,ZG#,，,碳的万分数。,（,2,）,合金钢,(Alloy Steel),：,低合金钢,ZG40Mn,、,ZG30MnSi,高合金钢,ZGMn13,、,ZG1Cr18Ni9Ti,、,ZG1Cr13,3.,铸钢生产特点,（,1,）,铸钢铸造性能差,，应采取：,1,）高耐火度、高强度和透气性好铸型；,2,）顺序凝固的工艺；,3,）控制浇注温度,15001650,（,2,）,铸钢存在铸造、组织缺陷和大应力，,进行热处理,:,1),碳含量大于,0.35%,、或结构复杂,:,退火,；,2),碳含量小于,0.35%:,正火,+,高温回火；,3),铸钢不能,:,淬火处理,。,铸钢齿圈铸造工艺,铸钢齿圈,:,薄壁铸钢件铸造工艺,二、有色铸件生产,(,Nonferrous Castings,),1.,铝合金件,（,1,）分类及性能,1,）铝,-,硅合金：铸造性能最好，用的最多；,2,）铝,-,铜合金：耐热、强度高，但铸造性能差；,3,）铝,-,镁合金：抗蚀性和机械性能好，有光泽；,4,）铝,-,锌合金：铸态下强度高，但易开裂，不采用。,（,2,）铸造工艺特点,1,）除铝,-,硅合金铸造性能好；其它的均不太好，,铸件致密性差。,2,）铝合金熔点低，适合于金属型铸造和压力铸造,。,（,3,）铝合金熔炼特点,铝在高温下极易氧化形成高熔点的三氧化二铝夹渣）和吸气（氢气），所以熔炼关键是除渣和排气：,1,）用六氯乙烷（或氯化锌）精炼；,2,）采用坩埚炉或感应炉熔炼。,2.,铜合金铸件的生产,（,1,）分类,1,）纯铜（紫铜）：导电性和导热性好；,2,）铜,-,锡合金（锡青铜）：很好耐磨性和耐腐蚀性；,3,）铜,-,铝合金（铝青铜）：强度和塑性均高于锡青铜；,4,）铜,-,铅合金（铅青铜）：很好耐磨性；,5,）铜,-,锌合金（黄铜）：强度高，成本低，铸造性能好。,（,2,）铜合金铸造特点,1,）,锡青铜,：结晶温度范围宽，铸造性能差；,但不易氧化 。,2,）,铝青铜或铝黄铜：,结晶温度范围窄，逐层凝固；,由于铝容易氧化，形成夹渣，,应采取挡渣措施。,3,）黄铜：,铸造性能好，在锡青铜和铝青铜之间。,硅黄铜铸造性能在黄铜中是属于最好的，采用顺序,凝固进行补缩。,（,3,）铜合金熔炼特点,：,铜易氧化和吸气，应采取：,1,）用木炭、碎玻璃、苏打或硼砂覆盖液面；,2,）脱氧（磷、铝和锌）；,3,）除气（氢气）方法：吹氮气、加氯盐,或沸腾法；,4,）精练：如铝青铜应用苏打、萤石、,冰晶石等碱性熔剂精练。,三、特种铸造,Special foundry,1.,定义： 砂型以外铸造方法统称。,2.,常见特种铸造：,熔模铸造 陶瓷铸造,金属型铸造 连续铸造,压力铸造 挤压铸造,离心铸造 真空吸铸,低压铸造 实型铸造,重点特种,铸造,1.,熔模铸造,Investment Foundry,（,1,）,工艺过程：,（,2,）特点：,铸件尺寸精度高，表面粗糙度低；,用于生产形状复杂铸件。工序繁多、,周期长和不宜大件。,熔模铸造工艺过程,2.,金属型铸造,Metal Mould,（,1,）工艺过程：,（,2,）特点：,铸件机械性能高； 尺寸精度高、表面粗糙度低；生产率高；金属型不透气、无退让性和制造成本高。,金属型种类,:,3.,压力铸造,Pressure Foundry,（,1,）工艺过程特点,:,高速（,0.5120M/s,）、,高压 （,500MPa,）,（,2,）,特点：,适合薄壁件；铸件性能比砂型高,2530%,；,尺寸精度高、粗糙度低；生产率高；,缺点：铸件易有气孔。,卧式,压力铸造,(,Horizontal),立式压力铸造,(,Upright),4.,离心铸造,(Centrifugal Foundry),（,1,）工艺过程：离心力充型和凝固。,（,2,）特点：,不用芯子获得套筒类铸件；,气体、夹杂的排除和补缩，铸件性能好；铸件无浇、冒口，金属消耗少；可获得双金属铸件；,缺点：铸件存在比重偏析。,立式离心铸造,卧式离心铸造,5.,低压铸造,（,1,）工艺过程：压力为,2060,千帕。,（,2,）特点：,铸件致密，机械性能好；适合薄壁复杂件；简化了浇、冒系统，节约了金属；易于自动化，降低劳动强度。,适合于生产耐压、防漏铸件。,低压铸造原理图：,6.,陶瓷铸造,(,Ceramics Foundry),（,1,）工艺过程：用刚玉粉与硅酸乙酯水解,液配制浆料灌注，获得铸,型与陶瓷相似。,（,2,）特点：（与熔模比）,生产大型精密件； 不适合批量大、重量轻和形状复杂的件。,7.,连续铸造,(,Continuous,Foundry),（,1,）工艺过程：金属液连续浇入结晶器一 端，,又不断拉出已凝固铸件方法。,（,2,）特点：,1,）铸件冷速快，组织致密，长度方向组织均匀；,2,）无浇、冒口，节约金属；,3,）易于自动化，生产率高；,4,）只能生产截面不变的长形件。,8.,挤压铸造,(Extrusion),（,1,）工艺过程：,金属液浇入两半型间，两半型靠拢将金属液挤压充满铸型，杂质和气泡随多余金属液的溢出而排出。,（,2,）特点：,铸件致密，机械性能好；尺寸精度高，粗糙度低；工序简单，生产率高；,适合于轻合金薄板型铸件。,9.,真空吸铸,(Vacuum Foundry),（,1,）工艺过程：,在结晶器内建立真空，使金属液上升到型腔结晶 获得铸件。,（,2,）特点：,铸件组织致密，机械性能高；省了浇、冒口，节约金属；易自动化、提高生产率和降低劳动强度；,不适合形状复杂铸件。,10.,实型铸造,Block mould,（,1,）工艺过程：用气化模造型，不取模型直接,浇注。钢丸代替型砂为磁型。,（,2,）特点：,1,）铸件尺寸精度高，加工余量小；,2,）无二氧化硅污染；,3,）铸件易清理、不起模，生产率高；,4,）不适合厚大、复杂铸件；,5,）气化模污染空气。,11.,石墨型铸造：,低熔点金属液浇注到石墨铸型中，获得铸件。,石墨型铸造特点：,1,）石墨型导热能力强，铸件组织致密，性能较高；,2,）石墨硬度低，加工容易；,3,）石墨型会往铸件中渗碳，不适合生产低碳钢铸件。,总之，适合于中、小批量、低熔点合金，,如铜、铝、锌等合金铸件。,三,.,新出现的几种特种铸造,1.,差压铸造：采用干燥压缩空气或惰性气体,形成,50KPa,压差,使金属液充型和凝固的铸造方法,特点是充型平稳,铸件组织致密,机械性能高,。,2.V,法铸造：用严密塑料薄膜,使无粘结剂的砂子,在真空状态下紧实而获得铸件的方法,特点是无灰尘,无需砂处理系统,只是铸件不能太大,太复杂,。,3,、流变铸造： 凝固期激烈搅拌金属液，当固体达,50%,，浇入压型中获得铸件的方法。,4,、触变铸造：将流变铸造坯料加热至半固态，放入压型中形成铸件方法。,词汇：,特种铸造：,Special Foundry,碳钢：,Carbon Steel,合金钢：,Alloy Steel,有色铸件生产：,Nonferrous Castings Production,特种铸造,:,Special Foundry,熔模铸造,: Investment Foundry,金属型铸造,:,Metal Mould Foundry,压力铸造,:,Pressure Foundry,离心铸造,:,Centrifugal Foundry,陶瓷铸造,:,Ceramics Foundry,挤压铸造,:,Extrusion Foundry,实型铸造,:,Block mould Foundry,砂型铸件结构工艺性,:,Technology of Structure of Sand Castings,