资源描述
金属工艺学,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,*,第7章 铸造工艺根底铸造：是熔炼金属，制造铸型，并将熔融金属浇入铸型，凝固后获得一定形状与性能铸件的成形方法。铸造成形的优点：主要缺点：合金铸造性能:是指合金在铸造成形时获得外形准确、内部健全铸件的能力。主要包括合金的流动性、凝固特性、收缩性、吸气性等，它们对铸件质量有很大影响。,7.1 液态合金的充型,充型：液态合金填充铸型的过程。,充型能力：液态合金充满铸型型腔，获得形状完整、轮廓清晰铸件的能力。,影响因素：合金的流动能力，同时又受铸型性质、浇注条件及铸件结构等因素的影响。,7.1.1 合金的流动性,定义,试样,常用合金的流动性见表,。,图7.1.1 螺旋形流动试样,7.1.2 影响流动性和充型能力的因素,1化学成分,纯金属和共晶成分的合金，其他成分的合金,Fe-C合金的流动性与含碳量之间的关系如下图。,图7.1.2 Fe-C合金的流动性与,含碳量的关系,过热度,t=t,浇,t,液,2铸型的结构和性质,(1)铸件结构，型腔结构,(2)铸型材料,(3)铸型温度,(4)铸型中的气体,3浇注条件,(1)浇注温度,(2)充型压力,(3)浇注系统,7.2 铸件的凝固与收缩,铸件的成形过程是液态金属在铸型中的凝固过程。,7.2.1 铸件的凝固方式,(1)逐层凝固；(2)中间凝固,；,(3)糊状凝固,(a)逐层凝固(b)中间凝固(c)糊状凝固,图7.2.1 铸件的凝固方式,7.2.2 铸造合金的收缩,铸件在凝固和冷却过程中，其体积和尺寸减小的现象称为收缩。,合金的收缩通常用体收缩率或线收缩率来描述。,金属从浇注温度冷却到室温要经历三个互联的收缩阶段。,图7.2.2 合金收缩的3个阶段,影响铸造合金收缩的主要因素如下：,(1)化学成分的影响,(2)浇注温度的影响,(3)铸件结构和铸型条件的影响,7.2.3 铸件的缩孔与缩松,1缩孔和缩松的形成。,(1)缩孔：集中在铸件上部或最后凝固部位容积较大的孔,洞称为缩孔。,(2)缩松：细小而分散的孔洞称为缩松。,缩松分为宏观缩松和显微缩松两种。,图7.2.3 缩孔形成过程示意图,图7.2.4 宏观缩松,2缩孔和缩松的防止方法,定向凝固补缩原那么：为防止缩孔，可设置冒口补充热节处金属液体的收缩，或采用冷铁激冷远离冒口处的金属，使之按预想的顺序凝固冷却。,图7.2.5 铸件的热节,图7.2.6 顺序凝固示意图,7.3 铸造应力与变形、开裂,7.3.1 铸造应力,铸造内应力根据形成原因不同可分为热应力、相变应力和收缩(机械)应力等三种。,临时应力；,剩余应力,1热应力,热应力是由于,铸件壁厚度不均匀，,各局部冷却速度不,同，以至在同一时,期内各局部收缩不,一致而产生的。,(a)(b)(c)(d),图7.3.1 热应力的形成过程,2机械应力(收缩应力),铸件冷却到弹性状态后，由于受到铸型、型芯和浇冒口等的机械阻碍而产生的应力，称为机械应力。,图7.3.2 法兰铸件的机械应力,3.相变应力,铸件在冷却过程中，由于各局部冷却速度不同，导致相变不同时发生，那么会产生相变应力。,4.减小应力的措施,在铸造工艺上采取“同时凝固原那么，是减少和消除铸造应力的重要工艺措施。,图7.3.3 同时凝固示意图,7.3.2 铸件的变形,防止方法,壁厚均匀,形状对称,同时凝固,反变形,自然时效,人工时效,图6.3.4 T型梁铸钢件变形示意图,7.3.3 铸件的裂纹,1.热裂,特征：缝隙宽、形状曲折、氧化色,影响因素：合金性质，铸型阻力,防止方法：改善结构、退让性、降低含硫量,2.冷裂,特征：细小、连续直线、裂缝干净或微氧化,出现位置：形状复杂件受拉伸部位，应力集中处,防止方法：降低内应力、降低含磷量,7.4 铸件的缺陷与分析 砂型铸造的铸件常见的缺陷有：气孔、冷隔、浇缺乏、粘砂、夹砂、砂眼、胀砂等。7.4.1 气孔 气孔是气体在金属液结壳之前未及时逸出，在铸件内生成的孔洞类缺陷。,图7.4.1 因型砂水分过高和透气性太差使铸件产生的气孔,7.4.2 砂眼,7.4.3 粘砂,7.4.4 夹砂,7.4.5 胀砂,7.4.6 冷隔和浇缺乏,图7.4.2 粘砂缺陷,图7.4.3 冷隔,
展开阅读全文