單擊此處編輯母版標(biāo)題樣式,單擊此處編輯母版文本樣式,第二級(jí),第三級(jí),第四級(jí),第五級(jí),*,*,第九章 鑄造,了解鑄造的分類(lèi)、特點(diǎn)、應(yīng)用；,理解合金的鑄造的性能及對(duì)鑄件質(zhì)量的影響，常用鑄造合金的鑄造性能；,了解砂型鑄造的工藝過(guò)程及工藝要點(diǎn)，繪畫(huà)簡(jiǎn)單鑄件的鑄造工藝簡(jiǎn)圖；,了解其他常用特種鑄造方法的特點(diǎn)及應(yīng)用、鑄造技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)；,初步具備合理選擇典型鑄件的鑄造的方法、分析鑄件結(jié)構(gòu)工藝性，具有鑄件質(zhì)量與成本分析的初步能力。,概述,金屬成形的方法可分為五大類(lèi)：,鑄造、塑性成形、（或稱(chēng)壓力加工）、切削加工、焊接和 粉末冶金。,鑄造是一種古老的制造方法，也是毛坯或零件成形的主要方法之一，在我國(guó)有,6000,年的歷史。,鑄造的,定義,：,鑄造是指將熔融態(tài)的金屬或合金澆注于特定空腔的鑄型中凝固成形的金屬材料的成形方他的原理是將融化后的金屬液澆入預(yù)制的鑄型中，在一定的工藝條件下，金屬液被凝固、冷卻，形成所要求的具有一定形狀和性能的鑄件。,鑄造的特點(diǎn)：,鑄造能夠制成形狀復(fù)雜、特別是具有復(fù)雜內(nèi)腔的毛坯（如內(nèi)燃機(jī)汽缸體、變速箱箱體）；鑄件大小幾乎不受限制，重量可以幾克到幾百?lài)?。常用原材料廣泛（各種鑄鐵、非合金鋼、低合金鋼、合金鋼有色金屬等），價(jià)格較低，所以鑄造成本也較低。但鑄造工序多，工藝復(fù)雜，易出現(xiàn)組織疏松、晶粒粗大、縮孔、縮松和氣孔等缺陷導(dǎo)致鑄件的力學(xué)性能較差。同時(shí)鑄型材料、模具、鑄造合金、合金的熔煉與澆注等因素也會(huì)鑄件的質(zhì)量，所以鑄件質(zhì)量夠不穩(wěn)定，廢品率一般較高。,9.1,造材料的鑄造性能,定義：,金屬的鑄造性能是指鑄造成形過(guò)程中獲得外形準(zhǔn)確、內(nèi)部健全鑄件的能力。鑄造性能包括流動(dòng)性、收縮率、吸氣性、氧化性等。,流動(dòng)性,性能,收縮率,流動(dòng)性,流動(dòng)性是指金屬液本身的流動(dòng)性。可用螺旋長(zhǎng)度來(lái)測(cè)定。螺旋線長(zhǎng)度越長(zhǎng)，流動(dòng)性越好。,螺旋試樣,流動(dòng)性對(duì)鑄件質(zhì)量的影響,流動(dòng)性好的熔融金屬，澆注時(shí)金屬容易充滿鑄型的型腔，獲得輪廓清晰、尺寸精確、薄而形狀復(fù)雜的鑄件；還有利于夾雜物和氣體的上浮排除。反之，流動(dòng)性差的熔融金屬，澆注時(shí)鑄件一出現(xiàn)冷隔、澆不到、氣孔、夾渣等缺陷。,影響流動(dòng)性的因素,鑄型,鑄型的 材料，澆注系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和尺寸，形腔表面的粗糙等均 影 響金屬的流動(dòng)性。,澆注溫度和合金成分,在同等冷卻條件下，澆注溫度越高，金屬的流動(dòng)性越好，但澆注溫度過(guò)高，鑄件容易產(chǎn)生縮孔、縮松等缺陷。常用鑄造金屬中灰鑄鐵流動(dòng)性較好，澆注溫度一般為,12501350,，而鑄鋼的流動(dòng)性較差，澆注溫度,15001550,。不同種類(lèi)的合金具有不同的流動(dòng)性；同類(lèi)合金中，化學(xué)成分不同，其流動(dòng)性也不一樣。,鐵碳合金的流動(dòng)性和碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)的關(guān)系，亞共晶鑄鐵隨碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)增加，結(jié)晶溫度區(qū)間減小。流動(dòng)性逐漸提高，愈接近共晶成分，合金的流動(dòng)性愈好。,收縮率,收縮是鑄造合金從液態(tài)凝固和冷卻至室溫過(guò)程中產(chǎn)生體積尺寸的縮減現(xiàn)象，包括液態(tài)收縮、凝固收縮、固態(tài)收縮三個(gè)階段。,鑄件溫度降低,液態(tài)收縮,凝固收縮,固態(tài)收縮,澆注溫度,體積收縮,開(kāi)始凝固溫度,終止凝固溫度,室溫,線收縮,收縮對(duì)鑄件的影響,液態(tài)收縮和凝固收縮若得不到不足，會(huì)使鑄件產(chǎn)生縮孔和縮松缺陷；固態(tài)收縮若受到阻礙會(huì)產(chǎn)生鑄造內(nèi)應(yīng)力，導(dǎo)致鑄件變形和開(kāi)裂,。,縮孔與縮松,縮孔是由于金屬在液態(tài)收縮凝固收縮階段得不到補(bǔ)償時(shí)，鑄件的最后凝固處出現(xiàn)的較大的集中孔洞，主要出現(xiàn)于金屬恒溫或很窄溫度范圍內(nèi)的結(jié)晶，鑄件呈逐層凝固方式的條件下。合金的液態(tài)收縮和凝固收縮越大，澆注溫度越高，鑄件的壁越厚，縮孔的容積就越大。,縮松是分散在鑄件里的細(xì)小縮孔，是被樹(shù)枝狀的晶體分隔開(kāi)的液體區(qū)難以得到補(bǔ)償所致。一般分布在鑄件中心軸線處或縮孔的下方?？s孔和縮松會(huì)降低鑄件的力學(xué)性能,變形與開(kāi)裂,鑄件凝固后繼續(xù)冷卻過(guò)程中，若固態(tài)收縮受到阻礙就會(huì)產(chǎn)生鑄造內(nèi)應(yīng)力，當(dāng)應(yīng)力達(dá)到一定數(shù)值時(shí)，鑄件班產(chǎn)生變形甚至開(kāi)裂。,機(jī)械應(yīng)力,熱應(yīng)力,相變應(yīng)力,鑄造應(yīng)力,鑄件收縮受阻,鑄件因冷卻速度、溫度不同，各部位收縮不一致所致,鑄造組織發(fā)生相變是時(shí)，因溫度差異出現(xiàn)體積變化不一致,鑄造應(yīng)力類(lèi)型及成因,鑄造內(nèi)應(yīng)力影響鑄件的質(zhì)量，生產(chǎn)中需要減小鑄造內(nèi)應(yīng)力，可以從鑄件的機(jī)構(gòu)和優(yōu)化鑄造工藝入手，如鑄件的壁厚應(yīng)均勻，或合理的設(shè)置冷鐵等工藝措施，是鑄件各部位冷卻均勻，同時(shí)凝固從而減小熱應(yīng)力；鑄件結(jié)構(gòu)盡量簡(jiǎn)單、對(duì)稱(chēng)。這樣可以減小金屬的收縮受阻。從而減小機(jī)械應(yīng)力，防止鑄件變形和開(kāi)裂。,影響收縮率的因素：,合金的種類(lèi)和成分,合金的種類(lèi)和成分不同，起收縮率不同，灰鑄鐵比鑄鋼的收縮率小。化學(xué)成分不同，收縮率略有差別。如鐵素鑄鋼隨碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)的增加，其結(jié)晶溫度范圍變寬，凝固收縮率增大。,工藝條件,澆注溫度越高，液態(tài)收縮率越大；形腔形狀復(fù)雜、鑄型材料的退讓性越差，對(duì)收縮的阻礙就越大，進(jìn)而產(chǎn)生鑄造應(yīng)力，鑄件容易產(chǎn)生裂紋。,