铸造的基本知识点

1第一篇铸造定义：铸造是将液体金属浇铸到具有与零件型号尺寸相适应的模型型腔中，待其冷却凝固后，以获得零件毛坯或铸件的方法叫铸造。铸造的特点：成品率底，废品率高，粉尘量大1-1液态合金的充型充型：液态合金添充合金的过程叫充型添充能力：液态合金充满型腔，获得完整形状清晰铸件的能力影响充型能力的因素：①合金的流动性②铸造条件⑴.温度⑵充型压力铸造填充的条件：①铸型材料②铸型温度（沙型温度不可过底，减少温差，即温度适当提高）③铸型气体１－２逐渐零件与收缩铸件的凝固方式：逐层凝固、中间凝固、糊状凝固铸件的收缩：液态收缩、凝固收缩、固态收缩（铸件的实际收缩与其化学成分、浇铸温度、铸件结构铸型条件有关）※铸件中的缩孔与疏松：①缩孔：（共晶易出现）→逐层凝固集中在铸件上部，散后凝固部分容积较小的孔洞，呈倒锥状即表面粗糙②疏松（固液共存：宏观缩孔，微观缩孔）③缩孔与疏松的防治定向凝固（顺序凝固→防治缩孔、宏观疏松也可用此法消除）1-3铸造的内应力与裂纹一．内应力：热应力与机械阻力热应力：材料冷却四壁厚度不同，冷却速度不同，产生不同的力（拉力和压力，且热应力不消失）内应力的防治（内应力会使零件变形）方法：A同时凝固B对于长而高的零件可采用反变形工艺C铸件的厚壁均匀，形状尽量对称D对精度要求高的零件应采取时效处理时效（天然：自然释放力。人工：回炉退火，去应力退火）二．裂纹（热裂纹和冷裂纹）热裂纹形成：高温凝固下形成的特征：短、缝隙长、形状曲折、内部带有氧化色形成热裂纹的主要因素：1.合金的性质（合金结晶范围，收缩率大，热裂纹倾向大，灰铸铁和球墨铸铁）2.铸型的阻力（铸型的退让性越好，机械应力越小，热裂倾向小）冷裂纹（脆性材料）形成：低温凝固下形成的裂纹特征：A细长B呈连续直线状C个别的缝隙的呈轻微的氧化色1-4铸件中的气孔产生：水蒸汽产生种类：侵入气孔、析出气孔、反应气孔※2-1铸铁件的产生（C＜2.11%→钢C＞2.11%→铁）1.根据C的存在形式分类：1.白口铁2.麻口铁23.灰口铁（常用）2.灰口铁以石墨的形状不同来分普通灰口铁：C呈片状形式可锻铸铁：C呈团絮状球墨铸铁：C呈球状蠕状铸铁：C呈蠕虫壮灰口铸铁：脆性材料（黄铜），弹性差，韧性，塑性差，脆性好工艺特点即性能1.机械性能：抗拉强度底，抗压强度近似于铜，韧性，可塑性为02.工艺性能：铸造性能良好，切削性能好，不可锻造，不可焊接3.减震性能好4.耐磨性好5.缺口敏感影响铸铁组织和性能的因素1.化学成分：碳、硅。影响大（因这两种元素及其容易促进石墨形成）2.冷却速度（快→白口铁，慢→麻口铁、灰口铁）符号→灰口铁HT200（抗拉强度200Mpa）3—1造型方法的选择1.手工造型：生产单件，小批量，大批量2.机器造型：大批量，成本底3—2浇铸位置和分型面的选择浇铸时铸型的分型面所处位置→浇铸位置浇铸组元间的结合面→分型面一．浇铸位置的选择原则1.尽量选择重要的加工表面向下2.铸件的大表面向下3.为防止铸件薄壁部分产生浇不足或冷隔缺陷，应使其面积较大的薄壁部分置于铸型下部或使其处于垂直或倾斜位置4.对于易于产生缩孔的铸件应使厚的部分放在铸型的上部或侧面，以使在铸件厚壁处安放冒口，使其自下而上的定向凝固二.铸型分型面的选择1.应使造型尽量简单，尽量使用较少数量的沙箱2.尽量使铸件全部（或大部分）置于同一沙箱，以保证铸件精度3.为便于造型下芯、合箱和铸件的壁厚应尽量使壁腔及主要型芯位于下箱。3—3工艺参数的选择一.机械加工余量与最小逐孔二.拔模斜度三.收缩率，线收缩（凝固后的高温金属仍有收缩）四.型芯头摆放的位置3—4特种铸造3-4-1.溶模铸造（又称失蜡铸造）特点及其使用范围：1.由于铸型精密，型腔表面极为光洁，故铸件的表面质量均优，能生产出形状复杂薄壁件及小件2.由于型壳适用高温耐火材料制成，故能用于生产高熔点的黑色熔点铸件3.生产批量不受限制，适合大批量，也可用于单件3缺点：原材料价格昂贵，工艺过程复杂，生产周期长，铸件成本高而且逐渐大小有要求，必须小范围：适合高熔点的合金精密铸件，用于形状复杂，难以切削加工的小零件※3-4-2金属铸型铸造（永久铸造）特点：1.金属型铸造可一型多铸，便于实现机械化与自动化，大大提高了生产率（简称一型多铸，提高生产率）2.铸件的精度和表面质量比沙型铸造明显提高3.由于结晶组织致密，铸件的力学性能显著提高4.劳动条件比沙型铸造有提高、缺点：1.金属型铸件成本高，周期长2.铸造工艺要求严格，否则容易出现浇不足，冷裂纹等缺陷，灰口铁又难以避免白口缺陷的出现3.金属型铸件的尺寸有要求，不可太大范围：铜、铅合金铸件的大批量生产3-4-3压力铸造特点：1.铸件的表面及精度较其他方法高，一般情况下不需机加工便可直接使用。2.可压铸状复杂的的壁薄件，直接铸出小孔、螺纹、齿轮3.铸件硬度强度都较高（致密性好）4.压铸生产率较其他方法高缺点：1.设备投资高，制造费用高，周期成2.压铸高熔点合金时，压型寿命底，难以适应3.由于压铸速度快，型腔内气体难以排出，厚壁处的收缩难以补充，易出现气孔、疏松。压铸件不易做大量切削4.压铸件不可用热处理方法提高性能（范围广）3-4-4低压铸造特点：1.冲型压力或冲型速度便于控制，冲型平稳，冲刷力小，液压2.铸件组织较沙型铸造较密3.省去了补缩口、冒口的工序，提高利用率4.提高冲型能力，有利于形状清晰表面光洁的铸件范围：铅镁合金铸件（要求较高）3-4-5离心铸造特点：1.可生产圆筒、环型芯及浇铸系统，省工省料，降低成本2.心力的作用下，铸件由内而外定向凝固，气体与熔渣因密度小最里层，由于密度小由内腔排处，故铸件极少有缩孔、疏松、气孔、夹渣等现象3.便于制造双金属铸件缺陷：1.依靠自由表面形成内孔尺寸偏差较大，且内表面粗糙，需切削加工，必须加大余量2.不适合密度偏析大（△ρ很大）的的合金及轻合金铸件3.因为需专用设备，故不适合单件小批量生产加工范围：适合大口径的铸铁管，套管，双金属轴承（立式离心机→盘管类，卧式离心机→管类）铸件应尽量简单，有过度圆角