文档介绍：《工程材料与热加工基础》 第九章铸造生产
机械工程系
金工教研室
工程材料与热加工基础——程晓宇
引言
第一节合金的铸造性能
第二节常用铸造合金
第三节砂型铸造
第四节特种铸造
第五节零件结构的铸造工艺性
第九章铸造
工程材料与热加工基础——程晓宇
引言
1、何为铸造?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和性能铸件的成形方法,称为铸造。
图9-1 砂型铸造
工程材料与热加工基础——程晓宇
2、铸造优缺点
优点:
1)可以生产出形状复杂,特别是具有复杂内腔的零件毛坯,如各种箱体、床身、机架等。 2)铸造生产的适应性广,工艺灵活性大。工业上常用的金属材料均可用来进行铸造,铸件的重量可由几克到几百吨,。 3)铸造用原材料大都来源广泛,价格低廉,并可直接利用废机件,故铸件成本较低。
缺点: 
1)铸造组织疏松、晶粒粗大,内部易产生缩孔、缩松、气孔等缺陷,因此,铸件的力学性能,特别是冲击韧度低于同种材料的锻件。 2)铸件质量不够稳定。
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图9-2 铸造产品
工程材料与热加工基础——程晓宇
一、流动性和充型能力
二合金的凝固与收缩
三、铸造合金的偏析和吸气性
第一节合金的铸造性能
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(一)合金的流动性 1. 流动性流动性是指熔融金属的流动能力。 合金流动性的好坏,通常以“螺旋形流动性试样”的长度来衡量,将金属液体浇入螺旋形试样铸型中,在相同的浇注条件下,合金的流动性愈好,所浇出的试样愈长。
2. 流动性的影响因素 1)合金的种类 不同种类的合金,具有不同的螺旋线长度,即具有不同的流动性。其中灰铸铁的流动性最好,硅黄铜、铝硅合金次之,而铸钢的流动性最差。
一、流动性和充型能力
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2)化学成分和结晶特征纯金属和共晶成分的合金,凝固是由铸件壁表面向中心逐渐推进,凝固后的表面比较光滑,对未凝固液体的流动阻力较小,所以流动性好,见图9-3a。在一定凝固温度范围内结晶的亚共晶合金,凝固时铸件内存在一个较宽的既有液体又有树枝状晶体的两相区。凝固温度范围越宽,则枝状晶越发达,对金属流动的阻力越大,金属的流动性就越差,见图9-3b。
图9-3 不同结晶特征的合金的流动性
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铁碳合金的流动性与相图的关系见图9-4。图中表明,纯铁和共晶铸铁的流动性最好,亚共晶铸铁和碳素钢随凝固温度范围的增加,其流动性变差。
图9-4 铁碳合金的流动性与相图的关系
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(二)合金的充型能力 1. 充型能力 考虑铸型及工艺因素影响的熔融金属流动性叫合金的充型能力。合金的流动性是金属本身的属性,不随外界条件的改变而变化,而合金的充型能力不仅和金属的流动性相关,而且也受外界因素的影响。 2. 充型能力的影响因素 1)铸型填充条件 a)铸型的蓄热能力即铸型从金属液中吸收和储存热量的能力。铸型的热导率和质量热容越大,对液态合金的激冷作用越强,合金的充型能力就越差。 b)铸型温度  提高铸型温度,可以降低铸型和金属液之间的温差,进而减缓了冷却速度,可提高合金液的充型能力。 c)铸型中的气体铸型中气体越多,合金的充型能力就越差。
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