文档介绍：工程材料及成形工艺基础 ——铸造
无锡职业技术学院
2007年5月
概述——定义
铸造
——将液态金属浇注到铸型型腔中,待其冷却凝固后,获得一定形状的毛坯或零件的方法。
概述——特点、分类
特点
铸造方法
砂型铸造——90%以上;
特种铸造——铸件性能较好,精度低,效率高
金属型铸造、压力铸造、熔模铸造、离心铸造……
优点:零件的形状复杂;
工艺灵活;
成本较低。
缺点:机械性能较低;
精度低;
效率低、劳动条件差
概述——本章要点
本章要点
金属铸造性能
砂型铸造
特种铸造
铸造工艺设计要点
铸造性能——流动性
流动性
——流动能力,影响到液态合金的充型能力
流动性意义:
流动性测量:
螺旋形流动试样的长度
试样越长,流动性越好
流动性不足对铸件质量的影响:
冷隔、浇不到
易于浇注出轮廓清晰、薄而复杂的铸件;
有利于非金属夹杂物和气体的上浮和排除;
易于补缩及热裂纹的弥合
铸造性能——流动性
合金种类
铸型种类
浇注温度(℃)
螺旋线长度(mm)
铸铁C+Si=%
C+Si=%
C+Si=%
C+Si=%
砂型
砂型
砂型
砂型
1300
1300
1300
1300
1800
1300
1000
600
铸钢 C=%
砂型
砂型
1600
1640
100
200
铝硅合金(铝硅明)
镁合金(含Al及Zn)
锡青铜(Sn=10%,Zn=2%)
硅黄铜(Si=~%)
金属型(300℃)
砂型
砂型
砂型
680~720
700
1040
1100
700~800
400~600
420
1000
常用合金的流动性(砂型,试样截面8×8mm)
铸造性能——流动性
流动性影响因素
材料化学成分——结晶温度范围:恒温?一定温度区间?
纯金属、共晶合金
铸造工艺条件
铸造工艺条件——
浇注温度、浇注压力
铸型材料导热性、铸型内腔形状与尺寸
改善流动性措施
成分(共晶或附近)
透气性(好),导热系数(小)
浇注温度(高)
浇注压力(大)
浇注系统截面尺寸
铸造性能——收缩率
收缩的概念
——金属液在凝固和冷却时的体积和尺寸缩减。
收缩
液态收缩
凝固收缩
固态收缩
形成缩孔、缩松(体收缩率)
——产生变形和裂纹(线收缩率)
几种铁碳合金的体积收缩率
合金种类
含碳量(%)
浇注温度(℃)
液态收缩(%)
凝固收缩(%)
固态收缩(%)
总体积收缩(%)
线收缩率(%)
碳素铸钢
白口铸铁
灰铸铁

1610
1400
1400

~
~

12~
~
~
~
~
铸造性能——收缩率
收缩对铸件质量的影响
影响收缩的因素:
【化学成分】
【工艺条件】:温度、型腔
【缩孔】液态收缩和凝固收缩部分得不到补足时,在铸件的最后凝固处出现的较大的集中孔洞
【缩松】是分散在铸件内的细小的缩孔。
【变形与开裂】铸件凝固后继续冷却,固态收缩受到阻碍就产生铸造内应力,当内应力达到一定数值,铸件便产生变形甚至开裂
砂型铸造
造型材料来源广泛,成本低廉,是最常用的铸造方法,目前我国砂型铸件约占铸件产量的 80%