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文档简介

1、返回返回将液态金属浇注到铸型型腔中,待其冷却凝固后,获得一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。定形状的毛坯或零件的方法。所得产品称为所得产品称为铸件铸件。铸造:铸造:一、铸造的定义一、铸造的定义 铸造的实质:液态金属凝固成形返回返回二、铸造的特点二、铸造的特点1、优点:、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,壁厚可由0.5mm到1m左右。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

2、本较低。 2、缺点:、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,特别是冲击韧性低于同种材料的锻件。2)铸造工序多,难以精确控制,质量难以控制。铸造是制造复杂结构金属件的最灵活、最经济的成形方法。突出优点:返回返回返回返回返回返回三、铸造技术的发展三、铸造技术的发展 砂型铸造砂型铸造适应性强、生产准备简单,是目前最主要的铸造方法。其他铸造方式其他铸造方式熔模铸造、金属型铸造、压力铸造、离心铸造、消失模铸造、陶瓷型铸造等。我国的悠久铸造历史我国的悠久铸造历史青铜器:三千多年前铸铁工具:二千五百年前泥型、金属型、失蜡型我国创造的三大铸造技术我国铸造技术

3、的发展我国铸造技术的发展型砂铸造方面:推广应用水玻璃砂、自硬砂、树脂砂机器造型技术不断发展,用湿型砂制造出高密度铸型铸造合金方面:发展了高强度、高韧性的球墨铸铁铸造设备方面:建立了机械化、自动化砂型造型生产线返回返回泥型铸造泥型铸造以粘土为主要材料制成铸型来生产铸件的一种铸造方法。粘土加入适量水分后有很强的粘结力,再加入一些稻壳、稻芒、马粪、糠灰等,经过荫干或烘干,即成为有出气孔隙且硬度极高的铸型铸型。泥型表面的粘土细而匀,中间质地较粗,有的还加入一些砂子、缸渣、碎砖等。用泥型浇注简单铸件,一个铸型可用几次到几十次,是一种半永久铸型。泥型铸造是中国应用最早的一种铸造技术,古名泥范,也叫陶范。返

4、回返回返回返回一、铸件的凝固一、铸件的凝固 合金从液态转变为固态的状态变化凝固:凝固:结晶学角度:凝固时合金液中的原子由无序排列经过生核、核心长大称为规则排列的晶体一次结晶。1、铸件的温度场、铸件的温度场 合金液充满型腔后,在凝固和冷却的某瞬间,铸件横断面上的温度分布曲线返回返回2、铸件的凝固区域、铸件的凝固区域TL凝固开始温度TS凝固结束温度 三个区域随着时间的变化而变化,在铸件的凝固过程中液相区不断缩小,凝固区不断向中心推进至消失,而固相区逐步扩大至占据铸件整个断面,此时凝固结束。返回返回2、铸件的凝固方式、铸件的凝固方式合金的结晶温度范围合金成分铸件断面温度场返回返回二、液态合金的充型能

5、力二、液态合金的充型能力 液态合金充满型腔,获得形状完整、轮廓清晰的铸件的能力 对于充型能力强的合金液,卷入其中的气体易于上浮而被排除,有利于对铸件的凝固收缩进行补缩及补合在凝固后期出现的热裂纹,从而防止气孔、缩孔、缩松和热裂等缺陷。影响液态合金的充型能力主要因素有:影响液态合金的充型能力主要因素有: 1、合金的流动性、合金的流动性合金熔融状态的流动能力,影响合金充型能力的内在因素,主要与合金本身的性质有关。 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。返回返回返回返回 合金的化学成分是影响合

6、金流动性的主要因素。 恒温下结晶的纯金属和共晶合金具有逐层凝固方式,流动性好,如纯铁和共晶铸铁。 当液流前端温度达到固相点TS时,在铸件壁断面上能够凝固从表面向中心推动,固、液相界面平滑,阻力小,故中心未凝液体仍能流动,流动性好。 宽结晶温度范围的合金呈糊状凝固方式,流动性差,如高碳钢。 在液流前端较早出现液、固共存区,使金属液流速下降。随着小晶体不断增多,到一定程度时液体则停止流动,流动性差。合金结晶温度范围越宽,则两相区越宽,晶体越多,金属液越早停止流动,流动性差。返回返回 碳钢随着结晶温度范围的增加而流动性变差;亚共晶铸铁随含碳量的增加流动性提高。返回返回2、外界条件、外界条件 1)铸型

7、和浇注条件 金属铸型的导热速度比砂型大,故液态合金在金属型中的充型能力比砂型差。 砂型中水分过多,排气不好,浇注时产生大量气体,会增加铸型对金属液流动的阻力,使合金的充型能力变差。 在一定温度范围内,浇铸温度越高液态合金的充型能力越好。但超过一定界限厚浇注温度越高液态合金收缩越大,吸气越多,氧化越严重,充型能力降低。此外,提高金属液压头可增加其充型能力。 2)铸件结构条件 铸件模数 铸件的体积与散热表面积之比铸件模数大表示型腔散热表面积小,合金液的充型能力较强。设计铸件结构时,铸件的壁厚必须大于规定的最小允许壁厚。返回返回三、铸件的收缩三、铸件的收缩 1、合金的收缩合金的收缩 合金液浇入铸型后

8、,在液态、凝固态和固态冷却过程中所发生合金液浇入铸型后,在液态、凝固态和固态冷却过程中所发生的体积减少现象。的体积减少现象。 它是它是缩孔缩孔、缩松缩松、应力应力、变形变形、热裂热裂和和冷裂冷裂等缺陷产生的基等缺陷产生的基本原因。本原因。收缩率收缩率 合金的收缩可分为三个阶段:1)液态收缩 合金液由浇注温度T浇冷却到液相线温度TL期间的体 积收缩合金的收缩特性是以单位体积或长度的收缩量来表示表现为型腔内液面的降低,可从浇注系统中获得液体 补缩,以保持型腔充满。返回返回 2)凝固收缩 合金从开始析出固相到凝固终止期间的体积收缩 3)固态收缩 合金凝固为固体后冷却至室温时所产生的体积收缩 恒温下凝

9、固的合金有确定的体收缩率,仅包括液、固状态改变的收缩。而在一定温度范围内凝固的合金其凝固收缩较为复杂,包括液、固状态改变和温度改变两部分引起的收缩。大多数合金凝固时体积显著减小,少数合金凝固时发生体积膨胀,如灰铸铁、球墨铸铁等(因析出石墨)。在凝固阶段若合金体积收缩得不到金属液的及时补充,则会形成缩孔、缩松等缺陷。TSTL 通常表现为合金个方向线尺寸的缩小,它影响铸件的尺寸精度和形状的准确性。固态收缩通常用线收缩率来表示。合金的总体积收缩率合金的总体积收缩率液态收缩液态收缩凝固收缩凝固收缩固态收缩固态收缩返回返回2、铸件的收缩、铸件的收缩 铸件的收缩要比合金的收缩复杂得多,当合金成分和温度一定

10、时,铸件的收缩还与铸型条件和铸件结构有关。1)化学成分化学成分2)浇注温度浇注温度3)铸件结构与铸型条件铸件结构与铸型条件3、影响合金收缩的因素、影响合金收缩的因素铸件冷却收缩时,因其形状、尺寸的不同,各部分的冷却速度不同,导致收缩不一致,且互相阻碍,又加之铸型和型芯对铸件收缩的阻力,故铸件的实际收缩率总是小于其自由收缩率。这种阻力越大,铸件的实际收缩率就越小。不同成分的合金其收缩率一般也不相同。在常用铸造合金中铸钢的收缩最大,灰铸铁最小合金浇注温度越高,过热度越大,液体收缩越大返回返回4、凝固收缩缺陷、凝固收缩缺陷 (1)缩孔缩孔 当合金在恒温下或窄温度范围内凝固,铸件壁断当合金在恒温下或窄

11、温度范围内凝固,铸件壁断面逐层凝固方式时易形成缩孔。面逐层凝固方式时易形成缩孔。 缩孔总是出现在铸件上部或最后凝固的部位,其外形特征是:内表面粗糙,形状不规则,多近于倒圆锥形。通常缩孔隐藏于铸件的内部,有时经切削加工才能暴露出来。缩孔形成的主要原因是液态收缩和凝固收缩。返回返回铸件两壁相交处因金属积聚较晚,也易产生缩孔热节热节铸件上壁厚较大及内浇口附近的地方也是热节返回返回 (2)缩松缩松 主要产生在结晶温度范围较宽的合金和断面温度主要产生在结晶温度范围较宽的合金和断面温度梯度小的铸件中。梯度小的铸件中。 液态金属表层因散热快而凝固结壳后,铸件内部呈糊状凝固方式,有一个较宽的液、固相共存的凝固

12、区域,继续冷却时数值状小晶体容易长大成粗大的等轴晶组织,当等轴晶互相连接成固体后,便将液态金属分割为许多的封闭区,小的封闭区中液体凝固时得不到补充,最终形成许多小而分散的孔洞,凝固后的铸件冷却时继续收缩。 缩松一般产生在铸件壁的轴线区域、热节处、冒口根部、内浇口附近、缩孔的下方。返回返回 消除缩孔类缺陷的途径1)实现顺序凝固,用冒口补缩。)实现顺序凝固,用冒口补缩。 使铸件各部分按规定方向从一部分到另一部分铸件凝固如图阶梯形铸件。 在铸件纵断面上建立一个从薄部到厚部逐渐递增的温度梯度,实现冒口方向的顺序凝固。铸件每部分收缩时都能得到稍后凝固部分的液体补充。返回返回 圆柱体铸件的顶部设置冒口,合

13、金液从冒口浇入,实际上形成了由下向上的顺序凝固。 顺序凝固原则适用于收缩大或壁厚差别较大,易产生缩孔的合金铸件,如铸钢、高强度灰铸铁、可锻铸铁。 顺序凝固原则的铸件致密度高,但铸件各部分温差较大,冷却速度不一致,易产生铸造应力、变形、裂纹等缺陷。冒口冒口 尺寸保证比铸件补缩部位凝固得晚,并有足够的金属液供给 形状多采用散热面积小的圆柱形返回返回冷铁冷铁补贴补贴用铸铁、钢和铜等金属材料制成的激冷物通常放入铸型内,用以加大铸件某一部分的冷却速度,扩大冒口的有效补缩距离。铸件壁上部靠近冒口处增加一个楔形厚度,使铸件壁变成朝冒口逐渐增加的形状,即造成一个向冒口逐渐递增的温度梯度,可有效消除缩孔。返回返

14、回2)使铸件实现同时凝固使铸件实现同时凝固 同时凝固原则不需冒口,节约金属且工艺简单;铸件冷却均匀,不易形成应力、变形和裂纹等缺陷。 同时凝固适用于各种合金的薄壁件。由于铸型的冷却作用强,薄壁处横向断面上温度梯度大,倾向于逐层凝固。而多个分散的内浇道液流补充量大,对于收缩较小的灰铸铁可消除缩孔,获得致密件。收缩较大的薄壁铸钢、有色合金铸件往往出现轴线缩松,但因其表层组织致密,可保证气密性而不发生泄露。返回返回5、固态收缩缺陷、固态收缩缺陷铸件的固态收缩受到阻碍而引起的应力1)铸造应力铸造应力铸件上壁厚不均匀的各部位冷却速度和线收缩量不均衡,相互阻碍收缩引起热应力热应力形成机理形成机理:开始薄壁

15、部分因散热快先凝固和冷却,沿长度收缩,:开始薄壁部分因散热快先凝固和冷却,沿长度收缩,受到厚壁部分的阻碍产生拉伸应力作用,厚壁受到压缩应力。受到厚壁部分的阻碍产生拉伸应力作用,厚壁受到压缩应力。但此时厚壁部分温度较高,处于塑性状态,应力随之消失。当但此时厚壁部分温度较高,处于塑性状态,应力随之消失。当薄壁部分已完成固态收缩而成为结实的刚体,厚壁部分仍继续薄壁部分已完成固态收缩而成为结实的刚体,厚壁部分仍继续固态收缩时,受到薄壁部分阻碍而产生拉应力固态收缩时,受到薄壁部分阻碍而产生拉应力热应力在铸件冷却到室温后仍残留在铸件的不同部位,是一种残余应力分布规律分布规律:壁厚(冷却慢):壁厚(冷却慢)

16、拉应力;薄壁(冷却快)拉应力;薄壁(冷却快)压应力压应力返回返回铸件由于固态相变,各部分体积发生不均衡变化而引起固态相变应力固态相变应力铸件的固态收缩受到铸型、型芯、浇口、冒口等外因的机械阻碍而产生的应力机械应力机械应力(收缩应力)(收缩应力)机械应力一般是拉应力。当形成应力的原因一经消除(如落砂,打断浇口、冒口)后,应力也随之消失。是一种临时应力。但如果临时拉应力和厚壁内残留的热应力同时作用,在某瞬间超过铸件的强度极限时,铸件将产生裂纹。轴向拉应力径向拉应力返回返回 铸造应力对铸件质量危害很大,使铸件的精度和使用寿命大大降低。在存放、加工甚至使用过程中铸件内的残余应力将重新分布,使铸件发生翘

17、曲变形或裂纹。还降低铸件的耐腐蚀性,应尽快减小和消除之。铸造应力的防止和消除措施铸造应力的防止和消除措施1)采用同时凝固的原则设计铸造工艺,使)采用同时凝固的原则设计铸造工艺,使铸件温差尽量变小铸件温差尽量变小,基本实现铸件各部分在同一时间凝固;基本实现铸件各部分在同一时间凝固;2)改善铸型和型芯的退让性改善铸型和型芯的退让性 ;3)铸件结构上)铸件结构上避免牵制收缩的结构避免牵制收缩的结构,使壁厚均匀,两壁连接处,使壁厚均匀,两壁连接处热节小而分散;热节小而分散; 4)进行)进行去应力退火去应力退火 返回返回对于具有细长结构特点的甘、梁、板等铸件,由于各部分冷却速度不均匀,铸造过程中及铸后存

18、放会发生变形。2)铸造的变形铸造的变形常见变形方式常见变形方式:挠曲挠曲主要原因主要原因:残余应力的存在、铸件的应力松弛特性:残余应力的存在、铸件的应力松弛特性厚板在长度方向受到拉应力,被拉长;薄板受到压应力,被压短。 存在残余应力的铸件是不稳定的,厚板有自发缩短、薄板有自发伸长恢复其自由状态的趋势,结果使铸件发生弯曲,厚板向内凹,薄板向外凸。返回返回铸件总是趋向减少残余应力而发生变形变形规律变形规律:厚壁部分表面内凹,薄壁部分表面外凸;:厚壁部分表面内凹,薄壁部分表面外凸; 壁厚均匀铸件,散热慢的表面内凹,散热快的表面外凸壁厚均匀铸件,散热慢的表面内凹,散热快的表面外凸 有时存在残余应力的铸

19、件虽无明显变形,但切削加工后破坏了铸件中应力的平衡,会产生新的变形。铸造变形的防止和消除措施铸造变形的防止和消除措施1)使)使铸件冷却均匀铸件冷却均匀,尽量减少铸造残余应力;,尽量减少铸造残余应力;2)人工时效人工时效 ;3)自然时效自然时效,把铸件放置于室外露天场地几个月至半年;,把铸件放置于室外露天场地几个月至半年; 4)改进铸件结构改进铸件结构, 采用对称截面、空心截面,设计肋板;采用对称截面、空心截面,设计肋板;5)在工艺上)在工艺上采取反变形措施采取反变形措施,抵消铸件的变形,抵消铸件的变形返回返回当瞬时铸造应力超过金属的强度极限时,铸件便形成裂纹。3)铸件的裂纹铸件的裂纹凝固末期高

20、温下形成的裂纹,其裂口表面呈氧化色,沿晶粒边界产生和发展,外观形状弯曲而不规则。热裂热裂液膜理论液膜理论:凝固末期合金处于固、液共存,已凝固的晶体周围还有:凝固末期合金处于固、液共存,已凝固的晶体周围还有 少量液体,构成液膜。在拉应力作用下液膜开裂,形成少量液体,构成液膜。在拉应力作用下液膜开裂,形成 晶间裂纹晶间裂纹强度理论强度理论:合金在凝固末期的强度和塑性极低,呈脆性,铸件的拉:合金在凝固末期的强度和塑性极低,呈脆性,铸件的拉 应力较大时将引起金属的脆性断裂应力较大时将引起金属的脆性断裂 热裂通常产生于局部凝固缓慢处,如壁的拐角处,截面厚度改变处及缩孔、缩松处。合金的结晶温度范围越大热裂

21、倾向越大。铸件结构不合理,铸型、型芯阻碍收缩及铸造工艺不合理,均会使铸件热裂。返回返回铸件在较低温度下形成的裂纹,其裂口具有金属光泽或呈微氧化色,常穿过晶粒发展,外形呈圆滑曲线或直线状。冷裂冷裂 冷裂出现在铸件受拉应力(特别是应力集中)的部位及脆性大、塑性差的合金和大型复杂铸件中。影响因素影响因素:合金成分:合金成分 熔炼质量熔炼质量磷含量及氧化物、非金属夹杂物增加时,均降低钢的冲击韧性及强度,增大铸件的冷裂倾向防止措施防止措施:严格控制合金的熔炼工艺:严格控制合金的熔炼工艺 改进铸造工艺和铸件结构,尽量减小铸件应力改进铸造工艺和铸件结构,尽量减小铸件应力返回返回四、四、铸造合金的偏析和吸气性

22、铸造合金的偏析和吸气性1.偏析偏析铸件中出现化学成分不均匀的现象。铸件中出现化学成分不均匀的现象。铸件的偏析可分为铸件的偏析可分为晶内偏析晶内偏析、区域偏析区域偏析和和体积质量偏析体积质量偏析三类。三类。 (1)晶内偏析晶内偏析(又称(又称枝晶偏析枝晶偏析)是指晶粒内各部分化学成分不均)是指晶粒内各部分化学成分不均匀的现匀的现 象,这种偏析出现在具有一定凝固温度范围的合金铸件象,这种偏析出现在具有一定凝固温度范围的合金铸件中。为防止和减少晶内偏析的产生,在生产中常采取缓慢冷却或中。为防止和减少晶内偏析的产生,在生产中常采取缓慢冷却或孕育处理的方孕育处理的方 法。法。 (2)区域偏析区域偏析是指

23、铸件截面的整体上化学成分和组织的不均匀。是指铸件截面的整体上化学成分和组织的不均匀。避免区域偏析的发生,主要应该采取预防措施,如控制浇注温度避免区域偏析的发生,主要应该采取预防措施,如控制浇注温度不要太高不要太高 ,采取快速冷却使偏析来不及发生,或采取工艺措施,采取快速冷却使偏析来不及发生,或采取工艺措施造成铸件断面较低的温度梯度,使表层和中心部分接近同时凝固。造成铸件断面较低的温度梯度,使表层和中心部分接近同时凝固。(3)比重偏析比重偏析 铸件上、下部分化学成分不均匀的现象称为比重铸件上、下部分化学成分不均匀的现象称为比重偏析。为防止偏析。为防止 比重偏析,在浇注时应充分搅拌金属液或加速合比

24、重偏析,在浇注时应充分搅拌金属液或加速合金液的冷却,金液的冷却, 使液相和固相来不及分离,凝固即告结束。使液相和固相来不及分离,凝固即告结束。返回返回2、合金的吸气合金的吸气气体元素在金属中主要有三种存在形态:固溶体、化合物和气态 存在铸造合金中的主要气体:氢、氧、氮。这些气体主要来自冶炼用炉料所带的绣、油和水分及在高温下分解、燃烧的铸型中的水分、有机物。 气体的存在对铸件质量有不良影响。气体以固溶体和化合物形式存在时,会大幅度降低铸件的韧性;气体以气孔形式存在时不仅减小铸件的有效截面积,使强度降低,而且造成局部应力集中,成为零件断裂的裂纹源。由于铸型表面聚集的气体侵入金属液中而形成的孔洞。多

25、位于铸件的上表面附近,尺寸较大,呈椭圆形或梨形。1)侵入性气体侵入性气体防止措施:减少型砂的水分、砂芯的发气量,增加型砂、砂芯的通气能力,适当提高浇注温度返回返回金属液高温熔炼时能溶解大量气体,在凝固过程中气体因溶解度急剧下降而析出,部分留在铸件内形成气孔。此类气孔特征:在铸件断面上大面积均匀分布,呈团球状、多角状或断续裂纹状。2)析出性气体析出性气体防止措施:减少金属液原始含气量,对炉料、添加剂、浇注用具充分烘干;降低铸型水分;熔炼中进行出气处理;选用金属型,提高铸件的冷却速度。浇入铸型中的金属液与铸型材料、型芯撑、冷铁或溶渣之间,因化学反应产生气体而形成的气孔。这种气孔经常出现在铸件表面层

26、下1mm3mm处,又称皮下气孔,铸钢中呈长条状垂直于铸件表面,深度可达10mm,在铸铁中呈球状或团状3)反应性气体反应性气体防止措施:减少金属液含气量,严格控制很金钟氧化性较强元素的含量,严格控制铸型的水分,提高其透气性返回返回一、手工造型一、手工造型 用手工或手动工具完成造型各工序的方法 造型造型和和造芯造芯是砂型铸造最基是砂型铸造最基本的工序本的工序优点优点:操作灵活,工艺装备简单,生产准备时间短,适应性强:操作灵活,工艺装备简单,生产准备时间短,适应性强缺点缺点:对工人的技术水平要求高,生产率低,劳动强度大,铸:对工人的技术水平要求高,生产率低,劳动强度大,铸件质量不稳定,主要用于单件、

27、小批生产件质量不稳定,主要用于单件、小批生产 用型砂紧实成型的铸造方法用型砂紧实成型的铸造方法砂型铸造砂型铸造。砂型铸造是应用。砂型铸造是应用最广泛的一种铸造方法,其主要工序包括:制造模样,制备造型最广泛的一种铸造方法,其主要工序包括:制造模样,制备造型材料、造型、造芯、合型、熔炼、浇注、落砂、清理与检验等。材料、造型、造芯、合型、熔炼、浇注、落砂、清理与检验等。返回返回1、砂箱造型砂箱造型在砂箱内造型1)整模造型整模造型 模样是整体的,分型面是平面,铸型型腔全部在半个铸型内,其造型简单,铸件不会产生错型缺陷。适用于铸件最大截面在一端,且为平面的铸件。返回返回2)分模造型)分模造型沿模样最大截

28、面处将其分成两部分,分模面与分型面可在同一个平面内,两个半模分别位于铸型的上、下型中。返回返回3)挖砂造型)挖砂造型 模样是整体的,但铸件分型面为曲面。为便于起模,造型时用手工挖去阻碍起模的型砂,将分型面修挖出来返回返回4)假箱造型)假箱造型 为克服挖砂造型的挖砂缺点,在造型前预先做个底胎(即假箱),然后在底胎上制下箱,因底胎不参予浇注,故称假箱。比挖砂造型操作简单,且分型面整齐。适用于成批生产中需要挖砂的铸件。返回返回5)活块造型)活块造型 制模时将铸件上的妨碍起模的小凸台,肋条等这些部分作成活动的(即活块)。起模时,先起出主体模样,然后再从侧面取出活块。其造型费时,工人技术水平要求高。主要

29、用于单件、小批生产带有突出部分、难以起模的铸件。返回返回6)三箱造型)三箱造型 铸型由上、中、下三型构成。中型高度需与铸件两个分型面的间距相适应。三箱造型操作费工。主要适用于具有两个分型面的单件、小批生产的铸件。返回返回7)刮板造型)刮板造型 用刮板代替实体模样造型,它可降低模样成本,节约木材,缩短生产周期。但生产率低,工人技术水平要求高。用于有等载面或回转体的大、中型铸件的单件、小批生产、如带轮、铸管、弯头等。返回返回2、脱箱造型、脱箱造型采用活动砂箱来造型,在铸型合型后,将砂箱脱出,重新用于造型。 一个砂箱可制出许多铸型。金属浇注时为防止错型,需用型砂将铸型周围填紧,也可在铸型上套箱。常用

30、于生产小铸件3、组芯造型、组芯造型用若干块砂芯组合成铸型。它可提高铸件的精度,但成本高。适用于大批量生产形状复杂的铸件。返回返回4、地坑造型、地坑造型仅用或不用上箱即可造型,因而减少了造砂箱的费用和时间,但造型费工、生产率低,要求工人技术水平高。适用于大、中型铸件的单件、小批生产返回返回二、机器造型二、机器造型 用机器全部完成或至少完成紧砂操作的造型工序优点优点:生产率高,砂型紧实程度高而均匀,型腔轮廓清晰,铸:生产率高,砂型紧实程度高而均匀,型腔轮廓清晰,铸件表面光洁、尺寸精度高件表面光洁、尺寸精度高缺点缺点:设备和工艺装备费用高,生产准备时间长,仅适用于中、:设备和工艺装备费用高,生产准备

31、时间长,仅适用于中、小型铸件的成批或大量生产小型铸件的成批或大量生产砂型紧实度砂型紧实度:砂型被紧实的程度,用砂型的表面硬度表示,:砂型被紧实的程度,用砂型的表面硬度表示, 用砂型硬度计测量,一般用砂型硬度计测量,一般75 高密度砂型高密度砂型8590紧砂方式紧砂方式:压实式压实式、微震式微震式、射砂式射砂式、空气冲击式空气冲击式机器造型中应用最多的方法机器造型中应用最多的方法低压压实,0.150.4MPa中压压实,0.40.7MPa高压压实, 0.71.2MPa机器造型的动力机器造型的动力:压缩空气、液压:压缩空气、液压返回返回1、压实造型、压实造型单纯借助压力紧实砂型,机器结构简单、噪声小

32、,生产率高,消耗动力少,型砂的紧实度沿砂箱高度方向分布不均匀,上下紧实度相差很大。主要适用于成批生产高度小于200mm薄而小的铸件。2、震击造型、震击造型主要依靠震击力坚实砂型。该方法机器结构简单,制造成本低,但噪声大、生产率低、要求厂房基础好。砂型坚实度沿砂箱高度方向愈往下愈大。主要适用于需成批生产的中,小型铸件。返回返回3、震压造型、震压造型经过多次震击后再压实砂型。该方法生产率高,能量消耗少,机械磨损少,砂型坚实度较均匀,但噪声大。广泛用于成批生产中、小型铸件。4、微震造型、微震造型在加压坚实型砂的同时,砂箱和模板作高频率、小振幅震动。此方法生产率较高、紧实度均匀、噪声小。广泛用于成批生

33、产中、小型铸件。返回返回5、高压造型、高压造型主要是用较高压实比压(一般在0.7MPa1.5MPa)压实砂型。砂型紧实度高,铸件尺寸精度高,表面粗糙度Ra值小,废品率低,生产率高、噪声低、灰尘小、易于机械化、自动化、但机器结构复杂、制造成本高。主要适用于需大量生产的中、小型铸件,如汽车、机械车辆、缝纫机等产品较为单一的制造业。返回返回6、射压造型、射压造型使压缩空气骤然膨胀,将型砂射入砂箱进行填砂和坚实,再进行压实。该方法生产率高,坚实度均匀,砂型型腔尺寸精确、表面光滑、工人劳动强度低、易于自动化、但造型机调整维修复杂。主要适用于大批、大量生产的形状简单的中、小型铸件。7、抛砂造型、抛砂造型利

34、用离心力抛出型砂,使型砂在惯性力下完成填砂和坚实。该方法生产率高,能量消耗少、噪声低、型砂坚实度均匀、适用性广。主要适用于单件、小批、成批、大量生产中、大型铸件或大型芯。返回返回三、机器造芯三、机器造芯 1、热芯盒射芯机制芯、热芯盒射芯机制芯砂斗砂斗闸板闸板射砂筒射砂筒射砂孔射砂孔热芯盒热芯盒电热板电热板工作台工作台气缸气缸射砂阀射砂阀贮气包贮气包 适用于呋喃树脂砂,采用射砂方式填砂和紧砂射砂紧实原理射砂紧实原理:通过压缩空:通过压缩空气携带型砂,以高速射入芯气携带型砂,以高速射入芯盒中紧实盒中紧实热芯盒温度:200250冷却速度:60s树脂砂组成:新砂呋喃型树脂固化剂(氯化铵尿素溶液)热芯盒

35、制芯热芯盒制芯优点优点生产效率高,型砂强度高、尺寸精确、表面光洁缺点缺点加热硬化时有刺激性气味发出返回返回2、冷芯盒射芯机制芯、冷芯盒射芯机制芯无需加热,砂芯在常温下在芯盒内硬化树脂砂组成:三乙胺气体粘结剂液态酚醛树脂聚异氰酸脂冷芯盒制芯机组成:射芯机三乙胺气体发生器废气净化装置热芯盒制芯热芯盒制芯优点优点在常温下硬化后取芯,砂芯尺寸精度很高,节约能源,生产效率高缺点缺点硬化剂会发出有害气体,需注意密封及通风 适用于精度要求高的复杂铸件砂芯,还可用来组芯造型,装配成精确的砂型,特别适合于铝合金复杂铸件的生产。返回返回3、壳芯机制芯、壳芯机制芯适用于酚醛树脂砂,采用吹砂方式填砂和紧砂1)将酚醛树

36、脂吹入已加热到200280的芯盒内,树脂受热熔融,芯砂结成310mm后的薄壳2)翻转,摇摆芯盒,倒出内部的松散芯砂,继续加热硬化3090s,形成壳芯3)取出壳芯树脂砂组成:新砂酚醛树脂固化剂(乌洛托品水溶液)壳芯机制芯壳芯机制芯优点优点与热芯盒砂芯相比,壳芯强度更高砂芯为中空,树脂耗量小、通气性好壳芯砂的流动性很好缺点缺点酚醛树脂价格昂贵,固化时间长,生产效率较低制芯时有臭味产生返回返回一、铸造工艺对铸件结构的要求一、铸造工艺对铸件结构的要求 满足使用要求的前提下,应使铸造工艺流程中各工序操作简单,效率提高,成本降低,质量易于保证。1、铸件的外形、铸件的外形1)尽量避免外表面有侧凹尽量避免外表

37、面有侧凹,便于起模,便于起模返回返回2)尽量)尽量使分型面为平面使分型面为平面3)尽量)尽量减少分型面的数目减少分型面的数目4)凸台、肋等结构应便于起模凸台、肋等结构应便于起模,尽量避免使用活块或外壁型芯尽量避免使用活块或外壁型芯5)顺着起模方向的非加工表面应有结构斜度,顺着起模方向的非加工表面应有结构斜度,便于起模便于起模返回返回2、铸件的内腔铸件的内腔1)尽量少用和不用型芯尽量少用和不用型芯2)应利于型芯的清除应利于型芯的清除返回返回3)应利于型芯的固定和排气)应利于型芯的固定和排气 对于因芯头不足而难以固定型芯的铸件,在不影响使用功能的前提下,可设计出适当大小和数量的工艺孔,用以增加芯头

38、的数量,稳固型芯。 采用一个整体型芯来形成铸件的空腔,则既可增加型芯的稳固性,又改善了型芯排气和清理条件返回返回1、铸件的壁厚、铸件的壁厚二、合金铸造性能对铸件结构的要求二、合金铸造性能对铸件结构的要求 1)铸件应有)铸件应有合适的壁厚合适的壁厚,避免浇不到缺陷避免浇不到缺陷 铸件结构还应考虑合金的冲型能力、收缩特性、吸气性等铸造性能对铸件质量的影响,避免各类缺陷的产生。返回返回2)铸件)铸件壁厚力求均匀壁厚力求均匀,避免缩孔、缩松和裂纹等缺陷,避免缩孔、缩松和裂纹等缺陷返回返回3)铸件)铸件内壁厚度应略小于外壁厚度内壁厚度应略小于外壁厚度,使整个铸件冷却均匀,使整个铸件冷却均匀4)铸件)铸件

39、厚度分布应符合顺序凝固原则厚度分布应符合顺序凝固原则返回返回2、壁的连接、壁的连接1)壁的连接处应有结构圆角壁的连接处应有结构圆角,避免造成热节避免造成热节2)两壁斜向相交,应避免产生锐角接头两壁斜向相交,应避免产生锐角接头arRar)2131( 返回返回3)尽量采用交错接头尽量采用交错接头(中小件)(中小件)和环型接头和环型接头(大件)(大件),应避免交叉接头应避免交叉接头4)厚度不同的壁连接时应逐渐过渡,厚度不同的壁连接时应逐渐过渡,避免突变避免突变返回返回3、避免变形和裂纹的结构、避免变形和裂纹的结构1)细长易挠曲的铸件应设计为对称截面细长易挠曲的铸件应设计为对称截面2)合理设置加强肋合

40、理设置加强肋,提高平板,提高平板铸件刚度,防止翘曲变形铸件刚度,防止翘曲变形返回返回3)较大的带轮、飞轮、齿轮的较大的带轮、飞轮、齿轮的轮辐可做成弯曲的、奇数的,或轮辐可做成弯曲的、奇数的,或带孔腹板,带孔腹板,以借轮辐(腹板)或以借轮辐(腹板)或轮缘的微量变形自行减缓铸造应轮缘的微量变形自行减缓铸造应力,防止开裂力,防止开裂返回返回一、浇注位置的确定一、浇注位置的确定 铸造工艺性分析铸造工艺性分析确定铸造工艺参数确定铸造工艺参数确定铸件的浇注位置确定铸件的浇注位置选择造型、制芯方法选择造型、制芯方法画出铸造工艺图画出铸造工艺图铸件的浇注位置铸件的浇注位置:浇铸时铸件在型腔内所处的位置空间确定

41、原则确定原则:控制铸件的凝固和充满效果,保证铸件的质量返回返回1、铸件的重要加工面应朝下或直立、铸件的重要加工面应朝下或直立2、铸件的大平面应朝下、铸件的大平面应朝下 因为气体、夹杂物总是漂浮在金属液上面,朝下的面及侧立面处金属液的质量纯净、结构致密。 因为型腔顶面浇注时烘烤严重,型砂易开裂形成夹砂、结疤等缺陷。返回返回3、铸件的薄壁部分应放在铸型的下部或侧面、铸件的薄壁部分应放在铸型的下部或侧面4、铸件的厚大部分应放在铸型的上部或侧面、铸件的厚大部分应放在铸型的上部或侧面 保证金属液能充满,避免浇不到、冷隔等缺陷。便于安置冒口补缩返回返回1、应使铸件全部或大部放在一个砂型内、应使铸件全部或大

42、部放在一个砂型内二、分型面的选择二、分型面的选择分型面:铸型组元间的接合面 主要作用是分开铸型,便于起模下芯 特别是主要加工面应在同一砂箱内,以免错箱、飞翅等缺陷,易于保证铸件尺寸精度返回返回2、应使分型面尽量为平直面、应使分型面尽量为平直面3、应尽量减少砂芯数量、应尽量减少砂芯数量尽量采用砂胎代替型芯以节省造芯操作和芯盒费用返回返回4、应便于下芯、合型及检查型腔尺寸、应便于下芯、合型及检查型腔尺寸5、应注意减轻落砂、清理和机械加工的工作量、应注意减轻落砂、清理和机械加工的工作量增加一个中箱,便于检查、调整型芯位置,保证铸件壁厚均匀飞翅出现在棱边处,易打磨返回返回1、铸造收缩率、铸造收缩率三、

43、铸造工艺参数的确定三、铸造工艺参数的确定件件模100LLLK2、机械加工余量、机械加工余量 为保证铸件加工面尺寸和零件精度,在铸件工艺设计时预先增加而在机械加工时切去的金属层厚度3、起模斜度、起模斜度 为便于起模,在平行于起模方向的模样表面上所增加的斜度 一般用角度或宽度a表示4、最小铸出孔和槽、最小铸出孔和槽5、工艺补正量、工艺补正量 铸件上较小的孔、槽一般不铸出,直接用钻头钻出反而方便,且形状尺寸易保证由于工艺上的原因,在铸件相应部位非加工面上增加的金属厚度称为工艺补正量。e0.002L, 式中e工艺补正量(mm); L加工面到加工基准面间的距离(mm)返回返回四、型芯设计四、型芯设计五、

44、铸造工艺图的设计五、铸造工艺图的设计型芯的数量及形状、型芯头结构、下芯顺序、型芯的加强、通气1、分析铸件的质量要求和结构特点2、选择造型方法3、选择浇注位置和分型面4、确定工艺参数5、设计型芯6、选择浇、冒口系统7、绘制铸造工艺图返回返回铸铁铸铁、铸钢铸钢、铸造有色合金铸造有色合金钢、有色合金钢、有色合金铸造合金铸造合金变形合金变形合金铸造合金的铸造合金的优点优点良好的铸造性能,能做出复杂结构的零件缺点缺点1)晶粒粗大;2)显微组织除金属基体外往往存在脆性第二相;3)有较大的壁厚敏感性,壁厚越大,晶粒越粗;4)杂质元素含量偏高,易在晶界形成低熔点共晶体,强度降低,脆性增强;解决方案解决方案选择

45、合适的化学成分合理的熔炼工艺及炉前处理合理的铸型工艺及热处理工艺返回返回一、铸铁件生产一、铸铁件生产碳含量超过2.11或具有共晶组织的铁碳合金铸铁件产量约占铸件总量的80左右碳的存在形式化合态化合态游离态游离态Fe3C石墨石墨白口铸铁白口铸铁断口呈银白色,性硬而脆,很难切削加工,用于耐磨零件灰铸铁灰铸铁片状球状蠕虫状团絮状蠕墨铸铁蠕墨铸铁球墨铸铁球墨铸铁可锻铸铁可锻铸铁返回返回1、铸铁的结晶过程和石墨化、铸铁的结晶过程和石墨化白口铸铁白口铸铁C和Si含量较低,冷却速度很快的条件下结晶,按照FeFe3C相图结晶,高碳相以Fe3C形式析出灰口铸铁灰口铸铁 C和Si含量较高,冷却速度较缓慢的条件下结

46、晶,按照铁石墨相图结晶,高碳相以石墨形式析出石墨化石墨化(1)一次结晶一次结晶和和共晶石墨化共晶石墨化液态固态共晶转变:L 奥氏体片状石墨奥氏体基体上分布着片状石墨 共晶团的尺寸愈小、数量愈多,则石墨片(球)愈细小,铸铁的力学性能愈高返回返回(2)二次结晶二次结晶和和共析石墨化共析石墨化 铸铁凝固后在继续冷却的过程中发生的组织转变1)奥氏体中碳的溶解度随温度下降而减小,碳不断析出,沉积在原有共晶石墨上2)奥氏体冷却到共析温度以下时发生共析转变石墨化倾向大、冷却速度较慢时,奥氏体铁素体石墨石墨化倾向小、冷却速度较快时,奥氏体珠光体石墨冷却速度中等时,奥氏体铁素体珠光体石墨返回返回返回返回(3)影

47、响铸铁石墨化的因素影响铸铁石墨化的因素1)化学成分碳碳:产生石墨:产生石墨硅硅:促进石墨析出:促进石墨析出 碳、硅含量越高,石墨数量越多,尺寸越粗大,基体中铁素体越多,铸铁的强度和硬度越低。 碳、硅含量越低,石墨数量越少,尺寸越小,基体中珠光体越多,铸铁的强度和硬度越高。锰锰:促进珠光体基体形成,提高铸铁的强度和硬度:促进珠光体基体形成,提高铸铁的强度和硬度硫硫:阻止石墨化元素,并使铸铁产生热脆性,增加热裂倾向:阻止石墨化元素,并使铸铁产生热脆性,增加热裂倾向磷磷:促进石墨化元素,但含量超过:促进石墨化元素,但含量超过0.3时,在晶界出现硬时,在晶界出现硬而脆的磷共晶,使铸铁产生冷脆性而脆的磷

48、共晶,使铸铁产生冷脆性化学成分控制范围:C2.73.6,Si1.12.5,Mn0.41.2, S0.10.15,P0.2返回返回2)冷却速度 铸件越厚,冷却速度越慢,石墨化倾向越大,得到粗大石墨片和铁素体基体; 铸件越薄,冷却速度越快,石墨化倾向越小,得到细小石墨片和珠光体基体。返回返回2、灰铸铁、灰铸铁 生产简便,成本较低,具有耐磨减振的性能,易于铸造,是应用最广泛的铸造合金。(1)灰铸铁的组织、性能及应用灰铸铁的组织、性能及应用组织:金属基体片状石墨铁素体珠光体铁素体珠光体返回返回石墨片是影响铸铁性能的主要因素,与碳钢相比具有以下特点1)强度较差石墨的抗拉强度很低(b20MPa),塑性近于

49、零,硬度极低(3HBS),灰铸铁的组织如同在钢的基体中分布着大量的裂纹和孔洞,大大减小了基体的有效承受面积;同时,石墨片的尖端处因应力集中现象成为裂纹源,即使在较小的拉应力作用下裂纹也会迅速扩展导致铸件断裂2)减磨性好石墨磨掉后形成大量显微凹坑,可储存润滑油;石墨本身也是一种润滑剂3)减振性好石墨片割裂了金属基体,可阻止振动传播,并转化为热能而散发返回返回4)缺口敏感性好缺口敏感性缺口敏感性:材料在有缺口时的强度明显低于无缺口时的强度:材料在有缺口时的强度明显低于无缺口时的强度铸铁中存在石墨片,相当于存在大量裂口,使其对外来缺口的敏感性变小5)铸造性能和切削性能好收缩率小:灰铸铁结晶时伴有石墨

50、化,石墨析出时体积膨胀可抵消部分收缩流动性好:灰铸铁的化学成分在共晶点附近,为逐层凝固方式 灰铸铁广泛应用于制造工作在摩擦条件下,要求吸收振动的形状复杂的支座类铸件,如机床床身、导轨、机座、发动机缸体及缸盖等。返回返回(2)灰铸铁的牌号灰铸铁的牌号HT灰铸铁灰铸铁表示表示30mm单铸试棒的最低抗拉强度(单铸试棒的最低抗拉强度(MPa)返回返回(3)灰铸铁的分类灰铸铁的分类普通灰铸铁普通灰铸铁孕育铸铁孕育铸铁熔炼时铁液不经任何处理获得的灰铸铁HT200及以下的牌号,强度不高,壁厚敏感性较大,不宜做厚壁大件熔炼时经孕育处理获得的灰铸铁HT250及以上的牌号,强度较高,壁厚敏感性较小,可做厚壁大件组

51、织特点:弥散度极高的珠光体基体上均匀分布着细小石墨片,共晶团比普通灰铸铁细小组织和性能均匀性较高,同一截面上力学性能的齐一性较好返回返回(4)孕育处理孕育处理向铁液中加入孕育剂,改善铸铁组织和性能熔炼碳、硅含量低的铁液,一般C2.83.2,Si1.02.0。铁液出炉温度要高,不低于14201440 加入孕育剂:含硅量为75的硅铁合金,加入量为铁水重量的0.20.7返回返回3、球墨铸铁、球墨铸铁铁液经球化处理,使石墨大部或全部成球状的铸铁(1)球墨铸铁的组织、性能特点及应用球墨铸铁的组织、性能特点及应用铁素体珠光体铁素体珠光体奥氏体贝氏体返回返回球墨铸铁的牌号、力学性能和用途球墨铸铁的牌号、力学

52、性能和用途返回返回(2)球墨铸铁的制造球墨铸铁的制造1)碳、硅含量比灰铸铁高铁素体球墨铸铁:C3.64.0,Si2.42.8珠光体球墨铸铁:C3.43.8,Si2.22.62)铁液出炉温度高,一般在14501470以上3)球化处理往铁液中添加球化剂:镁合金或纯镁我国普遍使用资源丰富的稀土镁合金,加入大致铁液质量的1.31.85)球墨铸铁呈糊状凝固,流动性差,收缩较大,需要较高的浇注温度及较大的浇注系统尺寸,多应用冒口、冷铁,采用顺序凝固原则。6)球状石墨对基体的破坏作用减小到了最小程度,因而改变基体组织可明显改善力学性能4)孕育处理促进石墨化,消除球化元素造成的白口倾向,细化石墨球,增加共晶团

53、数量返回返回4、蠕墨铸铁、蠕墨铸铁铁液经蠕化处理,使大部分石墨成蠕虫状的铸铁(1)蠕墨铸铁的组织、性能及应用蠕墨铸铁的组织、性能及应用金属基体上分布着蠕虫状石墨和灰铸铁相比,蠕墨铸铁强度较高,壁厚敏感性小,屈强比很高,冲击韧性较好,耐磨性好返回返回(2)蠕墨铸铁的制造蠕墨铸铁的制造熔炼铁液(高碳、硅,低锰、磷、硫)蠕化处理孕育处理蠕虫状石墨是一种过渡形式,生产中难以控制蠕化剂较少,石墨成片状,铸铁含碳量高,强度很低蠕化剂较多,石墨成球状,原来设计的铸型的浇、冒口工艺不合适返回返回5、可锻铸铁、可锻铸铁将白口铸铁坯件经长时间高温退火而得到的一种韧性较高的铸铁(1)可锻铸铁的组织、性能及应用可锻铸

54、铁的组织、性能及应用石墨化退火可锻铸铁石墨化退火可锻铸铁1)黑心可锻铸铁将白口铸铁坯件在中性气氛中进行石墨化退火2)珠光体可锻铸铁Fe3C团絮状石墨铁素体高温石墨化退火Fe3C团絮状石墨珠光体高温石墨化退火返回返回脱碳退火可锻铸铁脱碳退火可锻铸铁将白口铸铁坯件在氧化气氛中长时间脱碳退火表层:铁素体中间层:铁素体珠光体少量团絮状石墨心部:珠光体返回返回(2)可锻铸铁的制造可锻铸铁的制造1)铸出白口铸铁坯件2)经过两个阶段的石墨化退火采用低碳、低硅铁水,防止出现片状石墨化学成分:C2.42.6,Si0.5%0.7,S0.2,P0.1白口铸铁加热到950,保温30h奥氏体石墨团随炉冷却珠光体可锻铸铁

55、铁素体可锻铸铁降温至710730,保温20h随炉冷却返回返回6、特种性能铸铁、特种性能铸铁(1)减摩铸铁减摩铸铁(2)耐磨铸铁耐磨铸铁铸铁含有石墨,具有良好的减摩性;通过改善基体组织提高减摩性(珠光体基体中分布一些硬质相起支撑与骨架作用,有利于保持润滑剂)含磷铸铁含磷铸铁(磷共晶,(磷共晶,600800HV),柴油机缸套、火车刹车闸瓦),柴油机缸套、火车刹车闸瓦钒钛铸铁钒钛铸铁(钒碳、钛氮,(钒碳、钛氮,9601100HV),机床导轨),机床导轨硼铸铁硼铸铁(硼碳化物,(硼碳化物,1100HV),气缸套、活塞环),气缸套、活塞环磨料磨损:由于硬颗粒或突出物的作用使材料迁移而导致的磨损一般,金属

56、的硬度越高,磨损量越小,耐磨性越好普通白口铸铁普通白口铸铁(珠光体渗碳体,(珠光体渗碳体,8401000HV),犁铧、面粉),犁铧、面粉机磨辊、球磨机磨锻机磨辊、球磨机磨锻铬系白口铸铁铬系白口铸铁(马氏体、珠光体、铁素体碳化物),球磨机磨(马氏体、珠光体、铁素体碳化物),球磨机磨球、衬板、煤炭输送管道弯头球、衬板、煤炭输送管道弯头返回返回(3)耐热铸铁耐热铸铁 铸铁在高温下工作时发生氧化和生长,造成铸件力学性能下降及尺寸不可逆增大。中硅耐热铸铁中硅耐热铸铁(含硅(含硅56的灰铸铁、球墨铸铁),用于不受冲击的灰铸铁、球墨铸铁),用于不受冲击和温度低于和温度低于950的零件,如的零件,如锅炉栅、换

57、热器、节气阀锅炉栅、换热器、节气阀含铝耐热铸铁含铝耐热铸铁(含铝(含铝5以上的球墨铸铁),加热炉底板、炉条以上的球墨铸铁),加热炉底板、炉条 含铝含铝1925的球墨铸铁,炉管、换热器的球墨铸铁,炉管、换热器含铬耐热铸铁含铬耐热铸铁 低铬耐热铸铁(灰铸铁)低铬耐热铸铁(灰铸铁) 高铬耐热铸铁(白口铸铁),用于高炉、炼焦炉、高铬耐热铸铁(白口铸铁),用于高炉、炼焦炉、 烧结炉等工业用炉的耐热零件烧结炉等工业用炉的耐热零件 通常,在铸铁中加入合金元素Si、Al、Cr,在铸铁氧化膜内形成连续致密的氧化物SiO2、Al2O3、Cr2O3,形成层下氧化膜,阻止氧的继续侵入。 在高温条件下具有一定的抗氧化和

58、抗生长性能,并能承受一定载荷的铸铁返回返回(4)耐蚀铸铁耐蚀铸铁腐蚀腐蚀:金属表面受周围介质(酸、碱、盐、大气等)的化学或:金属表面受周围介质(酸、碱、盐、大气等)的化学或电化学作用而破坏的过程电化学作用而破坏的过程 提高铸铁耐蚀性能主要是加入合金元素Si、Al、Cr、Ni,得到有利的单相基体组织及形成良好的金属氧化物保护膜。高硅耐蚀铸铁高硅耐蚀铸铁 含硅含硅14.418的灰铸铁,在各种酸及各种盐溶液的灰铸铁,在各种酸及各种盐溶液 和湿空气中具有高度化学稳定性和湿空气中具有高度化学稳定性含铝耐蚀铸铁含铝耐蚀铸铁 含铝含铝46的球墨铸铁,用于制造碳酸钠、氯化铵、的球墨铸铁,用于制造碳酸钠、氯化铵

59、、 碳酸氢铵等设备的零件,如泵体、叶轮碳酸氢铵等设备的零件,如泵体、叶轮高铬耐蚀铸铁高铬耐蚀铸铁 含铬含铬2435的白口铸铁,多用于氧化性酸,如硝的白口铸铁,多用于氧化性酸,如硝 酸、盐液及盐浆中酸、盐液及盐浆中高镍耐蚀铸铁高镍耐蚀铸铁 含镍含镍13.536的奥氏体铸铁,在还原性腐蚀介质的奥氏体铸铁,在还原性腐蚀介质 (烧碱、盐卤、海水、无机酸)中具有高耐蚀性(烧碱、盐卤、海水、无机酸)中具有高耐蚀性返回返回二、铸钢件生产二、铸钢件生产具有适当的铸造性能、用于生产铸件的钢材优点优点强度、塑性高于铸铁,焊接性能优良缺点缺点铸造性能、减震性、缺口敏感性比铸铁差铸钢主要用于制造承受重载荷及冲击载荷的

60、零件1、铸钢的种类、铸钢的种类(1)铸造碳钢铸造碳钢适于铸造的C含量0.6的铁碳二元合金返回返回(2)铸造合金钢铸造合金钢为改善性能而在碳钢中添加合金元素的铸钢低合金钢低合金钢 合金元素总量合金元素总量5的铸钢的铸钢ZG40Mn,用于承受摩擦和冲击的零件,如齿轮;ZG35CrMnSi,用于承受冲击磨损的零件,如齿轮、滚轮ZG40Cr1,用作高强度齿轮、轴等重要受力零件合金元素能使强度、耐磨性、耐热性明显提高高合金钢高合金钢 合金元素总量合金元素总量10的铸钢的铸钢大量合金元素的加入使钢的组织发生根本的变化,因而具有特殊性能ZGMn13,耐磨钢,主要用来制造在干摩擦条件下工作的机器 零件,如挖掘

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