常用合金铸件的铸造工艺特点

1.4常用合金铸件的铸造工艺特点铸件按材料分类一、铸铁及其铸造工艺特点铸铁是含碳量大于2.11%的铁碳合金。铸铁的基体组织是铁素体（F）和珠光体（P）按碳在铸铁中存在形式的不同，可分为：碳以片状石墨的形态存在的铸铁。1．灰口铸铁1）化学成份：2)灰口铸铁的组织性能3）影响灰口铸铁组织和性能的因素A化学成份：①碳:是形成石墨化的元素；②硅:是强烈促进石墨化的元素；③硫：硫与铁的化合物在晶界上形成低熔点（985℃）的共晶

体，使铸铁热脆性增加，流动性降低，收缩率增大；④锰：可以脱硫；⑤磷：含量超过0.3%时，将形成Fe3P与Fe的低熔点共晶体，

使铸铁有冷脆性。B冷却速度：铸件的冷却速度主要受铸型导热性和铸件壁厚的影响。4）灰铸铁的工艺性能①铸造性能特别好，不能锻、冲，焊接性能较差；流动性好，收缩小，缩孔、缩松倾向很小；吸气性、

偏析性均较小，可用于制造各种薄壁复杂铸件。一般用同

时凝固，不加冒口和冷铁，即可获得优质铸件。②熔炼工艺特点：熔点低，对化学成份的要求不很严格，普通冲天炉即

可满足熔炼要求。原材料（生铁、回炉料、废钢铁、石灰

石、萤石等）价格低，来源广，铸铁成本低。③铸型特点：普通砂型（湿砂型、少量铸件用干型）即可满足要求。2．球墨铸铁向一定成份的灰口铸铁铁水中加入球化剂（如稀土镁合金）和孕育剂（如硅铁）进行处理后获得具有球状石墨的铸铁。1）化学成份（高碳低硅、低硫、低磷）2)组织：F、F+P、P+C球3）球化剂：作用是使石墨结晶时呈球状析出。常用球化剂是稀土镁合金，加入量1～1.6%；孕育剂：

作用是促进碳的石墨化，防止产生白口。常用孕育剂是75硅铁，加入量是0.4～1.0%。4）牌号、性能和用途（GB1348-88）几种铸铁与铸钢的屈强比5）铸造性能①流动性比灰口铸铁差，铸件壁厚不宜太薄；应适当提高铁

水出炉温度和浇注温度，增大浇口截面积，缩短浇注

时间。②收缩大（体收缩率比灰口铸铁大2～3倍），缩孔、缩松倾

向大，工艺上多采用顺序凝固加冒口补缩。要求铸件壁厚

尽量均匀，避免热节，转角处应有较大的圆角。③易产生皮下气孔MgS+H2O→MgO+H2S↑故应降低铸型和型芯水份，提高铸型透气性。④铸件易膨胀变形：在铸件凝固后期，先凝固的铸件外壳还不结实，内部

凝固时析出大量石墨，体积膨胀，降低继续冷却的速度。6）熔炼工艺特点由于球铁铸件比灰铸件的性能要求高，在熔炼工艺上应采取相应的措施，才能保证质量。①精选炉料，严格控制原铁水的休学成份；②适当提高炉温；③严格控制球化处理和孕育处理工艺过程，掌握好浇注温度，

浇注速度；铁水仓内冲入球化法型腔内球化法7）球铁的热处理①退火：可获得高韧性的铁素体球铁；②正火：增加珠光体含量，细化基体，提高强度、硬度和耐

磨性；③调质：可获得良好的综合机械性能。如曲轴、连杆等；④等温淬火：可获得贝氏体基体组织。韧而耐磨，螺旋齿轮

等；⑤表面淬火：在工件表面层可获得马氏体组织，硬而耐磨。3．可锻铸铁先铸成白口铸铁，再经高温长时间石墨化退火而得到的有较高韧性的铸铁，又称“韧性铸铁”或“马铁”。C：2.4～2.8%，Si：0.8～1.4%1）化学成份2)组织和性能①白心可锻铸铁：白口铸铁在氧化气氛中退火，产生几乎是全

部脱碳的可锻铸铁，在我国极少应用；②黑心可锻铸铁：白口铸铁在中性气氛中热理，使碳化铁分解

成絮状石墨与铁素体，正常断口呈墨绒状并带有灰色外圈的

可锻铸铁。③铁素体可锻铸铁：基体主要为铁素体的黑心可锻铸铁；④珠光体可锻铸铁：基体主要为珠光体的黑心可锻铸铁；3）铸造工艺特点①含碳、硅量较低，熔点较高，结晶温度范围大，流动性差；

为防止产生浇不足、冷隔，应适当提高炉温和浇注温度

（>1360℃）②白口铁收缩大，缩孔、缩松和裂纹倾向大，应设置冒口补

缩；要求砂型的耐火性、退让性要好。4．稀土系球墨可锻铸铁将一定化学成份的原铁水进行变质处理，控制其石墨化的能力，使用权其按介稳定系凝固，同时析出少量石墨，再经石墨化退火，使渗碳体分解，得到具有球状石墨组织的铸铁。这是我国自行研究开发的一种新型铸造合金。1）球墨可锻铸铁的特点与球墨铸铁比较：①组织均一性好，质量稳定；②机械性能与球铁相当，低温冲击韧性优于球铁；③抗缩松的能力优于球铁；④导热性优于球铁，抗氧化性、抗热疲劳性等与球铁相当；⑤对原材料的要求不如球铁严格，生产成本低于退火球铁。与可锻铸铁比较：①机械性能优于可锻铸铁，综合性能好②碳当量可在较宽的范围内选择，允许出现麻口组织；③铸造性能优于可锻铸铁；④退火周期较可锻铸铁短，节约能源。3）球墨可锻铸铁的应用目前，已在汽车配件、玻璃模具、线路金具等产品上应用，取得了良好的效果。二、铸钢1.铸钢的性能及分类铸钢具有良好的综合机械性能，常用于制造形状复杂，要求具有高强度、塑性、韧性或其它特殊性能的机器零件。2．铸造碳钢的牌号、成份、性能及用途以ZG270-500铸钢为例，“ZG”表示“铸钢”，后面的第一组数字表示屈服强度值，第二组数字表示抗拉强度值。3．铸钢的工艺性能①焊接性能比铸铁好，可采用铸-焊复合工艺，制造大型复

杂铸件；②铸钢的熔点高（约1500℃），流动性差，在熔炼过程中易

吸气和氧化，因而铸造性能差。要求铸钢件壁厚≥8mm（砂型铸造）；要适当提高浇

注温度和浇注速度。③收缩率大，E体约为10～14%，E线约为1.8～2.5%，缩孔、

缩松倾向大，应采用顺序凝固加冒口补缩，要求铸钢件壁

厚尽可能均匀，避免热节，适当增大转角处的圆角半径。铸钢熔三点高，三对化学三成份要三求严格三。故不三能用冲三天炉熔三炼，多三采用电三弧炉或三感应电三炉进行三熔炼。由于钢三水温度三高，流三动性差三，收缩三应力大三，要求三型砂和三芯砂的三耐火性三、强度三、透气三性、退三让性都三要好。三为防止三粘砂，三型腔表三面要涂三以石英三粉或锆三砂粉等三耐高温三涂料。为减少三气体来三源，提三高流动三性，增三加强度三，大件三多采用三干型或三水玻璃三砂快干三型。对小而三复杂的三铸钢件三，可采三用熔模三精密铸三造。4．熔炼工艺特点5．铸型特点目的：消除内三应力，三细化晶三粒，提三高机械三性能。①低三碳钢：可用正三火代替三退火；②中三、高碳三钢：用退火三处理。6．铸钢的热处理：7．铸造合金钢对化学三成份、三熔炼工三艺要求三更严格三。三、铸三造铝合三金1．常三用铸造三铝合金1)常用铸造铝合金的牌号，化学成分性能及用途2）铸三造性能①流动三性好②线收三缩较小三，但有三一定的三缩孔倾三向，多三采用顺三序凝固三，加冒三口三补缩。③易氧三化，吸三气。2Al三+O2→Al2O3Al2O3的熔点三为20三50℃三，比重三大于铝三，易形三成氧气三夹杂；三降三低铝铸三件的机三械性能三。液态铝三可溶解三大量氢三，凝固三时，氢三的溶解三度下降三15倍三左三右；过三饱和的三氢来不三及析出三，以分三子态聚三集在铸三件内部三，形三成许三多小针三孔(<1m三m),三降低铸三件的机三械性能三和致密三性。3)三熔炼工三艺要点①熔炼三设备：三感应电三炉或焦三碳坩埚三炉。②为防三止氧化三，保证三合金化三学成分三，在炉三料上面三加熔剂三(KC三l，三Na三Cl)三覆盖合三金液表三面，可三隔离空三气，防三止金属三的氧化三、三烧损。③在熔三炼后期三应通入三氯气(三Cl2)进行三精炼：3Cl2+2A三l=2三AlC三l3↑(三沸点为三183三℃)Cl2+H2=2H三Cl↑生成的三AlC三L3,HC三l及C三l2气泡上三浮时产三生搅拌三作用，三将三铝合金三液中的三气体的三和Al2O3夹杂物三一并带三出涂面三而去除三。4)三铸型特三点①用细三粒度原三砂，可三提高铸三件表面三光洁度三；②严格三限制铸三型和炉三料中的三水分及三含氢物三质；③采用三开放式三浇注系三统。F直<F横<F内使合金三液流动三平衡，三减少吸三气和对三金属的三氧化。④批量三生产时三，多余三用金属三型，压三力铸造三、低压三铸造等三方法。2、铸三造铜合三金1)铸三造黄铜三(铜锌三合金)A黄三铜的牌三号，成三份、性三能及用三途铸造黄铜的机械性能及应用(GB1176—87)B黄三铜的铸三造性能①流三动性好②收三缩大，三易形成三缩孔。三应采用三顺序凝三固加冒三口补缩三。③铜三易形成三Cu2O夹杂三物。熔炼时三加入硼三砂、玻三璃作熔三剂，覆三盖在合三金液面三上，可三隔三离空气三，防止三氧化；三黄铜中三的锌元三素是良三好的脱三氧剂，三锌三的蒸发三可把铜三液中的三杂质带三出而排三除。熔三剂层可三减少锌三的过三量蒸三发损失三。2）铸三造青铜①常三用铸造三青铜的三牌号、三成份、三性能与三用途（三GB1三176三-87三）②青三铜的铸三造性能三：锡青铜三(Cu三-Sn三)：机械性三能，致三密性均三比黄铜三差；结三晶间隔三大，流三动性差三，三不易三产生缩三孔，但三易产生三显微缩三松。对三轴承等三零件，三有利于三储三润滑三油，提三高耐磨三性。当三厚度不三大时，三采用同三时凝固三，可细三化三晶粒三，使缩三松均匀三分布。锡青铜三很容易三被氧化三。烤炼三时，在三加入熔三剂隔离三空气的三同三时，三还要加三入磷进三行脱氧三。铝青铜三：是以铝三和铜为三主要成三为的合三金。用三铝代锡三可节省三锡资源三，三降低三成本，三并具有三良好的三机械性三能和耐三磨损，三耐大气三、海水三、三有机三酸腐蚀三的性能三。铝青铜三的收缩三大，缩三孔倾向三大，铸三造工艺三上多采三用顺序三凝固加三冒口补三缩的方三案。“常用三合金铸三件的铸三造工艺三特点”三部分结三束请转入三：“铸件结三构工艺三性”谢谢观三看/欢迎下三载