铸造技术-知识点(金属热处理)

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1、铸造1、基本概念：1．铸造：将熔融的具有一定化学成分的合金浇入事先造好的铸型型腔内，待其冷却凝固后获得一定形状和性能铸件的工艺过程。2铸造的特点：（1）液态成形（2）能制造出外形和内腔很复杂的零件（3）适应性广（4）原材料来源广泛，价格低（5）铸件内部常有缺陷-缩孔、缩松及气孔（6）铸件表面较粗糙，尺寸精度不高（7）劳动强度大，条件差，环境污染严重3.铸造性能：获得合格铸件的难易程度-1流动性-2收缩性-3吸气性-4偏析性1合金的流动性：是指熔融合金的流动能力。2．影响流动性的因素：(1)合金的种类：铸铁流动

2、性好，铸钢流动性差。(2)化学成分：纯金属及共晶成分的合金是在恒温下结晶－流动性好。而其他成分合金的结晶是在一定温度范围内进行，凝固层内初生的树枝晶使其内表面参差不齐，阻碍合金液流动，故流动性差。(back)(3)浇注温度：提高浇注温度可降低合金液粘度，流动性提高。但浇注温度过高，合金液收缩增加，吸气增多，氧化严重,流动性甚至下降。(Fig.)(4)铸型特点：铸型材料导热性不同－流动性不同2合金的收缩性：合金从液态冷却到室温的过程中，体积和尺寸缩小现象①收缩三阶段：(a)液态收缩（Ⅰ）:体积收缩→缩孔、缩松(

3、b)凝固收缩（Ⅱ）:体积收缩→缩孔、缩松(c)固态收缩（Ⅲ）:尺寸收缩→变形、开裂.缩孔与缩松:在凝固结束后，铸件最后凝固的部位会出现由于补缩不良而产生的孔洞--大而集中的孔洞:缩孔--小而分散的孔洞:缩松缩孔与缩松的防止：控制铸件凝固顺序-使其定向凝固是防止铸件产生缩孔有效方法－冒口或冷铁(1)冒口-铸型内储存供补缩铸件用金属液的空腔及充填的金属　-明冒口：是指高度方向贯通上型的顶冒口或侧冒口。　　-暗冒口：是指高度方向不伸出铸型顶面，全部冒口被型砂覆盖的顶冒口或侧冒口。(2)冷铁-为增加铸件局部冷却速度，

4、在砂型、砂芯表面或型腔中安放的金属物（铸铁或铸钢）　　-外冷铁:是造型时放置在模样表面而埋入砂型中的冷铁　　-内冷铁:放置在型腔内能与铸件熔合为一体的冷铁。变形与开裂(固态收缩引起)：(1)铸造应力：铸件的固态收缩受到阻碍而产生的应力-收缩应力-指铸件在固态收缩时，因受到铸型、型芯、浇冒口等外力的阻碍而产生的应力。这种应力是暂时的-铸件经落砂后机械阻碍消除，应力随即消失。-热应力-指铸件在凝固和冷却过程中，不同部位由于不均衡的收缩而引起的应力。这种应力是永久的（残余应力）(2)铸件的变形:当铸件内存在的应力超

5、过合金的屈服极限时，铸件会通过不同程度的变形来减缓其应力。(3)铸件的裂纹：当铸造应力超过合金的强度极限时，铸件便产生裂纹。-热裂:热裂是在凝固后期高温下形成的。-冷裂:冷裂是在较低温度下产生的。3合金的吸气性：合金在熔炼和浇注时吸收气体的性能。合金液所吸收的气体如不能逸出而停留在合金液内，则使铸件产生气孔缺陷。分类：（1）侵入气孔：侵入气孔是由于砂型或砂芯受热而产生的气体侵入金属液内部而形成的。形成原因：－砂型（芯）的水分－有机附加物含量过多(燃)－型（芯）砂的透气性差（2）析出气孔：合金在熔炼和浇注过程中

6、→H2、O2、N2等气体溶解在其中当合金液冷凝时，气体在合金中溶解度下降以气泡形式析出气泡如不能及时上浮逸出，便会在铸件中形成析出气孔。(气体在金属液中的溶解度随温度的升高而增加）形成原因：-炉料含水、氧化物和油污-熔炼时间长（3）反应气孔：-合金液与型砂中的水分发生化学反应产生气体而形成的气孔形成原因：含锈、油污等。4．合金的偏析性：铸件或铸锭的各部分化学成分、金相组织不一致的现象。晶内偏析(枝晶偏析):晶粒内各部分化学成分不均匀的现象,多发生在结晶温度范围较宽的合金中-消除措施：可采用扩散退火的方法消除区

7、域偏析(宏观偏析）：铸件内各部分化学成分不均匀的现象,常发生在由密度相差较大的元素组成的合金中-防止措施：应在浇注时充分搅拌或加大合金液的冷却速度铸铁：含有Si、Mn、S、P元素并且碳质量分数大于2.11%的铁碳合金。分类：-　　按碳的存在形式－白口铸铁、灰口铸铁、麻口铸铁。-(Fe3C)石墨）（Fe3C+石墨）灰口铸铁按析出石墨的形态－普通灰铸铁（灰铸铁）－球墨铸铁－可锻铸铁－蠕墨铸铁2.1．灰口铸铁：（1）特点：－具有优良的铸造性能、减振性、切削加工性，缺口敏感性小以及成本低廉。　　　　　－强度低、塑性差

8、（2）牌号：HTXXX：HT为灰、铁二字汉语拼音字头，其后的三位数字表示抗拉强度值(MPa)。－　HT100,HT150,HT200,HT250,HT300,HT350（3）用途：带轮、阀体、箱体、机座2.2.球墨铸铁：是将铁液经球化处理，使石墨形态为球状而制成的。（1）特点：由于石墨呈球状，对铸铁基体的割裂作用减小，应力集中倾向降低，从而使球铁具有较高的综合机械性能。（2）牌号：QTXXX-XX第