材料成型技术基础!

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1、零件或材料的四种加工方法：成型加工；切除加工；表而成型加工；热处理加工材料加工的基木要素材料、能量和信息。凝固:材料成型加工过程中的一种非常車要的是物理化学现象。它是将固体材料加热到液态,然后按照人们预定的尺寸、形状及组织形态，再次冷却至固态的过程。凝固过程中发生的变化体积变化、外形变化、凝固潜热的产生、嫡值改变、结构改变、发生溶质再分配。自发过程的判断依据1、白由能最低原理：△At,yW0自由能永不增大；2、自rh焰判断：△Gt,pwo口rh熔永不增大.自发形核：能量起伏耍越过的能垒也叫激活口rh能。AG寫AMJi2形核剂1、失配度小2、粗糙度大3、分

2、散性好4、高温稳定性好固液界面结构粗糙界面和光滑界1侨，或非小晶面及小晶面晶体的生长方式：连续主长（粗糙界血）和侧血生长（光滑界面）当过冷度较小时，光滑界面以螺型位错方式生长；过冷度较大时，则转为连续生长方式生长。共晶合金的凝固方式：共生生长，离异生长共生生长的俩个基本条件：俩相生长能力相近，且析出相要容易在先析出相上长大俩组元在界而前的横向传输要保证俩相等速生长的需要金属合金凝固方式：1、糊状凝固（砂型铸造）2、逐层凝固（金属型铸造）3、中间凝固凝固方式的影响因素：铸件的凝固方式市合金固液相线温度间隔、铸件断面温度梯度两个］大I素共同决定。还受合金本身

3、的凝固温度影响。凝固温度间隔大的合金倾向于糊状凝固；反Z逐层凝固合金收缩分为三个阶段1、液态收缩2、凝固收缩3、固态收缩铸件宏观组织的晶区：表而细晶粒区、屮间林状晶区、内部等轴晶区熔池的形状、尺寸受焊接工艺的影响趋势一般增大焊接电流，熔池的最大深度Hmax随Z增大，I何最大宽度Bmax则相对减小。增大电弧电压时，则恰恰相反。若增加电弧能量，熔池长度L也随之增大。当焊接速度增人时,整个熔池除体积减小外，在焊接方向上将变得更加细长。凝固成型的方法铸型材料：一次型（砂型铸造），永久型（金属型铸造）；充填方法：重力铸造、低压铸造、压力铸造；特种加工：离心、熔模、

4、连续、真空。凝固成形热过程（加热熔化和冷却凝固）的基本特点预热区、熔化区、过热区、炉缸区热交换特点：炉气给热以对流传热为主、传递热量大、预热区高度的变动大热交换特点：炉气给热以对流传热为主、熔化区呈凹形分布、熔化区高度波动大热交换特点：铁液的受热以与焦炭接触传导传热为主、传热强度大、炉气最高温度与区域高度有关凝固成型材料工艺性能优劣性：流动性、收缩性、铸造应力浇注位置的选择原则：（1）铸件的重要加工而或工作而应向下，如向下难以实现，应尽力使其位于侧而。（2）铸件的大平曲应尽量向下。（3）铸件的大部分薄壁应位于铸型下部或处于垂直或倾斜位置，防止产牛浇不足或

5、冷隔。（4）铸件较厚部位尽量放在分型而附近的上部或侧而，便于设置冒口迓行补缩。铸造分型面的选择原则1、应便于起模，使造型工艺简化，尽量减少分型面，避免不必要的活块和型芯2、应尽量使铸件的全部或人部置于同一箱铸型内，以保证其秸度。一般在最人界面处3、尽量使型腔及主要型芯位于下箱，方便造型、下芯、合箱及检验铸件壁厚。粘土砂型分为湿砂型、T砂型、表而烘干砂型。砂型铸造的特点适用范围广，几乎适用于所有零部件牛产；对于一些大型、单件或者小批量的铸件主产,手工造型更是首选；机器造型能提高造型速度及铸熨尺寸精度和质量，适合大型铸造厂连续人批量生产，废品率低。但设备投资

6、大，且用于工艺成熟的定型铸件；晶粒粗人，易产生组织和成分的偏析，表面粗糙度大。金属型铸造的优点实现了一型多铸，无型砂处理工序，牛产率大大提高，便丁•机械化牛产。铸件尺寸精度高。节省生产场地，改善生产环境，节约造型材料的消耗。金属型铸造的限制：a）金属型制造成本高、周期长，不适合单件、小批量牛产。b）铸件外形，尤其是内腔，不宜过于复杂。c）壁厚不宜过薄，否则容易产生浇不足筹缺陷。d）用于铸造铸钢等高熔点合金时，金属型寿命短。压力铸造优点a）生产率高，每小时■可压铸50〜150次，最高达500次，便于实现白动化、半自动化生产。b）铸件尺寸精度高,表面光洁（C

7、T6〜9,RaO.4〜3.2m）。c）铸件冷却快，有在压力下结晶，晶粒细小，铸件强度、硬度较高。d）便于镶嵌法铸造，一些复杂的零件可多次压铸，简化压铸模和制造过程；便于将不同材料镶恢在一起，实现一件多材质，改善某部位的性能。缺点：a）设备投资大，压型制造周期长、费用高，只有大量牛产才具有经济效益。b）合金种类有限，对于高熔点合金（钢，铸铁等），压型和压铸室寿命低。c）充型和冷却快，厚壁处难以补缩，易出现缩松。d）压铸的速度极高，压型型腔内的气体很难排除，致使铸件内部存在大量弥散分布的微细气泡。低压铸造优点：a）浇注压力和速度便于调节，可适应不同的铸型；充

8、型平稳，对铸型的冲刷力小，气体易排除。b）便于实现顺序凝固，防止缩孔和缩松，尤能