液态金属铸造成形.doc

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1、液态金属铸造成形班级：姓名：学号：液态金属铸造成形简介将液态金属浇注到与零件形状、尺寸相适应的铸型型腔中，待其冷却凝固，以获得毛坯或零件的生产方法，通常称为金属液态成形或铸造。工艺特点1．可生产形状任意复杂的制件，特别是内腔形状复杂的制件。2．适应性强，合金种类不受限制，铸件大小几乎不受限制。3.材料来源广，废品可重熔，设备投资低。4．废品率高、表面质量较低、劳动条件差。工艺基础-充型能力液态合金填充铸型的过程。充型能力是液体金属充满铸型型腔，获得尺寸精确、轮廓清晰的成形件的能力。充型能力不足时，会产生浇不足、冷隔、夹渣、气孔等缺陷。[2] 充型能力首先

2、取决于金属本身的流动性（流动能力），同时又受铸型性质、浇注条件和铸件结构等因素的影响。一、液态合金的流动性合金的流动性是：液态合金本身的流动能力。二、浇注条件1.浇注温度一般T浇越高，液态金属的充型能力越强。2.充型压力液态金属在流动方向上所受的压力越大，充型能力越强。3.浇注系统结构越复杂，流动阻力越大，充型能力越差。三、铸型充填条件1.铸型的蓄热系数铸型的蓄热系数表示铸型从其中的金属吸取热量并储存在本身的能力。2.铸型温度铸型温度越高，液态金属与铸型的温差越小，充型能力越强。3.铸型中的气体四、铸件结构1.折算厚度折算厚度也叫当量厚度或模数，为铸件体

3、积与表面积之比。折算厚度大，热量散失慢，充型能力就好。铸件壁厚相同时，垂直壁比水平壁更容易充填。2.铸件复杂程度铸件结构复杂，流动阻力大，铸型的充填就困难。工艺基础-凝固与收缩一、铸件的凝固方式1.逐层凝固2.糊状凝固3.中间凝固影响铸件凝固方式的主要因素：1.合金的结晶温度范围，合金的结晶温度范围愈小，凝固区域愈窄，愈倾向于逐层凝固。2.铸件的温度梯度，在合金结晶温度范围已定的前提下，凝固区域的宽窄取决与铸件内外层之间的温度差。若铸件内外层之间的温度差由小变大，则其对应的凝固区由宽变窄。二、合金的收缩合金的收缩经历如下三个阶段：1.液态收缩从浇注温度到

4、凝固开始温度之间的收缩。2.凝固收缩从凝固开始到凝固终止温度间的收缩。3.固态收缩从凝固终止温度到室温间的收缩。体收缩率是铸件产生缩孔或缩松的根本原因。线收缩率是铸件产生应力、变形、裂纹的根本原因。缩孔与缩松:液态合金在冷凝过程中，若其液态收缩和凝固收缩所缩减的容积得不到补充，则在铸件最后凝固的部位形成一些孔洞。大而集中的称为缩孔，细小而分散的称为缩松。缩孔和缩松的防止:防止缩孔和缩松常用的工艺措施就是控制铸件的凝固次序，使铸件实现“顺序凝固”。冒口：储存补缩用金属液的空腔。顺序凝固：铸件按照一定的次序逐渐凝固。同时凝固：整个铸件几乎同时凝固工艺基础-应

5、力、变形与裂纹一、液态成形内应力铸件在凝固以后的继续冷却过程中，其固态收缩受到阻碍，铸件内部即将产生内应力。机械应力（收缩应力）是合金的线收缩受到铸型、型芯、浇冒系统的机械阻碍而形成的内应力。机械应力是暂时应力。热应力是由于铸件壁厚不均匀，各部分冷却速度不同，以致在同一时期内铸件各部分收缩不一致而引起的应力。热应力使铸件的厚壁或心部受拉伸，薄壁或表层受压缩，是永久应力。[3] 二、铸件的变形与防止防止变形的方法：1.使铸件壁厚尽可能均匀；2.采用同时凝固的原则；3.采用反变形法。三、铸件的裂纹与防止热裂的形状特征是：裂纹短、缝隙宽、形状曲折、缝内呈氧化色

6、。热裂的防止：1.应尽量选择凝固温度范围小，热裂倾向小的合金。2.应提高铸型和型芯的退让性，以减小机械应力。3.对于铸钢件和铸铁件，必须严格控制硫的含量，防止热脆性。冷裂的特征是：裂纹细小，呈连续直线状，缝内有金属光泽或轻微氧化色。冷裂的防止：1.使铸件壁厚尽可能均匀；2.采用同时凝固的原则；3.对于铸钢件和铸铁件，必须严格控制磷的含量，防止冷脆性。铸钢的熔铸工艺特点1.铸钢的铸造性能差，流动性差、收缩大。铸件要安放冒口和冷铁，必须严格控制浇注温度；铸件壁不能太薄。2.铸钢的热处理，退火：C³0.35%；正火：C£0.35%。3.铸

7、钢的熔炼铸造有色合金铸造铜合金铸造黄铜(Cu-Zn)：铸造黄铜有相当高的力学性能，如σb=250~450Mpa，δ=7~30%，HBS=60~120。因其含铜量低，价格低于铸造青铜，而且它的凝固温度范围小，有优良的铸造性能。所以铸造黄铜常用于生产重载低速下或一般用途下的轴承、衬套、齿轮等耐磨件和阀门及大型螺旋桨等耐蚀件等。铸造青铜：青铜是指除了铜锌合金以外的其它铜合金。铸造锡青铜的力学性能虽低于黄铜，但其耐磨、耐蚀性优于黄铜，锡青铜特别适合制造高速滑动轴承和衬套。除锡青铜外，还有铝青铜、铅青铜、铍青铜等，其中铝青铜有优良的力学性能和耐磨、耐蚀性，但铸造性

8、能较差，仅用于重要用途的耐磨、耐蚀件。铸造铝合金铝硅合金（Al-Si）：铝硅合金