武汉理工大学,金属工艺学第6章 常用合金铸件的生产讲解
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常用合金铸件的生产课件1. 引言本课件主要介绍常用合金铸件的生产过程,包括铸造工艺、模具设计、合金材料选择、铸造过程控制等方面内容。
通过学习本课件,您将了解到合金铸件的生产过程以及如何进行有效的控制和优化。
2. 铸造工艺铸造是制造合金铸件的常用工艺之一,主要包括砂型铸造、金属型铸造和压铸等。
下面我们将对这几种常用的铸造工艺进行介绍。
2.1 砂型铸造砂型铸造是一种常用的铸造工艺,它使用砂型作为铸件的模具。
砂型铸造可以用于生产各种形状和大小的铸件,成本较低且适用于小批量生产。
砂型铸造的主要步骤包括模具设计、模具制造、砂型制备、浇注、冷却、清理等。
2.2 金属型铸造金属型铸造是使用金属模具进行铸造的工艺,主要适用于中小型铸件的生产。
相比于砂型铸造,金属型铸造的成本较高,但能够获得更高的精度和表面质量。
金属型铸造的主要步骤包括模具设计和制造、熔炼铸造金属、填充模腔、冷却、脱模等。
2.3 压铸压铸是一种高效的铸造工艺,通过将熔融金属注入压铸机中,利用高压和快速冷却来形成铸件。
压铸可以实现高生产效率和精确度,适用于大批量生产。
压铸的主要步骤包括模具设计和制造、熔炼金属、注射填充、压力维持、冷却脱模等。
3. 模具设计模具设计是铸件生产过程中的重要环节,它直接影响到铸件的质量和成本。
好的模具设计能够提高铸件的精度和表面质量,减少材料使用,降低生产成本。
以下是模具设计的一些关键点。
3.1 模具结构设计模具结构设计应考虑到铸件的形状、尺寸和特殊要求等因素。
合理的模具结构能够方便铸件的填充和冷却,提高铸件质量。
3.2 模具材料选择模具材料应具有高热传导性、良好的耐磨性和耐热性。
常用的模具材料有铸铁、钢等。
3.3 模具制造工艺模具制造工艺包括模具加工、热处理、组装等步骤。
模具加工的精度和质量直接决定了铸件的精度和表面质量。
4. 合金材料选择合金材料的选择在铸件生产过程中起着关键作用。
不同的合金具有不同的性能和应用范围,合适的合金选择可以提高铸件的强度、抗腐蚀性和耐磨性。
铸件形成理论重要知识点第一章液态金属的结构和性质1.金属的加热膨胀:原子间距离将随温度的升高而增加,即产生热膨胀。
由于能量起伏,一些原子则可能越过势垒跑到原子之间的间隙中或金属表面,原子离开点阵后,留下了自由点阵——空穴。
原子间距增大,空穴的产生是物体膨胀的原因之一。
2.金属的熔化:把金属加热到熔点附近时,离位原子数大为增加。
在外力的作用下,这些原子作定向运动,造成晶粒间的相对流动,称为晶界粘滞流动。
晶粒内部,也有相当数量的原子频频跳跃、离位,空穴数大为增加。
接近熔点时,晶界上的原子则可能脱离原晶粒表面,向邻近晶粒跳跃,晶粒逐渐失去固定形状。
3.理想金属的液态结构特点金属熔化后,以及在熔点以上不高的温度范围内,液体状态的结构有以下特点:1、原子排列在较小距离内仍具有一定规律性,且其平均原子间距增加不大。
2、金属液体由许多原子集团所组成,在原子集团内保持固体的排列特征,而在原子集团之间的结合处则受到很大破坏(近程有序排列)。
3、原子集团存在能量起伏和结构起伏。
4、原子集团间距较大,比较松散,犹如存在空穴。
5、原子集团的平均尺寸、游动速度都与温度有关,温度越高,则原子集团的平均尺寸越小,游动速度越快。
概括起来:接近熔点的液态金属由许多游动的原子集团和空穴组成,原子集团中原子呈规则排列,结构与原固体相似,但存在能量起伏和结构起伏。
4. 实际金属的液态结构实际液态金属在微观上是由存在能量起伏、结构起伏和成分起伏的游动原子集团、空穴和许多固态、气态或液态的化合物组成的混浊液体;从化学键上看,除了基体金属与其合金元素组成的金属键之外,还存在其他多种类型的化学键。
5.影响粘度的因素(1)温度:温度不太高时,T升高,η值下降。
温度很高时,T升高,η值升高。
(2)化学成分:表面活性元素使液体粘度降低,非表面活性杂质的存在使粘度提高。
(3)非金属夹杂物:非金属夹杂物使粘度增加。
6.粘度对铸坯质量的影响(1)对液态金属流动状态的影响:粘度对铸件轮廓的清晰程度有影响,为降低液体的粘度应适当提高过热度或者加入表面活性物质等。