铸造成形工艺理论基础

铸造工艺基础知识及理论目录一、基础概念 (2)1.1 铸造的定义与意义 (3)1.2 铸造工艺的种类与应用 (4)二、铸造材料 (6)三、铸造设备 (7)3.1 熔炼设备 (9)3.2 锻造设备 (10)3.3 后处理设备 (11)四、铸造工艺过程 (12)五、铸造工艺设计 (13)5.1 工艺方案的确定 (15)5.2 工艺参数的选择 (16)5.3 工艺文件的编制 (18)六、铸造质量与控制 (20)6.1 铸造缺陷的产生原因及防止措施 (22)6.2 铸造质量检测方法与标准 (23)七、铸造生产与环境 (24)7.1 铸造生产的环保要求 (26)7.2 环保设备的应用与管理 (27)八、现代铸造技术的发展趋势 (28)8.1 快速凝固与近净形铸造技术 (30)8.2 数字化与智能化铸造技术 (31)8.3 生物铸造与绿色铸造技术 (33)一、基础概念铸造工艺是指将熔炼好的液态金属浇入铸型，待其凝固后获得所需形状和性能的金属制品的过程。

它是制造业中非常重要的工艺之一，广泛应用于汽车、航空、建筑、电子等领域。

铸造工艺的基础知识主要包括液态金属的性质、铸型（即模具）的设计与制造、浇注系统、凝固过程以及后处理等。

这些知识是理解和掌握铸造工艺的基本前提。

液态金属的性质：液态金属在铸造过程中的流动性、填充能力、冷却速度等对其最终的产品质量有着决定性的影响。

了解液态金属的成分、温度、粘度等基本性质对于铸造工艺的设计和实践都是非常重要的。

铸型的设计与制造：铸型是形成金属制品形状和内部结构的重要工具。

铸型的设计需要考虑到金属液的流动性和凝固特性，以及制品的精度和表面质量要求。

铸型的制造也需要选用合适的材料，并经过精密加工才能达到设计要求。

浇注系统：浇注系统是连接铸型和液态金属的通道，包括浇口杯、直浇道、横浇道和内浇道等部分。

合理的浇注系统设计可以确保金属液均匀地注入铸型，并有利于热量和气体的排出，从而提高制品的质量和生产效率。

材料成型工艺基础部分0 绪论金属材料：metal material (MR)高分子材料：high-molecular material陶瓷材料：ceramic material复合材料：composition material成形工艺：formation technology1 铸造铸造工艺：casting technique铸件：foundry goods （casting）机器零件：machine part毛坯：blank力学性能：mechanical property砂型铸造：sand casting process型砂：foundry sand1.1 铸件成形理论基础合金：alloy铸造性能：casting property工艺性能：processing property收缩性：constringency偏析性：aliquation氧化性：oxidizability吸气性：inspiratory铸件结构：casting structure使用性能：service performance浇不足：misrun冷隔：cold shut夹渣：cinder inclusion粘砂：sand fusion缺陷：flaw, defect, falling流动性：flowing power铸型：cast (foundry mold)蓄热系数：thermal storage capacity 浇注：pouring凝固：freezing收缩性：constringency逐层凝固：layer-by-layer freezing 糊状凝固：mushy freezing结晶：crystal缩孔：shrinkage void缩松：shrinkage porosity顺序凝固：progressive solidification 冷铁：iron chill补缩：feeding等温线法：constant temperature line method 内接圆法：inscribed circle method铸造应力：casting stress变形：deforming裂纹：crack机械应力：mechanical stress热应力：heat stress相变应力：transformation stress气孔：blow hole铸铁：ingot铸钢：cast steel非铁合金：nonferrous alloy灰铸铁：gray cast-iorn孕育处理：inoculation球墨铸铁：spheroidal球化处理：sheroidisation可锻铸铁：ductile cast iron石墨：graphite蠕墨铸铁：vermicular cast iron热处理：heat processing铝合金：Al-alloy熔炼：fusion metallurgy铜合金：copper alloy氢脆：hydrogen brittleness1.2 铸造方法（casting method）手工造型：hand moulding机器造型：machine moulding金属型：metal mold casting金属模：permanent mould压力铸造：press casting熔模铸造：investment moulding蜡膜：cere离心铸造：centrifugal casting低压铸造：casting under low pressure 差压铸造：counter-pressure casting 陶瓷型铸造：shaw process1.3 铸造工艺设计浇注位置：pouring position分型面：mould joint活块：loose piece起模：patter drawing型芯：core型芯撑：chaplet工艺参数：processing parameter下芯：core setting合型：mould assembly冒口：casting head尺寸公差：dimensional tolerance尺寸公差带：tolerance zone机械加工余量：machining allowance 铸孔：core hole非标准：nonstandard label收缩率：rate of contraction线收缩：linear contraction体收缩：volume contraction起模斜度：pattern draft铸造圆角：curving of castings芯头：core register芯头间隙：clearance芯座：core print seat分型线：joint line分模线：die parting line1.4 铸造结构工艺性加强筋：rib reinforcement撒砂：stuccoing内腔：entocoele2 金属塑性加工塑性加工：plastic working塑性：plastic property锻造：forge work冲压：punching轧制：rolling拉拔：drawing挤压：extruding细化晶粒：grain refinement 热锻：hit-forging温锻：warm forging2.1 金属塑性加工理论基础塑性变形：plastic yield加工硬化：work-hardening 韧性：ductility回复温度：return temperature 再结晶：recrystallize再结晶退火：full annealing 冷变形：cold deformation热变性：heat denaturation锻造比：forging ratio镦粗：upset拔长：pull out纤维组织：fibrous tissue锻造性能：forging property可锻性：forgeability变形抗力：resistance of deformation化学成分：chemical constitution热脆性：hot brittleness冷脆性：cold-shortness变形速度：deformation velocity应力状态：stress condition变形温度：deformation temperature过热：overheating过烧：burning脱碳：carbon elimination始锻温度：initiation forging temperature 终锻温度：final forging temperature 2.2 金属塑性加工方法自由锻：flat-die hammer冲孔：jetting弯曲：bend弯曲半径：bending radius切割：cut扭转：twist rotation错移：offsetting锻接：percussion基本工序：basic process辅助工序：auxiliary process精整工序：finishing process模锻：contour forging锻模：forging die胎膜锻：fetal membrane forging剪床：shearing machine冲床：backing-out punch冲裁：blanking弹性变形：elastic distortion塑性变形：plastic yield剪切变形：shearing deformation最小弯曲半径：minimum bending radius 曲率：angularity弯裂：rupture回弹：rebound辊轧：roll forming辊锻：roll forging斜轧：oblique rolling横轧：transverse rolling辗压：tamping drum挤压：extruding拉拔：draft2.3 塑性加工工艺设计工艺规程：process specification锻件图：forging drawing敷料：dressing锻件余量：forging allowance锻件公差：forging tolerance工夹具：clamping apparatus加热设备：firing equipment加热规范：heating schedule冷却规范：cooling schedule后续处理：after treatment分模面：die parting face冲孔连皮：punching the wad模锻斜度：draft angle圆角半径：radius of corner圆饼类锻件：circumcresent cake-like forging 长轴类锻件：long axis-like forging2.4 锻件结构工艺性锥体：cone斜面：cant空间曲线：curve in space粗糙度：degree of roughness2.5 冲压件结构工艺性3 焊接焊接：welding铆接：riverting熔焊：fusion welding压焊：press welding钎焊：braze welding3.1 焊接理论基础冶金：metallurgy电弧焊：arc welding气焊：acetylene welding电渣焊：electro-slag welding 高能束焊：high energy welding 电子焊：electronic welding激光焊：laser welding等离子焊：plasma welding电弧：electric arc阳极区：anode region阴极区：negative polarity弧柱区：arc stream正接法：electrode negative method反接法：opposition method脱氧剂：deoxidizing agent焊缝：welded seam焊缝区：weld zone熔合区：fusion area热影响区：heat-affected zone脆性断裂：brittle fracture过热区：overheated zone正火区：normalized zone相变区：phase change zone焊接应力：welding stress收缩变形：contraction distortion角变形：angular deformation弯曲变形：bend deformation扭曲变形：warping deformation波浪变形：wave transformation反变形法：reversible deformation method 刚性固定法：rigid fixing method预热：warming-up缓冷：slow cool焊后热处理：postweld heat treatment矫形处理：shape-righting3.2 焊接方法埋弧焊：hidden arc welding气体保护焊：gas shielded arc welding氩弧焊：argon welding熔化极氩弧焊：consumable electrode argon welding 钨极氩弧焊：argon tungsten-arc welding二氧化碳气体保护焊：CO2 gas shielded arc welding 碳弧焊：carbon arc welding碳弧气刨：carbon arc air gouging电渣焊：electro-slag welding高能焊：high grade energy welding等离子弧切割：plasma arc cutting (PAC)堆焊：bead weld电阻焊：resistance welding电焊：electric welding缝焊：seam welding压焊：press welding多点凸焊：multiple projection welding对焊：welding neck摩擦焊：friction welding扩散焊：diffusion welding硬钎料：brazing alloy软钎料：soft solder3.3 常用金属材料的焊接焊接性：weldability焊接方法：welding method 焊接材料：welding material 焊条：electrode焊剂：flux material碳素钢：carbon steel低碳钢：low carbon steel中碳钢：medium carbon steel 高碳钢：high carbon steel低合金钢：lean alloy steel不锈钢：non-corrosive steel 有色金属：nonferrous metal 3.4 焊接工艺设计型材：sectional bar药皮：coating焊丝：soldering wire连续焊缝：continuous weld断续焊缝：intermittent weld应力集中：stress concentration焊接接头：soldered joint坡口：groove对接：abutting joint搭接：lap joint角接：corner joint4 粉末冶金（power metallurgy）粉末冶金成品：finished power metallurgical product 铁氧体：ferrite硬质合金：sintered-carbide高熔点金属：high-melting metal陶瓷：ceramic4.1 粉末冶金工艺理论基础压坯：pressed compact扩散：diffusion烧结：agglomeration固溶：solid solubility化合：combination4.2 粉末冶金的工艺流程制备：preparation预处理：anticipation还原法：reduction method电解法：electrolytic method雾化法：atomization粒度：grain size松装密度：loose density流动性：flowing power压缩性：compressibility筛分：screen separation混合：compounding制粒：pelletization过烧：superburning欠烧：underburnt5 金属复合成型技术自蔓延焊接：SHS welding热等静压：HIP准热等静压：PHIP5.1 液态成型技术与固态成型技术的复合高压铸造：high-pressure casting电磁泵：magnetic-pump压射成型：injection molding柱塞：plunger piston冲头：drift pin凝固法：freezing method挤压法：extrusion method转向节：knuckle pivot制动器：arresting gear5.2 金属半凝固、半熔融成型技术凝固：freezing半熔融：semi-vitreous触变铸造：thixotropy casting触变锻造：thixotropy forging注射成型：injection molding5.3 其他金属成型新技术快速凝固：flash set非晶态：amorphous溢流法：press over system喷射沉积：ejecting deposit爆炸复合法：explosion cladding method 扩散焊接：diffusion welding挤压：extruding轧制：roll down6 非金属材料成型技术6.1 高分子材料成型技术高分子材料：non-metal material 耐腐蚀：resistant material绝缘：insulation老化：ageing耐热性：heat-durability粘弹性：viscoelasticity塑料：plastic material橡胶：rubber合成纤维：synthetic fibre涂料：covering material粘结剂：agglomerant粘度：viscosity热塑性塑料：thermoplastic plastics 热固性塑料：thermosetting plastic 通用塑料：general-purpose plastics 工程塑料：engineering plastic薄膜：thin film增强塑料：reinforced plastics浇注塑料：pouring plastics注射塑料：injiection plastics挤出塑料：extrusion plastics吹塑塑料：blowing plastics模压塑料：die pressing plastics聚合物：ploymer semiconductor吸湿性：hygroscopic cargo定向作用：directional action生胶：green glue stock填料：carrier丁苯橡胶：SBR顺丁橡胶：BR氯丁橡胶：CR丁腈橡胶：NBR硅橡胶：Q聚氨酯橡胶：U压延：calender硫化：sulfuration胶粘剂：adhesive胶接：glue joint刹车片：brake block零件修复：parts renewal蜂窝夹层：honeycomb core material 6.2 工业陶瓷制品的成型技术干燥：drying润滑剂：anti-friction结合剂：binder热压铸：hot injiection moulding 6.3 非金属材料成型技术的新进展热压烧结：hot pressed sintering7 复合材料的成型技术复合材料：composite material树脂：resin7.1 金属复合材料的成型技术硼纤维：boron fiber钛合金：titanium alloy碳纤维：carbon filter等离子喷涂：plasma spraying浸渍法：immersion method锭坯：ingot blank7.2 聚合物基复合材料的成型技术晶须：whisker缠绕成形：enwind forming湿法缠绕：wet method enwind 7.3 陶瓷复合材料成型技术溶胶-凝胶法：sol-gel method化学气相沉积：chemical vapor deposition (CVD) 原位：in situ8 材料成型方法的选择粉末冶金：powder metallurgy工程塑料：engineering plastics工程陶瓷：engineering ceramics。

材料成型工艺基础部分0 绪论金属材料：metal material (MR)高分子材料：high-molecular material陶瓷材料：ceramic material复合材料：composition material成形工艺：formation technology1 铸造铸造工艺：casting technique铸件：foundry goods （casting）机器零件：machine part毛坯：blank力学性能：mechanical property砂型铸造：sand casting process型砂：foundry sand1.1 铸件成形理论基础合金：alloy铸造性能：casting property工艺性能：processing property收缩性：constringency偏析性：aliquation氧化性：oxidizability吸气性：inspiratory铸件结构：casting structure使用性能：service performance浇不足：misrun冷隔：cold shut夹渣：cinder inclusion粘砂：sand fusion缺陷：flaw, defect, falling流动性：flowing power铸型：cast (foundry mold)蓄热系数：thermal storage capacity 浇注：pouring凝固：freezing收缩性：constringency逐层凝固：layer-by-layer freezing 糊状凝固：mushy freezing结晶：crystal缩孔：shrinkage void缩松：shrinkage porosity顺序凝固：progressive solidification 冷铁：iron chill补缩：feeding等温线法：constant temperature line method 内接圆法：inscribed circle method铸造应力：casting stress变形：deforming裂纹：crack机械应力：mechanical stress热应力：heat stress相变应力：transformation stress气孔：blow hole铸铁：ingot铸钢：cast steel非铁合金：nonferrous alloy灰铸铁：gray cast-iorn孕育处理：inoculation球墨铸铁：spheroidal球化处理：sheroidisation可锻铸铁：ductile cast iron石墨：graphite蠕墨铸铁：vermicular cast iron热处理：heat processing铝合金：Al-alloy熔炼：fusion metallurgy铜合金：copper alloy氢脆：hydrogen brittleness1.2 铸造方法（casting method）手工造型：hand moulding机器造型：machine moulding金属型：metal mold casting金属模：permanent mould压力铸造：press casting熔模铸造：investment moulding蜡膜：cere离心铸造：centrifugal casting低压铸造：casting under low pressure 差压铸造：counter-pressure casting 陶瓷型铸造：shaw process1.3 铸造工艺设计浇注位置：pouring position分型面：mould joint活块：loose piece起模：patter drawing型芯：core型芯撑：chaplet工艺参数：processing parameter下芯：core setting合型：mould assembly冒口：casting head尺寸公差：dimensional tolerance尺寸公差带：tolerance zone机械加工余量：machining allowance 铸孔：core hole非标准：nonstandard label收缩率：rate of contraction线收缩：linear contraction体收缩：volume contraction起模斜度：pattern draft铸造圆角：curving of castings芯头：core register芯头间隙：clearance芯座：core print seat分型线：joint line分模线：die parting line1.4 铸造结构工艺性加强筋：rib reinforcement撒砂：stuccoing内腔：entocoele2 金属塑性加工塑性加工：plastic working塑性：plastic property锻造：forge work冲压：punching轧制：rolling拉拔：drawing挤压：extruding细化晶粒：grain refinement 热锻：hit-forging温锻：warm forging2.1 金属塑性加工理论基础塑性变形：plastic yield加工硬化：work-hardening 韧性：ductility回复温度：return temperature 再结晶：recrystallize再结晶退火：full annealing 冷变形：cold deformation热变性：heat denaturation锻造比：forging ratio镦粗：upset拔长：pull out纤维组织：fibrous tissue锻造性能：forging property可锻性：forgeability变形抗力：resistance of deformation化学成分：chemical constitution热脆性：hot brittleness冷脆性：cold-shortness变形速度：deformation velocity应力状态：stress condition变形温度：deformation temperature过热：overheating过烧：burning脱碳：carbon elimination始锻温度：initiation forging temperature 终锻温度：final forging temperature 2.2 金属塑性加工方法自由锻：flat-die hammer冲孔：jetting弯曲：bend弯曲半径：bending radius切割：cut扭转：twist rotation错移：offsetting锻接：percussion基本工序：basic process辅助工序：auxiliary process精整工序：finishing process模锻：contour forging锻模：forging die胎膜锻：fetal membrane forging剪床：shearing machine冲床：backing-out punch冲裁：blanking弹性变形：elastic distortion塑性变形：plastic yield剪切变形：shearing deformation最小弯曲半径：minimum bending radius 曲率：angularity弯裂：rupture回弹：rebound辊轧：roll forming辊锻：roll forging斜轧：oblique rolling横轧：transverse rolling辗压：tamping drum挤压：extruding拉拔：draft2.3 塑性加工工艺设计工艺规程：process specification锻件图：forging drawing敷料：dressing锻件余量：forging allowance锻件公差：forging tolerance工夹具：clamping apparatus加热设备：firing equipment加热规范：heating schedule冷却规范：cooling schedule后续处理：after treatment分模面：die parting face冲孔连皮：punching the wad模锻斜度：draft angle圆角半径：radius of corner圆饼类锻件：circumcresent cake-like forging 长轴类锻件：long axis-like forging2.4 锻件结构工艺性锥体：cone斜面：cant空间曲线：curve in space粗糙度：degree of roughness2.5 冲压件结构工艺性3 焊接焊接：welding铆接：riverting熔焊：fusion welding压焊：press welding钎焊：braze welding3.1 焊接理论基础冶金：metallurgy电弧焊：arc welding气焊：acetylene welding电渣焊：electro-slag welding 高能束焊：high energy welding 电子焊：electronic welding激光焊：laser welding等离子焊：plasma welding电弧：electric arc阳极区：anode region阴极区：negative polarity弧柱区：arc stream正接法：electrode negative method反接法：opposition method脱氧剂：deoxidizing agent焊缝：welded seam焊缝区：weld zone熔合区：fusion area热影响区：heat-affected zone脆性断裂：brittle fracture过热区：overheated zone正火区：normalized zone相变区：phase change zone焊接应力：welding stress收缩变形：contraction distortion角变形：angular deformation弯曲变形：bend deformation扭曲变形：warping deformation波浪变形：wave transformation反变形法：reversible deformation method 刚性固定法：rigid fixing method预热：warming-up缓冷：slow cool焊后热处理：postweld heat treatment矫形处理：shape-righting3.2 焊接方法埋弧焊：hidden arc welding气体保护焊：gas shielded arc welding氩弧焊：argon welding熔化极氩弧焊：consumable electrode argon welding 钨极氩弧焊：argon tungsten-arc welding二氧化碳气体保护焊：CO2 gas shielded arc welding 碳弧焊：carbon arc welding碳弧气刨：carbon arc air gouging电渣焊：electro-slag welding高能焊：high grade energy welding等离子弧切割：plasma arc cutting (PAC)堆焊：bead weld电阻焊：resistance welding电焊：electric welding缝焊：seam welding压焊：press welding多点凸焊：multiple projection welding对焊：welding neck摩擦焊：friction welding扩散焊：diffusion welding硬钎料：brazing alloy软钎料：soft solder3.3 常用金属材料的焊接焊接性：weldability焊接方法：welding method 焊接材料：welding material 焊条：electrode焊剂：flux material碳素钢：carbon steel低碳钢：low carbon steel中碳钢：medium carbon steel 高碳钢：high carbon steel低合金钢：lean alloy steel不锈钢：non-corrosive steel 有色金属：nonferrous metal 3.4 焊接工艺设计型材：sectional bar药皮：coating焊丝：soldering wire连续焊缝：continuous weld断续焊缝：intermittent weld应力集中：stress concentration焊接接头：soldered joint坡口：groove对接：abutting joint搭接：lap joint角接：corner joint4 粉末冶金（power metallurgy）粉末冶金成品：finished power metallurgical product 铁氧体：ferrite硬质合金：sintered-carbide高熔点金属：high-melting metal陶瓷：ceramic4.1 粉末冶金工艺理论基础压坯：pressed compact扩散：diffusion烧结：agglomeration固溶：solid solubility化合：combination4.2 粉末冶金的工艺流程制备：preparation预处理：anticipation还原法：reduction method电解法：electrolytic method雾化法：atomization粒度：grain size松装密度：loose density流动性：flowing power压缩性：compressibility筛分：screen separation混合：compounding制粒：pelletization过烧：superburning欠烧：underburnt5 金属复合成型技术自蔓延焊接：SHS welding热等静压：HIP准热等静压：PHIP5.1 液态成型技术与固态成型技术的复合高压铸造：high-pressure casting电磁泵：magnetic-pump压射成型：injection molding柱塞：plunger piston冲头：drift pin凝固法：freezing method挤压法：extrusion method转向节：knuckle pivot制动器：arresting gear5.2 金属半凝固、半熔融成型技术凝固：freezing半熔融：semi-vitreous触变铸造：thixotropy casting触变锻造：thixotropy forging注射成型：injection molding5.3 其他金属成型新技术快速凝固：flash set非晶态：amorphous溢流法：press over system喷射沉积：ejecting deposit爆炸复合法：explosion cladding method 扩散焊接：diffusion welding挤压：extruding轧制：roll down6 非金属材料成型技术6.1 高分子材料成型技术高分子材料：non-metal material 耐腐蚀：resistant material绝缘：insulation老化：ageing耐热性：heat-durability粘弹性：viscoelasticity塑料：plastic material橡胶：rubber合成纤维：synthetic fibre涂料：covering material粘结剂：agglomerant粘度：viscosity热塑性塑料：thermoplastic plastics 热固性塑料：thermosetting plastic 通用塑料：general-purpose plastics 工程塑料：engineering plastic薄膜：thin film增强塑料：reinforced plastics浇注塑料：pouring plastics注射塑料：injiection plastics挤出塑料：extrusion plastics吹塑塑料：blowing plastics模压塑料：die pressing plastics聚合物：ploymer semiconductor吸湿性：hygroscopic cargo定向作用：directional action生胶：green glue stock填料：carrier丁苯橡胶：SBR顺丁橡胶：BR氯丁橡胶：CR丁腈橡胶：NBR硅橡胶：Q聚氨酯橡胶：U压延：calender硫化：sulfuration胶粘剂：adhesive胶接：glue joint刹车片：brake block零件修复：parts renewal蜂窝夹层：honeycomb core material 6.2 工业陶瓷制品的成型技术干燥：drying润滑剂：anti-friction结合剂：binder热压铸：hot injiection moulding 6.3 非金属材料成型技术的新进展热压烧结：hot pressed sintering7 复合材料的成型技术复合材料：composite material树脂：resin7.1 金属复合材料的成型技术硼纤维：boron fiber钛合金：titanium alloy碳纤维：carbon filter等离子喷涂：plasma spraying浸渍法：immersion method锭坯：ingot blank7.2 聚合物基复合材料的成型技术晶须：whisker缠绕成形：enwind forming湿法缠绕：wet method enwind 7.3 陶瓷复合材料成型技术溶胶-凝胶法：sol-gel method化学气相沉积：chemical vapor deposition (CVD) 原位：in situ8 材料成型方法的选择粉末冶金：powder metallurgy工程塑料：engineering plastics工程陶瓷：engineering ceramics。

第一讲铸造工艺理论基础测验题1. 液态合金在冷凝过程中，有可能产生缩孔。

缩孔往往产生在铸件最后凝固的部位2. 冒口的主要作用是补缩3. 为防止铸件中产生热应力，正确的工艺措施是同时凝固4 .预防热应力的基本途径是铸件各部位的温度差尽量减少5. 铸件热裂纹的形状特征是缝内有氧化色5. 铸造性能属于工艺性能6. 影响合金流动性的因素很多，但以的影响最为显着化学成分6. 铸件产生冷隔的原因是：。

浇注温度太低6. 为防止铸件上产生缩孔，正确的工艺措施为。

顺序凝固6. 降低铸件凝固时的温度梯度，可以使铸件凝固区域减小增加铸件结晶时的凝固区域，有利于防止铸件产生缩松为了消除铸件中的机械应力，可在铸造后对铸件采用时效处理去应力退火是消除机械应力最有效的工艺措施7. 拟生产一批小铸铁件，力学性能要求不高，但要求越薄越好。

在下列措施中哪些是有用的提高铁水的浇注温度提高铸型的退让性以便在浇铸时使铸型中的气体尽快排出选用含碳量为%的共析钢。

选用金属铸型以提高铸型的强度。

8. 图示铸件，在冷却到室温后，可能产生左右两端向上，中部向下的弯曲变形在上半部分内部产生纵向残余拉应力产生左右两端向下，中部向上的弯曲变形在下半部分内部形成纵向残余拉应力产生比较大的扭转变形9. 铸造时，提高液态合金的浇注温度将使铸件产生缩孔的倾向增加19. HT200的流动性好于ZG175-5709 凝固温度范围大的合金，铸造时铸件中容易产生缩松。

9. 当铸型温度等其他条件相同时，含碳%的铸铁比含碳%的铸铁更容易补缩。

10. 为了使铸件实现同时凝固，可在铸件上某些厚大部位增设冷铁，对铸件进行补缩211. 顺序凝固”是防止铸件的应力、变形和缩孔等缺陷有效的工艺措施12. 合金的流动性愈好，充型能力愈强，愈有利于得到薄而复杂的铸件13. 纯金属具有较好流动性13.提高浇注温度和充型压力，有助于使合金实现顺序凝固，从而提高合金的充型能力13. 当铸件壁厚相差较大时，铸件产生缩孔可能性也将增大。

有色金属熔炼和铸造一． 基本原理1．熔炼和铸造的定义：熔炼的含义:就是将各种胚锭通过加温重熔的方法,实现由固态向液态转变的同时,进行合金化的过程.在熔炼的过程中,将实现净化除杂的目的.铸造的含义:将符合铸锭要求的金属熔体通过转注工具浇入到具有一定形状的铸模 中，使熔体在重力场或外力场的作用下充满模腔,冷却并凝固成型的工艺过程.它不仅要实现外部定型,而且还要实现对内部的微观组织结构的调控.二． 铝及其合金的熔炼1．熔炼的传热过程铝的熔点虽然很低（660℃），但由于熔化潜热（395.56kJ/kg）、固态热容（1.1386kJ/kg. ℃）和液态热容（1.046kJ/kg. ℃）都较高，而铝的黑度是铜铁的1/4，所以铝熔炼耗能大，很难实现理想的热效率。

热的传递方式有三种，传导、对流和辐射。

要提高金属的受热量，一方面提高炉温，这对炉体和熔体都不利，另一方面铝的黑度小，故提高辐射传热也是有限的，因此只能着眼于增大对流的传热系数（αc）,它与气流速度的关系：αc=5.3+3.6v[kJ/(m2 h.℃)] V<5m/s时αc=647+v0.78 [kJ/(m2 h.℃)] V>5m/s时可见提高燃烧的气流速度是有效的。

2．合金元素的溶解和蒸发熔炼温度下（700℃）几种元素在铝中的扩散系数为（cm2/s）：Ti：0.66，Mo：1.38（760℃），Co：0.79，Ni：1.44，Si：14.4，通常情况下，与铝形成易熔共晶的元素，一般较易熔解，与铝形成包晶转变的，特别是熔点相差大的元素较难于溶解。

在相同溶解条件下，一般蒸气压高的元素容易挥发，可把常用的铝合金分为两组：Cu、Cr、Fe、Ni、Ti、Si、V、Zr等元素的蒸气压比铝的小，蒸发慢，Mn、Li、Mg、Zn、Na、Cd等元素蒸气压比铝的大，容易蒸发，在熔炼过程中损失较大。

3．熔炼的吸气过程铝—氧反应金属以熔融态或半熔融态暴露于炉气中并与之相互作用时间越长，往往造成金属大量吸气，氧化和形成其它非金属夹杂，其反应分为：吸附、界面反应和熔解（扩散）。

第一章金属的液态成形将熔融的金属液浇注入铸型内，待冷却凝固后获得所需形状和性能的毛坯或零件的工艺过程称为铸造。

用铸造方法制成的毛坯或零件称为铸件。

与其它金属加工方法相比，铸造具有如下优点：（1）原材料来源广（2）生产成本低（3）铸件形状与零件接近，尺寸不受限制第一节液态成形铸造理论基础铸造性能是合金在铸造生产中所表现出来的性能，包括合金的流动性、收缩性等。

一、合金的凝固与收缩液体金属在凝固和冷却过程中，体积和尺寸减少的现象，称为合金的收缩。

1、铸件的凝固方式（1）逐层凝固方式（2）糊状凝固方式（3）中间凝固方式2、合金的收缩方式（1）液态收缩：从浇注—液相线（2）凝固收缩：液相线—固相线（3）固态收缩;固相线—室温,是产生内应力、裂纹和变形的主要原因3、影响收缩的因素（1）化学成分碳、硅量高，收缩减少；锰、硫量高，收缩增大。

（2）浇注温度浇注温度越高，收缩越大。

（3）铸件结构和铸型条件二、合金的流动性和充型能力1、流动性流动性是指熔融金属本身的流动能力。

合金流动性好的优点：（1）易获得形状复杂、轮廓清晰的薄壁件；（2）有利于气体和夹杂物的上浮和排除；（3）有利于补缩；因此，能有效防止铸件出现冷隔、浇不足、气孔、夹渣、缩孔等缺陷。

合金流动性的大小通常用浇注流动性试样的方法来测定。

2、影响合金流动性的因素（1）合金种类（2）化学成分一般规律：合金的凝固范围宽，流动性差。

硅提高流动性；锰的影响不大；硫易形成硫化锰，降低流动性；磷提高流动性。

3、合金的充型能力在实际生产条件下，熔融金属充满型腔，获得形状完整、轮廓清晰铸件的能力，叫合金的充型能力。

影响充型能力的因素有：（1）铸型填充条件：包括铸型的蓄热能力、温度及铸型中的气体等。

（2）浇注条件：包括浇注温度、充型压力等。

（3）铸件结构三、铸造性能对铸件质量的影响1、铸件中的缩孔和缩松缩孔是容积较大而集中的孔洞。

缩松是细小而分散的孔洞。

（1）缩孔缩孔通常隐藏在铸件上部或最后凝固的部位。

金属工艺学作业本姓名: 姚喜林班级： 09级机械设计制造及其自动化6班 学号： 20091399第一章 铸造成形工艺理论基础1．述铸造成形的实质及优缺点。

铸造是一种将液态金属浇入铸型型腔，冷凝后获得毛坯或零件的成形工艺。

铸造成形工艺的优点是：（1）适合制造形状复杂，特别是内腔形状复杂的铸件。

（2）铸件的大小几乎不受限制。

（3）可使用的材料范围广，凡能熔化成液态的金属材料几乎均可用于铸造。

铸造成型工艺的缺点是：（1）组织性能差，铸件晶粒粗大，不均匀，力学性能差，制造工序繁多，易于产生铸造缺陷。

（2）工作条件差，劳动强度高。

3．何谓同时凝固原则和定向凝固原则？试对图1所示阶梯型试块铸件设计浇注系统和冒口及冷铁，使其实现定向凝固。

同时凝固原则是指使型腔内各部分金属液温差很小，同时进行凝固的原则；定向凝固原则是在熔模铸造型壳中建立特定方向的温度梯度，使熔融合金沿着与热流方向相反的方向按照要求的结晶取向凝固的一种铸造工艺。

第二章 常用铸造合金及其熔炼1、某铸件壁厚有5mm,20mm,52mm三种，要求铸件各处的抗拉强度都能达到150MPa,若选150牌号的灰铸铁为材质，能否满足要求？不能；查表《灰铸铁的抗拉强度，特性及应用举例》可知：壁厚为5mm对应的材质为牌号HT150的铸件壁厚范围为2.5~10mm，相对应的抗拉强度为不小于175MPa，与应用抗拉强度范围0~150MPa无交集，故能满足性能要求。

壁厚为20mm对应的材质为牌号HT150的铸件壁厚范围为20~30mm，相对应的抗拉强度为不小于130MPa，与应用抗拉强度范围0~150MPa有交集，故不能满足性能要求。

壁厚为52mm对应的材质为牌号HT150的铸件壁厚范围为30~50mm，相对应的抗拉强度为不小于120MPa，与应用抗拉强度范围0~150MPa有交集，故不能满足性能要求。

综上所诉要求铸件各处的抗拉强度都能达到150MPa，选取HT150牌号的灰铸铁不能满足性能要求。

材料成型工艺基础部分0 绪论金属材料：metal material (MR)高分子材料：high-molecular material陶瓷材料：ceramic material复合材料：composition material成形工艺：formation technology1 铸造铸造工艺：casting technique铸件：foundry goods （casting）机器零件：machine part毛坯：blank力学性能：mechanical property砂型铸造：sand casting process型砂：foundry sand1.1 铸件成形理论基础合金：alloy铸造性能：casting property工艺性能：processing property收缩性：constringency偏析性：aliquation氧化性：oxidizability吸气性：inspiratory铸件结构：casting structure使用性能：service performance浇不足：misrun冷隔：cold shut夹渣：cinder inclusion粘砂：sand fusion缺陷：flaw, defect, falling流动性：flowing power铸型：cast (foundry mold)蓄热系数：thermal storage capacity 浇注：pouring凝固：freezing收缩性：constringency逐层凝固：layer-by-layer freezing糊状凝固：mushy freezing结晶：crystal缩孔：shrinkage void缩松：shrinkage porosity顺序凝固：progressive solidification 冷铁：iron chill补缩：feeding等温线法：constant temperature line method 内接圆法：inscribed circle method铸造应力：casting stress变形：deforming裂纹：crack机械应力：mechanical stress热应力：heat stress相变应力：transformation stress气孔：blow hole铸铁：ingot铸钢：cast steel非铁合金：nonferrous alloy灰铸铁：gray cast-iorn孕育处理：inoculation球墨铸铁：spheroidal球化处理：sheroidisation可锻铸铁：ductile cast iron石墨：graphite蠕墨铸铁：vermicular cast iron热处理：heat processing铝合金：Al-alloy熔炼：fusion metallurgy铜合金：copper alloy氢脆：hydrogen brittleness1.2 铸造方法（casting method）手工造型：hand moulding机器造型：machine moulding金属型：metal mold casting金属模：permanent mould压力铸造：press casting熔模铸造：investment moulding蜡膜：cere离心铸造：centrifugal casting低压铸造：casting under low pressure 差压铸造：counter-pressure casting 陶瓷型铸造：shaw process1.3 铸造工艺设计浇注位置：pouring position分型面：mould joint活块：loose piece起模：patter drawing型芯：core型芯撑：chaplet工艺参数：processing parameter下芯：core setting合型：mould assembly冒口：casting head尺寸公差：dimensional tolerance 尺寸公差带：tolerance zone机械加工余量：machining allowance 铸孔：core hole非标准：nonstandard label收缩率：rate of contraction线收缩：linear contraction体收缩：volume contraction起模斜度：pattern draft铸造圆角：curving of castings芯头：core register芯头间隙：clearance芯座：core print seat分型线：joint line分模线：die parting line1.4 铸造结构工艺性加强筋：rib reinforcement撒砂：stuccoing内腔：entocoele2 金属塑性加工塑性加工：plastic working塑性：plastic property锻造：forge work冲压：punching轧制：rolling拉拔：drawing挤压：extruding细化晶粒：grain refinement 热锻：hit-forging温锻：warm forging2.1 金属塑性加工理论基础塑性变形：plastic yield加工硬化：work-hardening韧性：ductility回复温度：return temperature 再结晶：recrystallize再结晶退火：full annealing 冷变形：cold deformation热变性：heat denaturation锻造比：forging ratio镦粗：upset拔长：pull out纤维组织：fibrous tissue锻造性能：forging property可锻性：forgeability变形抗力：resistance of deformation化学成分：chemical constitution热脆性：hot brittleness冷脆性：cold-shortness变形速度：deformation velocity应力状态：stress condition变形温度：deformation temperature过热：overheating过烧：burning脱碳：carbon elimination始锻温度：initiation forging temperature 终锻温度：final forging temperature2.2 金属塑性加工方法自由锻：flat-die hammer冲孔：jetting弯曲：bend弯曲半径：bending radius切割：cut扭转：twist rotation错移：offsetting锻接：percussion基本工序：basic process辅助工序：auxiliary process精整工序：finishing process模锻：contour forging锻模：forging die胎膜锻：fetal membrane forging剪床：shearing machine冲床：backing-out punch冲裁：blanking弹性变形：elastic distortion塑性变形：plastic yield剪切变形：shearing deformation最小弯曲半径：minimum bending radius 曲率：angularity弯裂：rupture回弹：rebound辊轧：roll forming辊锻：roll forging斜轧：oblique rolling横轧：transverse rolling辗压：tamping drum挤压：extruding拉拔：draft2.3 塑性加工工艺设计工艺规程：process specification锻件图：forging drawing敷料：dressing锻件余量：forging allowance锻件公差：forging tolerance工夹具：clamping apparatus加热设备：firing equipment加热规范：heating schedule冷却规范：cooling schedule后续处理：after treatment分模面：die parting face冲孔连皮：punching the wad模锻斜度：draft angle圆角半径：radius of corner圆饼类锻件：circumcresent cake-like forging 长轴类锻件：long axis-like forging2.4 锻件结构工艺性锥体：cone斜面：cant空间曲线：curve in space粗糙度：degree of roughness2.5 冲压件结构工艺性3 焊接焊接：welding铆接：riverting熔焊：fusion welding压焊：press welding钎焊：braze welding3.1 焊接理论基础冶金：metallurgy电弧焊：arc welding气焊：acetylene welding电渣焊：electro-slag welding 高能束焊：high energy welding 电子焊：electronic welding激光焊：laser welding等离子焊：plasma welding电弧：electric arc阳极区：anode region阴极区：negative polarity弧柱区：arc stream正接法：electrode negative method反接法：opposition method脱氧剂：deoxidizing agent焊缝：welded seam焊缝区：weld zone熔合区：fusion area热影响区：heat-affected zone脆性断裂：brittle fracture过热区：overheated zone正火区：normalized zone相变区：phase change zone焊接应力：welding stress收缩变形：contraction distortion角变形：angular deformation弯曲变形：bend deformation扭曲变形：warping deformation波浪变形：wave transformation反变形法：reversible deformation method 刚性固定法：rigid fixing method预热：warming-up缓冷：slow cool焊后热处理：postweld heat treatment矫形处理：shape-righting3.2 焊接方法埋弧焊：hidden arc welding气体保护焊：gas shielded arc welding氩弧焊：argon welding熔化极氩弧焊：consumable electrode argon welding 钨极氩弧焊：argon tungsten-arc welding二氧化碳气体保护焊：CO2 gas shielded arc welding 碳弧焊：carbon arc welding碳弧气刨：carbon arc air gouging电渣焊：electro-slag welding高能焊：high grade energy welding等离子弧切割：plasma arc cutting (PAC)堆焊：bead weld电阻焊：resistance welding电焊：electric welding缝焊：seam welding压焊：press welding多点凸焊：multiple projection welding对焊：welding neck摩擦焊：friction welding扩散焊：diffusion welding 硬钎料：brazing alloy软钎料：soft solder3.3 常用金属材料的焊接焊接性：weldability焊接方法：welding method焊接材料：welding material 焊条：electrode焊剂：flux material碳素钢：carbon steel低碳钢：low carbon steel中碳钢：medium carbon steel 高碳钢：high carbon steel 低合金钢：lean alloy steel 不锈钢：non-corrosive steel 有色金属：nonferrous metal 3.4 焊接工艺设计型材：sectional bar药皮：coating焊丝：soldering wire连续焊缝：continuous weld断续焊缝：intermittent weld应力集中：stress concentration焊接接头：soldered joint坡口：groove对接：abutting joint搭接：lap joint角接：corner joint4 粉末冶金（power metallurgy）粉末冶金成品：finished power metallurgical product 铁氧体：ferrite硬质合金：sintered-carbide高熔点金属：high-melting metal陶瓷：ceramic4.1 粉末冶金工艺理论基础压坯：pressed compact扩散：diffusion烧结：agglomeration固溶： solid solubility化合：combination4.2 粉末冶金的工艺流程制备：preparation预处理：anticipation还原法：reduction method电解法：electrolytic method雾化法：atomization粒度：grain size松装密度：loose density流动性：flowing power压缩性：compressibility筛分：screen separation混合：compounding制粒：pelletization过烧：superburning欠烧：underburnt5 金属复合成型技术自蔓延焊接：SHS welding热等静压：HIP准热等静压：PHIP5.1 液态成型技术与固态成型技术的复合高压铸造：high-pressure casting电磁泵：magnetic-pump压射成型：injection molding柱塞：plunger piston冲头：drift pin凝固法：freezing method挤压法：extrusion method转向节：knuckle pivot制动器：arresting gear5.2 金属半凝固、半熔融成型技术凝固：freezing半熔融：semi-vitreous触变铸造：thixotropy casting触变锻造：thixotropy forging注射成型：injection molding5.3 其他金属成型新技术快速凝固：flash set非晶态：amorphous溢流法：press over system喷射沉积：ejecting deposit爆炸复合法：explosion cladding method 扩散焊接：diffusion welding挤压：extruding轧制：roll down6 非金属材料成型技术6.1 高分子材料成型技术高分子材料：non-metal material耐腐蚀：resistant material绝缘：insulation老化：ageing耐热性：heat-durability粘弹性：viscoelasticity塑料：plastic material橡胶：rubber合成纤维：synthetic fibre涂料：covering material粘结剂：agglomerant粘度：viscosity热塑性塑料：thermoplastic plastics 热固性塑料：thermosetting plastic 通用塑料：general-purpose plastics 工程塑料：engineering plastic薄膜：thin film增强塑料：reinforced plastics浇注塑料：pouring plastics注射塑料：injiection plastics挤出塑料：extrusion plastics吹塑塑料：blowing plastics模压塑料：die pressing plastics 聚合物：ploymer semiconductor吸湿性：hygroscopic cargo定向作用：directional action生胶：green glue stock填料：carrier丁苯橡胶：SBR顺丁橡胶：BR氯丁橡胶：CR丁腈橡胶：NBR硅橡胶：Q聚氨酯橡胶：U压延：calender硫化：sulfuration胶粘剂：adhesive胶接：glue joint刹车片：brake block零件修复：parts renewal蜂窝夹层：honeycomb core material 6.2 工业陶瓷制品的成型技术干燥：drying润滑剂：anti-friction结合剂：binder热压铸：hot injiection moulding 6.3 非金属材料成型技术的新进展热压烧结：hot pressed sintering7 复合材料的成型技术复合材料：composite material树脂：resin7.1 金属复合材料的成型技术硼纤维：boron fiber钛合金：titanium alloy碳纤维：carbon filter等离子喷涂：plasma spraying浸渍法：immersion method锭坯：ingot blank7.2 聚合物基复合材料的成型技术晶须：whisker缠绕成形：enwind forming湿法缠绕：wet method enwind7.3 陶瓷复合材料成型技术溶胶-凝胶法：sol-gel method化学气相沉积： chemical vapor deposition (CVD) 原位：in situ8 材料成型方法的选择粉末冶金：powder metallurgy工程塑料：engineering plastics工程陶瓷：engineering ceramics。