不锈钢铸造中熔炼和金属处理
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不锈钢生产技术工艺流程不锈钢是一种高强度、耐腐蚀、美观大方的金属材料,广泛应用于建筑、装饰、家具、电子、机械等领域。
下面是不锈钢生产的技术工艺流程。
1.原料准备:不锈钢的主要原料是铁、铬、镍、锰等金属。
在生产之前,需要对这些原料进行筛分、除杂、配比等准备工作。
2.熔炼:原料进入炉子进行熔炼,通过高温使其熔化并混合均匀。
在熔炼过程中,需要控制炉温、加入合适的熔剂和合金元素,以获得所需的化学成分和物理特性。
3.钢水净化:通过钢液脱氧处理、脱硫处理、脱磷处理等工艺,去除钢液中的杂质和不良元素,提高不锈钢的质量。
4.铸造与浇注:将炼熔好的钢液注入铸模中,待其冷却凝固之后,得到所需的不锈钢坯料。
5.热轧:将坯料加热至合适温度后,通过压力辊机械加工,将不锈钢坯料转变为具有一定尺寸和形状的不锈钢板、带和型材。
6.酸洗:经过热轧后的不锈钢材料会有一层氧化皮和铁锈,需要进行酸洗处理来除去这些杂质,并使不锈钢表面光亮、平整。
7.冷轧:将热轧的不锈钢材料进行进一步加工,通过冷轧机械设备进行再次压制和加工,获得更高的强度和更精密的尺寸。
8.退火:不锈钢在冷轧过程中会产生内应力和变形,需要进行退火处理来恢复其组织结构和性能。
退火过程包括加热至适当温度、保温一段时间,然后缓慢冷却。
9.表面处理:不锈钢的表面可能会有划痕、氧化、污渍等,需要进行抛光、酸洗、电镀、喷涂等处理工艺,使其表面光洁、美观。
10.加工和组装:根据不同的应用需求,对不锈钢材料进行机械加工、切割、焊接、组装等工艺,制成所需的零部件和成品。
11.检测和质量控制:对生产出来的不锈钢材料和成品进行外观检验、尺寸测量、物理性能测试等,确保其符合相关标准和质量要求。
以上是不锈钢生产的技术工艺流程。
每个步骤都十分重要,对于不锈钢材料的质量和性能都有直接影响。
随着科学技术的发展,不锈钢生产工艺也在不断改进与创新,以满足不同行业对不锈钢的需求。
铁素体不锈钢制作方法
铁素体不锈钢是一种具有优异抗腐蚀性能的不锈钢材料,它是以铬、镍等元素为主要合金元素,通过热处理过程获得的。
其制作过程主要包括以下几个步骤:
1.原材料准备:选择合适的铁素体不锈钢原材料,包括铁、铬、镍、钼等元素的合金材料,同时保证原材料的质量。
2.熔炼:将原材料放入高温炉中进行熔炼,加入适量的合金元素和调节剂,保证熔体的成分合理,可以得到均匀的合金材料。
3.铸造或锻造:将熔融的合金材料铸造或锻造成型,可以得到不同形状的铁素体不锈钢材料,包括板材、管材、棒材等。
4.热处理:通过热处理过程,使铁素体不锈钢材料得到稳定的晶体结构,提高其抗腐蚀性能和机械性能。
5.加工:对经过热处理的铁素体不锈钢材料进行加工,包括切割、钻孔、焊接等,可以得到不同形状和尺寸的铁素体不锈钢制品。
以上就是铁素体不锈钢的制作方法,不同的制作过程会影响到铁素体不锈钢的性能和质量,因此需要在制作过程中加以控制和优化。
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不锈钢棒制造
不锈钢棒的制造过程主要包括以下几个步骤:
1. 原材料准备:首先,需要选择合适的不锈钢材料。
常见的不锈钢材料有304、316、201等。
这些材料的主要成分是铁、铬、镍等元素,其中铬和镍的含量会影响不锈钢的耐腐蚀性能。
2. 熔炼:将选定的不锈钢材料放入电炉中进行熔炼。
在熔炼过程中,需要控制好温度,以确保不锈钢的化学成分和物理性能达到要求。
3. 铸造:将熔炼好的不锈钢液体倒入模具中进行铸造。
铸造过程中,需要控制好冷却速度,以防止不锈钢棒内部产生裂纹或气孔。
4. 热处理:铸造好的不锈钢棒需要进行热处理,以改善其力学性能。
常见的热处理方法有退火、正火、淬火等。
5. 冷加工:热处理后的不锈钢棒需要进行冷加工,以达到所需的尺寸和形状。
常见的冷加工方法有轧制、拉拔、锻造等。
6. 表面处理:为了提高不锈钢棒的耐腐蚀性和美观性,通常还需要进行表面处理。
常见的表面处理方法有抛光、喷砂、镀层等。
7. 检验:最后,需要对不锈钢棒进行全面的检验,以确保其质量符合标准。
检验内容包括尺寸、形状、化学成分、力学性能等。
以上就是不锈钢棒的基本制造过程,不同的产品可能会有一些差异。
不锈钢压铸工艺流程
要想完成一件精密铸造产品所需的工序很复杂,首先制模+熔炼(温度1600°C) →浇注→振壳+切割(切割浇口)→粗磨(磨去浇口)→酸洗(目的:去除铸造氧化皮酸洗液:硝酸50%、氢氟酸50%温度: 50-60°C 时间20 30分钟冲洗水温:50°C) - +吊抛(目的:去除铸造表面氧
化皮合金钢丸:直径0.2-0.4mm 时间: 20-30分钟)精喷目的:局部小
孔抛光不方便的地方使用喷砂处理。
→固溶化的目的是获得单相奥氏体组织:工艺:加热温度到1080°C;时间:壁厚25mm/n;冷却:常温水。
时间: > 30s→吊抛的目的是去除热处理时产生的氧化皮合金钢丸:
直径0.2-0.4mm时间: 10-1 5分钟- +整形- +钝化目的是使不锈钢
表面生成保护膜酸洗液:酸洗液:硝酸50%、氢氟酸50%温度: 50-60°C 时间3-5分钟冲洗水温: 90°C →然后就不锈钢铸件的工序就完成了终检入库。
XX有限公司精密铸造、丕锈钢铸件、不锈钢铸造、硅溶胶精密
铸造为主,其产品包括缝制配件、纺织配件、门窗配件、家具配件、管件阀门、快速接头、船用五金、机械五金、五金工具等精铸件、产品广泛应用于机械、建筑、船舶、汽车、缝纫机、家居、医疗等领域。
不锈钢铸造工艺流程不锈钢铸造工艺流程主要包括模具制造、熔炼铸造和后处理三个阶段。
首先是模具制造阶段。
模具是铸造的关键,决定了铸造件的形状和尺寸。
制造模具的常用材料有钢、铁和铝合金等。
首先根据产品的形状和尺寸要求设计模具,并制作模具图纸。
然后根据模具图纸制造铸型。
铸型的制造方法有铸造、砂芯、铸造等多种方法。
在制造铸型的过程中,需要注意模具的精度和平整度。
接下来是熔炼铸造阶段。
将经过模具制造后的铸型放入冶炼炉中进行加热,使铸型内的金属材料熔化,形成熔融状态。
根据铸型材料的不同,可以选择熔炼方法,如电炉、高频感应炉、氩弧炉等。
在熔炼过程中,还需要控制炉温和熔融金属的化学成分,以确保合金的质量。
最后是后处理阶段。
在铸造完成后,需要进行去除铸件上的气孔、夹渣等缺陷的处理。
常用的去除方法有力击、气压及加热。
经过去除缺陷的处理后,还需进行修整、抛光、清理等工艺,使铸件表面形成平滑光洁的效果。
最后对铸件进行检验,如尺寸、外观、力学性能等方面的检测,确保产品的质量。
不锈钢铸造工艺流程不仅需要高度的技术水平,还需要严格的操作规范。
铸造过程中需要注意炉温控制、金属液体的流动状态、冷却速度等因素。
同时,还要根据具体的产品要求确定不锈钢材料的成分比例和熔炼温度。
在后处理阶段,需要根据铸件的缺陷情况选择合适的处理方法,以达到产品质量的要求。
总之,不锈钢铸造工艺流程是一个复杂的过程,需要多方面的技术和经验。
通过模具制造、熔炼铸造和后处理三个阶段的常规操作,可以获得质量优良的不锈钢铸件。
不锈钢铸造技术在工业制造中起到了重要的作用,广泛应用于航空、航天、汽车、机械等领域。
随着科技的进步和发展,不锈钢铸造工艺也在不断改进和创新,为各行各业的发展提供了坚实的支撑。
不锈钢铸造工艺流程一、引言不锈钢铸造工艺是一种常见的金属铸造工艺,用于制造各种不锈钢零件。
本文将详细介绍不锈钢铸造工艺的流程,包括原料准备、模具制造、熔炼浇注、冷却清理等环节。
二、原料准备不锈钢铸造的原料主要是不锈钢合金。
在开始铸造之前,需要准备好合适的不锈钢合金材料。
根据零件的要求和设计要求,选择合适的不锈钢合金,并进行材料检验和质量控制。
三、模具制造模具是进行铸造的重要工具。
在不锈钢铸造工艺中,通常采用砂型铸造或金属型铸造。
首先根据零件的设计图纸制作模型,然后根据模型制作模具。
模具制造需要精确的尺寸控制和表面处理,以确保最终铸件的质量和精度。
四、熔炼浇注在模具准备好之后,进行熔炼浇注过程。
首先将不锈钢合金材料放入熔炉中加热,直到达到合适的熔点。
然后将熔融的不锈钢浇注到模具中。
在浇注过程中,需要控制好浇注温度和速度,以确保铸件的质量和完整性。
五、冷却清理铸造完毕后,需要进行冷却和清理工作。
铸件需要在模具中冷却一段时间,以确保铸件完全凝固。
然后将铸件从模具中取出,并进行切割、研磨和清理等工序,以去除多余的材料和表面缺陷。
六、热处理不锈钢铸件通常需要进行热处理,以提高其力学性能和耐腐蚀性能。
热处理过程包括加热、保温和冷却等步骤,根据不同的不锈钢合金和零件要求进行合理的热处理工艺设计。
七、机械加工和表面处理经过热处理后的不锈钢铸件需要进行机械加工和表面处理,以满足零件的精度和表面要求。
机械加工包括车削、铣削、钻孔等工序,表面处理包括抛光、喷漆、电镀等工序。
八、质量检验不锈钢铸造工艺完成后,需要进行质量检验。
质量检验包括外观检查、尺寸检查、力学性能测试、化学成分分析等。
只有通过严格的质量检验,才能确保不锈钢铸件的质量和可靠性。
九、包装和运输经过质量检验合格的不锈钢铸件需要进行包装和运输。
根据铸件的尺寸和重量,选择合适的包装材料和运输方式,以确保铸件在运输过程中不受损坏。
十、结语不锈钢铸造工艺是一种重要的金属加工工艺,广泛应用于各个行业。
不锈钢熔炼法不锈钢熔炼法是一种常见的金属加工方法,它可以将不锈钢原料熔化后,通过特定的工艺和设备进行加工,最终得到高质量的不锈钢制品。
这种方法在现代工业生产中得到了广泛应用,成为了不锈钢制品生产的重要工艺之一。
不锈钢熔炼法的基本原理是将不锈钢原料加热至熔点,使其变成液态,然后通过特定的工艺和设备进行加工。
这种方法的优点在于可以制造出高质量的不锈钢制品,而且生产效率高,成本低,适用范围广。
不锈钢熔炼法的主要工艺包括熔炼、铸造、锻造、轧制、拉伸等,每种工艺都有其独特的特点和应用场景。
在不锈钢熔炼法中,熔炼是最基本的工艺之一。
熔炼的目的是将不锈钢原料加热至熔点,使其变成液态,然后通过特定的工艺和设备进行加工。
熔炼的过程中需要控制温度、时间、气氛等因素,以确保不锈钢原料能够完全熔化,并且不会受到氧化、脱碳等影响。
铸造是不锈钢熔炼法中的另一种重要工艺。
铸造的目的是将熔化后的不锈钢原料倒入模具中,使其冷却凝固,形成所需的形状和尺寸。
铸造的过程中需要控制温度、流速、冷却速度等因素,以确保铸造出的不锈钢制品具有良好的表面质量和机械性能。
锻造、轧制、拉伸等工艺也是不锈钢熔炼法中常用的加工方法。
锻造的目的是通过加热和压力,使不锈钢原料变形,从而得到所需的形状和尺寸。
轧制的目的是通过辊压,将不锈钢原料压成所需的形状和尺寸。
拉伸的目的是通过拉伸力,使不锈钢原料变形,从而得到所需的形状和尺寸。
不锈钢熔炼法是一种重要的金属加工方法,它可以制造出高质量的不锈钢制品,广泛应用于现代工业生产中。
在不锈钢熔炼法中,熔炼、铸造、锻造、轧制、拉伸等工艺都是常用的加工方法,每种工艺都有其独特的特点和应用场景。
不锈钢精铸的工作原理
不锈钢精铸是一种通过高温熔融不锈钢材料并在特定模具中凝固形成预定形状的工艺。
它工作的原理主要包括以下几个步骤:
1. 材料准备:选取合适的不锈钢原料,准确计量并按照配比要求进行混合。
2. 熔炼:将混合好的不锈钢原料放入电炉或其他熔炼设备中,加热至高温使其熔化。
3. 模具制备:事先准备好具有所需形状的模具,可以是砂型、金属模具等。
模具需要经过表面处理,以确保铸件的光洁度和尺寸精度。
4. 铸造:熔融状态的不锈钢材料被倒入事先准备好的模具中,填充整个模腔。
5. 冷却:铸件在模具中冷却和凝固,使不锈钢逐渐固化成所需形状。
6. 精整:冷却后,取出铸件并进行精整加工,包括切割、研磨、抛光等,以达到最终的精确尺寸和表面质量要求。
通过以上步骤,不锈钢精铸工艺可以制造出具有较高精度、良好表面质量和机械性能的铸件,被广泛应用于航空航天、汽车、工程机械等领域。
不锈钢丝生产工艺流程
不锈钢丝的生产工艺流程一般包括以下几个步骤:
1. 原材料准备:将不锈钢原材料(一般为不锈钢坯料)送到工厂,并进行必要的检验和筛选,去除表面缺陷和杂质。
2. 熔炼和铸造:将锭坯放入电炉或真空熔炼炉中进行熔炼,将其转变为液态不锈钢,并倒入铸模中进行铸造。
铸造后,将铸件送入轧机进行初次热轧。
3. 热轧:将铸件送入多道次的热轧机中,通过不断的加热和辊轧,将其逐渐变形成为较细且连续的不锈钢带材。
热轧过程中,需要进行冷却和撤离润滑剂等辅助工艺。
4. 酸洗:为了除去不锈钢带材表面的氧化皮、锈蚀和表面缺陷,将其通过酸洗工艺进行处理。
一般采用浸泡在酸性溶液中进行反应的方式,如硫酸、盐酸等。
5. 拉拔:将酸洗后的不锈钢带材送入拉拔机中,通过多次的拉伸和压制,使其逐渐变细并获得所需的直径和力学性能。
6. 退火:为了消除拉拔过程中的应力、改善不锈钢的组织结构和机械性能,将拉拔后的不锈钢丝进行退火处理。
退火方式通常为连续退火或盐浴退火,温度和时间根据不同产品的要求进行控制。
7. 表面处理:对退火后的不锈钢丝进行表面处理,如酸洗、抛
光、电镀等,以增加其光洁度和抗腐蚀性能。
8. 弯曲和切割:将不锈钢丝按照客户的要求进行弯曲或切割,得到所需的形状和长度。
9. 检验和包装:对成品不锈钢丝进行必要的质量检验,包括外观质量、机械性能、化学成分和尺寸等方面。
合格的产品进行包装,通常采用纸盘、纸箱或托盘包装,并贴上标签。
以上是不锈钢丝的典型生产工艺流程,具体流程和工艺参数还会根据产品规格、种类和质量要求的不同而有所调整。
316不锈钢熔炼工艺一、原料准备316不锈钢熔炼的原料主要包括316不锈钢废钢、铁合金、铁屑等。
在准备过程中,需要对原料进行严格的筛选和处理,去除杂质和有害元素,确保原料的质量和纯净度。
同时,为了提高熔炼效率,需要对原料进行合理的配比和预处理。
二、熔炼过程316不锈钢熔炼主要采用电弧炉或感应炉进行。
在熔炼过程中,需要控制炉温、炉压、炉气等参数,确保熔炼过程的稳定和产品质量。
同时,为了减少氧化和吸气,需要采用合适的熔剂进行脱氧和除气处理。
三、精炼处理在熔炼过程中,为了提高钢液的纯净度和均匀性,需要进行精炼处理。
精炼处理主要采用各种方法去除钢液中的夹杂物和有害元素,提高钢液的纯净度。
同时,在精炼过程中还可以通过添加合金元素调整钢液的成分,以满足产品的性能要求。
四、过滤操作在熔炼和精炼过程中,会产生大量的氧化物和夹杂物。
为了去除这些杂质,需要进行过滤操作。
过滤操作主要采用各种过滤设备和技术,将杂质从钢液中分离出来,提高钢液的纯净度。
五、凝固成型在熔炼和精炼完成后,需要进行凝固成型操作。
凝固成型主要采用各种铸造方法将钢液铸造成所需形状的铸件。
在凝固过程中,需要控制冷却速度、浇注温度等参数,确保铸件的形状和质量。
六、热处理为了满足产品的性能要求和提高铸件的强度和韧性,需要对铸件进行热处理。
热处理主要采用加热、保温、冷却等操作,调整铸件的内部组织结构,提高其力学性能和耐腐蚀性能。
七、成品加工在热处理完成后,需要对铸件进行成品加工。
成品加工主要包括切削、打磨、抛光等操作,去除铸件表面的毛刺、氧化皮等杂质,提高其表面质量和精度。
同时,还可以根据需要进行焊接、装配等操作,将铸件加工成完整的成品。
总之,316不锈钢熔炼工艺是一个复杂而精细的过程,需要严格控制各个工艺环节的质量和参数。
通过合理的原料准备、熔炼过程、精炼处理、过滤操作、凝固成型、热处理和成品加工等步骤,可以生产出高质量的316不锈钢铸件。
不锈钢铸造中熔炼和金属处理铸造基本定义珠光体――由铁素体和渗碳体片交替组成的共折组织铁素体――即δ组、α组,由碳在铁中形成的间隙固溶体,纬心立方晶格,δ相存在于1392℃~1536℃;α相存在于911℃以下。
奥氏体――即γ相,符号γ或а,由碳在γ铁中形成的间隙固溶体,而心立方晶格,存在于727℃~1483℃石墨――铸铁中以游离状态存在的碳,有折石墨,共晶石墨及共折石墨,共形态可呈片状、蠕虫状、团絮状及球状。
渗碳体――即fe3c,铁与碳形成的间隙化合物,复杂的正交晶格,有一次渗碳体、共晶渗碳体、二次渗碳体和共折渗碳体,开头可呈片状、扳条状及网状。
莱氏体――由奥氏体及其轻变产物和渗碳体组成的混合物。
为共晶组织。
马氏体相变――替换原子经无扩散切变位移而产生的形状改变,形核-长大型的相变马氏体――马氏体相变的产物贝氏体――由铁素体和碳休物组成的针状聚合物,存在于马氏体温度以下珠光体温度以下索氏体――属于珠光体类型,共组织比珠光体细小,具有良好的综合机械性能屈氏体――极细的珠光体组织,比索氏体还细灰铸铁――基体组织和片状石墨组成,断口呈灰口球墨铸铁――基体组织和球状石墨组成,断口呈银白色蠕墨铸铁――基体组织和蠕状石墨组成,也会伴有少量球状石墨,断口呈胶状,断口呈白色可锻铸铁――组织为珠光体和莱氏体组成,退火后组织为基体和团絮状石墨组成,断口呈黑绒状控磨铸铁――基体组织和碳化物组成,断口呈白口耐热铸铁――基体组织和片状或球状石墨组成,断口呈灰口耐腐蚀铸铁――基体组织和片状或球状石墨组成,断口呈灰口碳钢――即碳素钢,指含碳量<2%,并含有少量si、mn、p、s等元素的铁碳合金,工业使用一般含碳量<1。
4%,分为低碳钢、中碳铜和高碳钢合金钢――指钢中除含si、mn作为合金元素外,还含有其它的合金元素,如cr、ni、mo、ti、cu、w、al、co、nb、zr等,也还可含有某些状金属元素。
例如p、n的钢种,分为低合金钢,中合金钢、高合金钢。
不锈钢――含质量分数为13%以下cr元素的钢种,cr在fe中形成固溶体,这种钢的晶粒表面会形成致密的含cr2o3的氧化膜(印化膜),可以保护晶粒内部免受腐蚀分为铬不锈钢、铬镍不锈钢、铬锰氮不锈钢等耐热钢――在(0.3~0.5)t熔点以上的工作温度具有足够强度且不起皮的钢种高锰钢――典型的抗磨钢,组织为奥氏体和碳化物,其在强烈的冲击、挤压条件下,表层迅速发出加工硬化现象,使其具有在内部保持奥氏体良好韧性和塑性和同时,表面硬休层又具有很好和耐磨性能,其锰含量一般在13%以下现在铸造工厂所采用的造型方法,过去十年间没有大的变化而造型技术有了大的进步。
对湿砂造型、精密砂型、消失模铸造分别叙述如下。
1.湿砂造型法。
mount公司认为:适用于大部分金属材质、大批量生产的造型法中,粘土湿砂造型是最经济的造型法。
铸造工厂装备有最新技术的控制装置,就应逐步做到,用湿型砂控制技术可以反复得到最佳的性能。
这些控制装置包括,筛分分离金属、回用砂的冷却、回用砂混练时准确释量添加剂等等。
vulcan公司认为,现在的粘土湿砂造型机具有优良的性能,能以二年前从未达到过的速度,制造要求严格、允许差别很小时湿砂型。
再加上准确控制效率高的供砂装置,使粘土湿砂型在铁基合金和非铁合金的造型中保持最重要的地位。
maclerassoc认为,在湿砂造型中,垂直分型与水平分型两种加以比较,对于大批量生产中、小型,灰铁件或球铁件的铸造工厂,重直分型造型都占优势,因其设备费用比较便宜、可以高速造型、所需人员少、紧实度的偏差小等优点。
但采用垂直分型工艺,在浇口方案与昌口与形态上,以及在用复杂的芯子、过滤片、冷铁、套管、舂入芯等方面都受到限制。
此外,用流动性好的合金铸造时,由于金属静压比较高,容易引起金属渗透粘砂。
在制造有色合金铸件方面,已设计了适合这类合金铸件的大批量生产各种特性垂直分型造型法,现正在推广。
但是,具有要求的机械特性的铸件,在用这种造型法达到相当高度的大批量生产之前,作为大批量铝合金铸件的生产方式,金属型铸造法依然占有优势。
maclerassoc认为,水平分型湿砂型铸造法,对于中、小批量铸造工厂,还是有利的造型法之一,无论是上型、下型方式,或双面模板方式,对复杂铸件的生产都有适应性。
可在一个循环期内更换模样,短时间运行、长时间运行都可以有效的进行生产。
但手工操作需要机械化,为了保证生产表面优良、尺寸精度高的铸件,还需对整套设备进行改造。
温砂造型法的选择,需要考虑以下各点:◆要有能造型出硬度均一的高质量铸型的造型设备。
◆可以迅速更换模板。
◆下芯、铸型的装卸机械化。
maclerassoc谈到,为使造型度均一,采用了多种技术。
有几种自动双面模板机采用了射砂和压实法,此时,为了取得均一的铸型密度,射砂和压实法,此时,为了取得均一的铸型密度,射砂的方向要是与板垂直的方向。
还有一种上型、下型造型机,为使铸型密度均一,还采了微振击和压实。
另外,为向模样填砂时有强的冲击力,也有用高压缩气体的。
铸造是指将熔炼好的金属浇入铸型,待其凝固后获得一定形状和性能铸件的成形方法。
用铸造方法得到的金属件称为铸件。
铸造的方法很多,主要有砂型铸造、金属型铸造、压力铸造、离心铸造以及熔模铸造等,其中以砂型铸造应用最广泛。
砂型铸造的典型工艺过程包括模样和芯盒的制作、型砂和芯砂配制、造型制芯、合箱、熔炼金属、浇注、落砂、清理及检验。
下图是套筒铸件的铸造生产工艺过程。
套筒砂型铸造工艺过程示意图铸造的优点是可以铸出各种大小规格或形状复杂的铸件,且成本低,材料来源广,所以铸造是机械制造中生产零件或毛坯的主要方法之一。
而铸造的主要缺点是铸件的力学性能及精度较差,使铸造在生产中受到一定的限制。
但在机器设备中,铸件所占的比重还是很大的,如机床、内燃机、轧钢机等机械中,铸件的重量约占机器总重量的75%以上,可见铸造生产在机器制造中的重要性。
铸造(casting)铸造是将金属熔炼成符合一定要求的液体并浇进铸型里,经冷却凝固、清整处理后得到有预定形状、尺寸和性能的铸件的工艺过程。
铸造毛胚因近乎成形,而达到免机械加工或少量加工的目的降低了成本并在一定程度上减少了时间.铸造是现代机械制造工业的基础工艺之一。
铸造种类很多,按造型方法习惯上分为:①普通砂型铸造,包括湿砂型、干砂型和化学硬化砂型3类。
②特种铸造,按造型材料又可分为以天然矿产砂石为主要造型材料的特种铸造(如熔模铸造、泥型铸造、铸造车间壳型铸造、负压铸造、实型铸造、陶瓷型铸造等)和以金属为主要铸型材料的特种铸造(如金属型铸造、压力铸造、连续铸造、低压铸造、离心铸造等)两类。
铸造工艺通常包括:①铸型(使液态金属成为固态铸件的容器)准备,铸型按所用材料可分为砂型、金属型、陶瓷型、泥型、石墨型等,按使用次数可分为一次性型、半永久型和永久型,铸型准备的优劣是影响铸件质量的主要因素;②铸造金属的熔化与浇注,铸造金属(铸造合金)主要有铸铁、铸钢和铸造有色合金;③铸件处理和检验,铸件处理包括清除型芯和铸件表面异物、切除浇冒口、铲磨毛刺和披缝等凸出物以及热处理、整形、防锈处理和粗加工等。
铸造工艺可分为三个基本部分,即铸造金属准备、铸型准备和铸件处理。
铸造金属是指铸造生产中用于浇注铸件的金属材料,它是以一种金属元素为主要成分,并加入其他金属或非金属元素而组成的合金,习惯上称为铸造合金,主要有铸铁、铸钢和铸造有色合金。
金属熔炼不仅仅是单纯的熔化,还包括冶炼过程,使浇进铸型的金属,在温度、化学成分和纯净度方面都符合预期要求。
为此,在熔炼过程中要进行以控制质量为目的的各种检查测试,液态金属在达到各项规定指标后方能允许浇注。
有时,为了达到更高要求,金属液在出炉后还要经炉外处理,如脱硫、真空脱气、炉外精炼、孕育或变质处理等。
熔炼金属常用的设备有冲天炉、电弧炉、感应炉、电阻炉、反射炉等。
不同的铸造方法有不同的铸型准备内容。
以应用最广泛的砂型铸造为例,铸型准备包括造型材料准备和造型造芯两大项工作。
砂型铸造中用来造型造芯的各种原材料,如铸造砂、型砂粘结剂和其他辅料,以及由它们配制成的型砂、芯砂、涂料等统称为造型材料造型材料准备的任务是按照铸件的要求、金属的性质,选择合适的原砂、粘结剂和辅料,然后按一定的比例把它们混合成具有一定性能的型砂和芯砂。
常用的混砂设备有碾轮式混砂机、逆流式混砂机和叶片沟槽式混砂机。
后者是专为混合化学自硬砂设计的,连续混合,速度快。
造型造芯是根据铸造工艺要求,在确定好造型方法,准备好造型材料的基础上进行的。
铸件的精度和全部生产过程的经济效果,主要取决于这道工序。
在很多现代化的铸造车间里,造型造芯都实现了机械化或自动化。
常用的砂型造型造芯设备有高、中、低压造型机、抛砂机、无箱射压造型机、射芯机、冷和热芯盒机等。
铸件自浇注冷却的铸型中取出后,有浇口、冒口及金属毛刺披缝,砂型铸造的铸件还粘附着砂子,因此必须经过清理工序。
进行这种工作的设备有抛丸机、浇口冒口切割机等。
砂型铸件落砂清理是劳动条件较差的一道工序,所以在选择造型方法时,应尽量考虑到为落砂清理创造方便条件。
有些铸件因特殊要求,还要经铸件后处理,如热处理、整形、防锈处理、粗加工等。
铸造是比较经济的毛坯成形方法,对于形状复杂的零件更能显示出它的经济性。
如汽车发动机的缸体和缸盖,船舶螺旋桨以及精致的艺术品等。
有些难以切削的零件,如燃汽轮机的镍基合金零件不用铸造方法无法成形。
另外,铸造的零件尺寸和重量的适应范围很宽,金属种类几乎不受限制;零件在具有一般机械性能的同时,还具有耐磨、耐腐蚀、吸震等综合性能,是其他金属成形方法如锻、轧、焊、冲等所做不到的。
因此在机器制造业中用铸造方法生产的毛坯零件,在数量和吨位上迄今仍是最多的。
铸造生产经常要用的材料有各种金属、焦炭、木材、塑料、气体和液体燃料、造型材料等。
所需设备有冶炼金属用的各种炉子,有混砂用的各种混砂机,有造型造芯用的各种造型机、造芯机,有清理铸件用的落砂机、抛丸机等。
还有供特种铸造用的机器和设备以及许多运输和物料处理的设备。
铸造生产有与其他工艺不同的特点,主要是适应性广、需用材料和设备多、污染环境。
铸造生产会产生粉尘、有害气体和噪声对环境的污染,比起其他机械制造工艺来更为严重,需要采取措施进行控制。
铸造产品发展的趋势是要求铸件有更好的综合性能,更高的精度,更少的余量和更光洁的表面。
此外,节能的要求和社会对恢复自然环境的呼声也越来越高。
为适应这些要求,新的铸造合金将得到开发,冶炼新工艺和新设备将相应出现。
铸造生产的机械化自动化程度在不断提高的同时,将更多地向柔性生产方面发展,以扩大对不同批量和多品种生产的适应性。
节约能源和原材料的新技术将会得到优先发展,少产生或不产生污染的新工艺新设备将首先受到重视。