合金的铸造性能演示教学

教案十八教学重点与难点1．重点合金的铸造性能2．难点熔模铸造教学方法与手段1．利用挂图等教具。

2．举典型实例，增强感性认识。

教学组织1.复习提问10分钟2.讲解75分钟3.小结5分钟教学内容第三节合金的铸造性能♦合金在铸造成形过程中获得外形准确、内部健全铸件的能力称为合金的铸造性能。

合金的铸造性能主要有吸气性、氧化性、流动性和收缩等。

一、流动性流动性是指熔融金属的流动能力。

(一)流动性对铸件质量的影响液态合金的流动性好，充型能力就强，容易获得尺寸准确、外形完整和轮廓清晰的铸件，避免产生冷隔和浇不足等缺陷。

也有利于金属液中非金属夹杂物和气体的排出，避免产生夹渣和气孔等缺陷。

同时，合金的流动性愈好，也有利于补充在凝固过程中所产生的收缩，避免产生缩孔和缩松等缺陷。

(二)影响流动性的因素合金流动性的大小与浇注温度，化学成分和铸型的充填条件等因素有关。

1．浇注温度对流动性的影响灰铸铁的浇注温度一般为1250℃～1350℃，碳素铸钢为1500℃～1550℃。

2．合金化学成分对流动性的影响化学成分不同的合金具有不同的结晶特点，其流动性也不同。

其中纯金属和共晶成分的合金流动性最好。

在常用的铸造合金中，铸铁的流动性好，铸钢的流动性差。

3．铸型的充填条件对流动性的影响铸型中凡能增加合金液流动阻力和提高冷却速度的因素均使流动性降低。

二、收缩合金在液态凝固和冷却至室温过程中，产生体积和尺寸减小的现象称为收缩。

收缩是铸造合金本身的物理性质，是铸件中缩孔、缩松、裂纹、变形、残余内应力产生的基本原因。

(一)收缩的三个阶段合金从浇注温度冷却到室温要经过液态收缩、凝固收缩、固态收缩三个阶段。

液态收缩是指熔融金属在凝固阶段的体积收缩；凝固收缩是指溶融金属在凝固阶段的体积收缩；固态收缩是指金属在固态由于温度降低而发生的体积收缩。

这两种收缩使型腔内液面降低，它们是形成铸件缩孔和缩松缺陷的基本原因。

合金的固态收缩，虽然也是体积变化，但它主要表现为铸件外部尺寸的变化，因此，通常用线收缩率来表示。

一、流动性流动性是指熔融金属的流动能力。

在实际生产中，为了评定金属的流动性，通常将金属浇注成螺旋形试样，如下图所示。

浇注的试样越长，则其流动性越好。

1、影响流动性的因素(1)化学成分化学成分是影响合金流动性的本质因素。

实践证明，凝固温度范围小的合金流动性较好，凝固温度范围大的合金流动性较差。

在常用的铸造合金中，铸铁的流动性较好，铸钢的流动性较差。

常用合金的流动性见下表。

表14－1常用合金的流动性一、合金的流动性1. 流动性流动性是指熔融金属的流动能力。

合金流动性的好坏，通常以“螺旋形流动性试样”的长度来衡量，将金属液体浇入螺旋形试样铸型中，在相同的浇注条件下，合金的流动性愈好，所浇出的试样愈长。

2. 流动性的影响因素1）合金的种类不同种类的合金，具有不同的螺旋线长度，即具有不同的流动性。

其中灰铸铁的流动性最好，硅黄铜、铝硅合金次之，而铸钢的流动性最差。

2）化学成分和结晶特征纯金属和共晶成分的合金，凝固是由铸件壁表面向中心逐渐推进，凝固后的表面比较光滑，对未凝固液体的流动阻力较小，所以流动性好。

在一定凝固温度范围内结晶的亚共晶合金，凝固时铸件内存在一个较宽的既有液体又有树枝状晶体的两相区。

凝固温度范围越宽，则枝状晶越发达，对金属流动的阻力越大，金属的流动性就越差。

(2)工艺条件较高的浇注温度能使金属保持液态的时间延长，并且能降低金属液的粘度,从而提高流动性；浇注时浇注压力越大，流速就越大，也可以达到提高流动性的目的；铸型对液态金属的流动性也有一定的影响，金属在干砂型中的流动性优于湿砂型，在湿砂型中的流动性优于金属型。

2、流动性对铸件质量的影响金属液的流动性好，充型能力就强，容易获得尺寸准确、外形完整和轮廓清晰的铸件；若流动性不好将出现铸件缺陷。

(1) 浇不到与冷隔浇不到是指铸件残缺或可能轮廓不完整，或可能铸件完整，但边角圆且光亮，这种缺陷常出现在远离浇口的部位以及薄壁处，如图a所示。

冷隔是指在铸件上穿透或不穿透，边沿成圆角状缝隙的一类缺陷。