第二篇铸造第一章铸造工艺基础演示文稿

⑵ 浇注温度
主要影响液态收缩。浇注温度提高，液态收缩
增加。

⑶ 铸型条件
铸件的实际收缩率要小于合金的自由线收缩率。
第一章 铸造成形工艺理论基础
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材料成形工艺基础
几种铁碳合金的收缩率
合金 种类 碳素 铸钢 白口 铸铁
灰铸铁 5～8
1.08
球墨 铸铁
体收缩率/%
线收缩率/%
10~14
2.17
12~14

（1）热应力 概念：由于铸件壁厚不均匀以及散热条件的差异， 造成不同部位冷却速度不同，由此产生的铸造应力 称为热应力。
第一章 铸造成形工艺理论基础
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材料成形工艺基础
形成过程 分布规律：铸件厚壁部分或心部存在拉应力，受拉应力的 部位变形时趋于缩短向内凹；薄壁部分或表面存在压应力， 受压应力的部位变形时趋于伸长向外凸。
第一章 铸造成形工艺理论基础
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材料成形工艺基础
标 准 螺 旋 线 试 样
1－浇注系统；2－试样；3－出气口 ；4－试样凸台
第一章 铸造成形工艺理论基础
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材料成形工艺基础
合金的化学成分 及结晶特点对流动 性的影响

第一章 铸造成形工艺理论基础
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材料成形工艺基础
逐层凝固
中间凝固
糊状凝固
第一章 铸造成形工艺理论基础
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材料成形工艺基础
液态金属在结晶状态下的 流动示意图
a)纯金属
b）结晶温度范围宽的合金
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第一章 铸造成形工艺理论基础
材料成形工艺基础
2.浇注条件
1）浇注温度
浇注温度越高，流动性越好，充型能力越强。 但浇注温度不能过高，否则合金的吸气、氧化 现象严重，易产生气孔、夹渣等缺陷。

当进一步冷至更低温度时（t2-t3），两杆均进入了弹性状态，粗杆I
的温度较高，还要进行较大的收缩，细杆II的温度较低，收缩已趋于 停止，因此粗杆I的收缩必定受到细杆II的阻碍，在内部产生拉应力； 而杆II则受到杆I因收缩而施与的压应力（图d）。直到室温，残留热 应力一直存在。
热应力预防方法: （1） 壁厚均匀 （2） 同时凝固： 将浇道开在薄壁处。 有时在厚壁处安放 冷铁。
第一篇 铸造
绪论
一、铸造(金属液态成型技术)
将液体金属浇铸到与零件形状、尺寸相适应的铸 型空腔中,待其冷却凝固后,以获得零件或毛坯的生产 方法. 称为铸造。
用铸造方法制成的毛坯或零件称为铸件。 铸造工艺过程主要包括：金属熔炼、铸型制造、 浇注凝固和落砂清理等。 铸件的材质有碳素钢、合金钢、铸铁、铸造有色合 金等。
铸造成形的原理
二.铸造方法
液态成型工艺
砂型铸造 特种铸造
手工造型
机器造型
金属型铸造 熔模铸造 压力铸造 低压铸造 陶瓷型铸造 离心铸造
2019/11/25
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（一）砂型铸造 1、手工造型
手工造型
整模造型:整体模,分型面是平面时,整模两型造型 分模造型:分开模 三箱造型:铸型由上中下三型构成,分型面是平面 活块造型 挖砂造型 刮板造型等
2 影响收缩的因素
1) 化学成分: 铸铁中促进石墨形成的 元素增加,收缩减少. 如: 灰口铁 C, Si↑, 收↓,S↑ 收↑.因石墨比容大,体积膨胀,抵 销部分凝固收缩. 2) 浇注温度: 温度↑ 液态收缩↑ 3) 铸件结构与铸型条件 铸件在铸型中收缩会受铸型和型芯的阻 碍.实际收缩小于自由收缩. ∴ 铸型要有好的退让性.
1)合金的结晶温度范围
范围小: 凝固区窄,愈倾向于逐层凝固 如: 砂型铸造, 低碳钢 逐层凝固;高碳钢 糊状凝固

第二章 铸造生产及质量控制
第一节 概述 第二节 铸造合金的工艺性能 第三节 砂型铸造 第四节 特种铸造
1
第一节 概 述
金属的成形方法可分为铸造、塑性成形（或称压力加 工）、切削加工、焊接和粉末冶金五大类。
2
定义：将液态金属浇注到与零件形状相适应的铸型型
腔中，待其冷却凝固，以获得毛坯或零件的生产方法。
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影响铸件凝固方式的主要因素 ：
（1）合金的结晶温度范围
温度 温度
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 。
abc
液相线
S
液相线 固相线
成分
固
表层
液
中心
固
表层
液
中心 表层 中心
凝固区
a
b
c
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（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。
铸造的基本过程：
液态 金属
充型
凝固 收缩
铸件
3
铸造生产的特点
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。如汽缸体、汽缸盖、蜗轮叶片、床身件等。 2．适应性强：（1）合金种类不受限制；
（2）铸件大小几乎不受限制。最小壁厚可 达0.3mm；重量可从几克到几百吨。 3．尺寸精度高：一般比锻件、焊件精度高
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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）浇注系统的结构 浇注系统的结构越复杂，流动阻力 越大，充型能力越差。

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影响凝固的主要因素
*合金的结晶温度范围：
合金的结晶温度范围越小， 凝固区域越窄，越趋向于逐 层凝固。在铁碳合金中普通 灰铸铁为逐层凝固，高碳钢 为糊状凝固。
*铸件的温度梯度：
在合金结晶温度范围已定的
前提下，凝固区的宽窄取决于
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，则其凝固区相应由宽变窄。
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铸造工艺基础
5.1 液态合金的充型能力
充型能力的概念:
液态金属充满铸型型腔， 获得尺寸精确、轮廓清晰 的成型件的能力
充型能力 不足
浇不足
冷隔
夹砂
气孔
夹渣
气孔缺陷
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合金的充型能力
测试合金充型能力的方法:
如右图,将合金液浇入铸型中， 冷凝后测出充满型腔的式样长 度。浇出的试样越长，合金的 流动性越好,合金充型能力越好
L
L+A
A
Ld
F+A
P L'd
金属的液态成形 （铸造） 概述：铸造的优缺点
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铸造
第5章 铸造工艺基础
教学内容
5.1液态合金的充型 5.2 铸造合金的凝固与收缩 5.3 铸造内应力、变形与裂纹
5.4 铸件的气孔与偏析（自学） 液态合金的工艺性能
教学要求：
5.2 液态金属的凝固与收缩
5.2.1 铸件的凝 固
在铸件的凝固过程 中，截面一般存在三 个区域，即液相区、 凝固区、固相区。对 铸件质量影响较大的 主要是液相和固相并 存的凝固区的宽窄。 铸件的凝固方式就是 依 据 凝凝固固区方式的有宽：窄 来 划 分 的逐。层凝固