铸造知识点总结

01.铸造概念及特点? 答：铸造是液态金属成形的一种方法，其过程是指将金属熔化后，浇注到型腔内，冷却、凝固后形成具有型腔形状的金属制品。 02.铸造的工艺过程? 答：模样、芯盒制作---造型、制芯----合箱----浇铸----落砂----清理----检验----铸件 03.铸造的发展趋势? 答：1.铸件的特大型化 2.铸件的轻量化 3.铸件的精确化 4.数字化铸造 5.网络化铸造 6.清洁化铸造 04.充型能力概念及其影响因素?如何提高薄壁铸件充型能力。 答：液态金属的充型能力是指液态金属流经浇注系统并充满铸型型腔的全部空间，形成轮廓清晰、形状完整的铸件的能力。 影响因素：1.金属性质方面的因素：1）合金的成分 2）结晶潜热 3）液态金属比热容和导热系数 4）液态金属黏度和表面张力 2.铸型性质方面的因素 1）铸型的蓄热系数 2）铸型温度 3）铸型中的气体 3.浇注条件方面的因素 1）浇注温度 2）充型压头 3）浇注系统结构 4.铸件结构方面的因素 1）铸件的折算厚度 2）铸件的复杂程度。 提高：1.铸型性质方面：对金属铸型、熔模型壳等提高铸型温度，利用涂料增加铸型的热阻，提高铸型的排气能力，减小铸型在金属充填期间的发气速度，均有利于提高充型能力。2.浇注条件方面：适当提高浇注温度、提高充型压头、简化浇注系统均有利于提高充型能力。增大浇口面积可在线速度较小的情况下使铸型很快充满。 05.温度场影响因素?如何提高温度梯度 答：1.金属性质的影响 1）金属的热扩散率 2）结晶潜热 3）金属的凝固温度 2.铸型性质的影响 1）铸型的蓄热系数 2）铸型的预热温度 3.浇注条件的影响 4.铸件结构的影响 1）铸件的壁厚 2）铸件的形状 提高温度梯度： 06.凝固方式及影响因素? 答：逐层凝固方式、体积凝固方式、中间凝固方式 凝固区域宽度，凝固区域宽度又由合金结晶温度间隔和铸件断面温度梯度两个因素决定 07.典型的铸态组织? 答：表面细晶区，柱状晶区，中心等轴晶区 08.组织与性能的关系? 答：柱状晶区形成时的凝固区域较窄，分枝较细，柱状晶组织致密，不容易形成缩松和晶间夹杂等宏观缺陷，但柱状晶的性能存在着明显的各向异性，且易于聚集气体和夹杂物。等轴晶是在凝固区域较大的情况下形成的，晶界夹杂等缺陷比较分散，宏观偏析和热裂倾向小，且各晶粒取向是随机的，具有宏观的各向同性，性能比较均匀和稳定。缺点是枝晶分枝比较发达，显微缩松较多，组织不够致密。 表明材料的屈服强度随着晶粒尺寸的减小而增大： 细化晶粒是工程上唯一的能够同时提高金属强度和韧性等综合力学性能的措 施。 09.偏析概念及成因? 答：铸件中不同部位乃至晶粒内部，产生化学成分不均匀的现象称为偏析 微观偏析：起因于合金结晶过程中的溶质再分配 宏观偏析：是大范围内的化学成分不均匀现象 10.气孔及夹杂种类. 如何去除？ 答：按气体来源和形成机理：侵入性气孔、析出性气孔、反应性气孔。 按气体类别：氢气孔、氮气孔、一氧化碳气孔。 按气孔形状和位置：针孔、皮下气孔 夹杂：按其来源分为：外生夹杂物、内生夹杂物。按非金属夹杂物形成时间分：浇注完毕前形成的非金属夹杂物、凝固过程中产生的非金属夹杂物。按夹杂物化学成分：氧化物夹杂物、硫化物夹杂物、硅酸盐夹杂物、复杂化合物。 1.吸附净化法： 1）浮游法 2）溶剂法 3）过滤法 2.非吸附净化法 ：1）真空净化法2）超声波处理法 3.化学法 11.收缩及收缩阻力 答：铸造合金的收缩特性是合金的铸造性能之一，合金收缩是铸件中产生缩孔、缩松、热裂、应力、变形和冷裂等缺陷的基本原因。一般经历三个阶段：液态收缩、凝固收缩、固态收缩。 阻力：摩擦阻力、热阻力、机械阻力 12.缩孔及缩松概念及成因 答：铸件形成后，在最后凝固部位由于收缩而出现的集中孔洞称为缩孔，分散而细小的孔洞称为缩松。 缩孔、缩松形成于铸件凝固过程中，液态收缩及凝固收缩如果不能得到及时的补偿，则将在相应部位形成孔洞即缩孔或缩松，缩孔产生的条件一是合金的液态收缩与凝固收缩之和大于其固态收缩，二是铸件采取逐层凝固方式。缩松形成的条件，一是液态收缩与凝固收缩的总和大于固态收缩，二是铸件为体积凝固的方式 13.热裂、应力、变形和冷裂概念及成因。如何去除？ 答：热裂是铸件处于高温状态时形成的裂缝类缺陷，原因：强度理论认为，合金存在热脆区以及热脆区内合金的断裂应变低是产生热裂得重要原因，液膜理论认为，热裂得形成是由于铸件在凝固末期晶间存在液膜和铸件在凝固过程中受到拉应力共同作用的结果。去除：首先是提高合金本身的抗热裂能力，其次是改善砂型和砂芯的溃散性。 铸件或者铸件某部位的尺寸变化如果受到阻碍不能自由进行时，就会相应产生应力、变形或裂纹。变形：如果铸件冷却过程中形成的铸造应力较大，或者冷却至室温时铸件内有残余应力存在，在应力作用下，铸件就有发生塑性变形的趋势。冷裂是铸件处于弹性状态、铸造应力超过材料的强度极限时产生的裂纹。原因：铸件中铸造应力增大，或者材料的强度、塑性和韧性降低，都会使冷裂的倾向增加。 去除：应力：1.自然时效 2.热处理时效 3.振动时效 变形和冷裂：1.反变形措施 2.设置防变形的拉筋 3.对于容易变形的重要铸件，可采用早打箱并立即入炉缓冷的方法 4.用浇注系统调整铸件的温度场，有利于应力和变形的防止。 铁碳相图及其双重性，共晶、共析各组织及相 15.铸铁种类、特征及相关组织与性能特点；牌号及相关符号意义；相关热处理 答：牌号：P79 生产同一牌号的铸铁，铸件壁厚不同，其化学成分也有所不同 石墨形状分类：片状：A 菊花状：B 块片状：C 枝晶点状：D 枝晶片状：E 星状：F

16.变质、孕育概念 答：在碳当量较低且保持不变的条件下，适当提高硅碳比，强度性能会有所提高，切削性能有较大改善，但缩松、渗漏倾向可能会提高。在较高碳当量时，提高硅碳比反而使强度下降，但白口倾向总是减少的。 适当采用较高锰量，无论对强度、硬度、致密度以及耐磨性都有好处。 孕育：在高强度灰铸铁生产中，采用孕育处理是提高强度、改善石墨状态及其分布的有效手段，孕育处理的目的在于：1.促进石墨化，降低白口倾向2.改善断面均匀性3.控制石墨形态，减少过冷石墨，促进A型石墨的形成4.适当增加共晶团数和促进细片状珠光体的形成5.改善铸铁的力学性能及其他性能 加少量合金元素的作用：1.改善并显著提高铸铁的强度性能，提高硬度2.增加铸件组织和性能的均匀性，降低断面敏感性，改善切削性能3.改善铸件的塑性4.改善铸铁的高温和低温性能5.提高铸铁热处理的淬透性和改善耐磨性 17.双炉联熔

组织特征 断口特征 成分特征 性能特征 灰口铸铁 基体+片状石墨 灰口 仅含C、Si、Mn、P、S五元素外加少量合金元素

球墨铸铁 基体+球状石墨 灰口（银白色断口） 普通五元素或外加不同量的合金元素 蠕墨铸铁 基体+蠕虫状石墨 灰口（斑点状断口） 同球墨铸铁 可锻铸铁 生坯：珠光体+莱氏体 退火后：基体+团絮状石墨 生坯：白口 退火后：灰口（黑色绒状断口） 低碳、低硅

抗磨铸铁 基体+不同类型的渗碳体 白口（中锰铸铁及冷硬铸铁例外） 除五元素外，可加入低、中、高量合金元素 主要有高的抗磨性能，但韧性较低 耐热铸铁 基体+片状或球状石墨 灰口 有Si、Al、Cr系（中硅、高铝、中硅铝、高烙等铸铁） 有高的耐热性及抗氧化性能，但强度较低、较脆

耐腐蚀铸铁 基体+片状或球状石墨 灰口 主要合金元素Si、Ni含量高 主要有高的耐腐蚀性能 答：冲天炉与感应电炉双联熔炼方式旨在进一步提高冲天炉铁液温度，调整铁液的化学成分。冲天炉与感应电炉通常用流槽直接连接。在大量流水生产中，感应电炉铁液往往还转入浇注炉进行保温与自动浇注。为使生产能均衡地进行，感应电炉的容量应按冲天炉熔化率和熔炼工作制度决定。 18.钢与铁的比较 答：1.力学性能较高 2.具有焊接性 3.熔炼成本较高 4.造型材料成本较高 5.铸件成品率较低 19.牌号及相关组织、热处理工艺 答：牌号P109 铸态组织：1.粒状组织 2.魏氏组织 3.网状组织 碳钢铸件热处理的目的是细化晶粒、消除魏氏组织或网状组织和铸造应力。热处理的方法有退火、正火、正火加回火 20.影响钢的性能因素 答：1.化学成分 2.气体和非金属夹杂物 3.铸件壁厚 21.常见元素及合金元素及其作用 答：碳，硅、锰、磷和硫。作用：随着含碳量的提高，基体组织中珠光体的含量增加，铁素体的含量减少，力学性能中强度增加，塑性降低。锰和硅的存在起来提高钢的强度的作用。硫是促使铸钢件产生热裂的一个重要因素，磷是促使铸钢件产生冷裂的一个重要因素。 22.碱性电弧炉氧化法炼钢工艺 答：工艺过程包括扒补护、装料、熔化期、氧化期、还原期和出刚浇注 23.湿型砂特点及组成 答：砂型（芯）无须烘干，不存在硬化过程。湿型砂是由原砂、黏土、附加物及水按一定配比组成的 24.黏土黏结机理 答：可由胶体化学的观点来解释，认为黏土在水中形成的黏土——水体系是胶体，带负电的黏土颗粒将极性水分子吸引在自己周围，形成胶团的水化膜，依靠 黏土颗粒间的水共水化膜，通过其中的水化阳离子所起的“桥”或键的作用，使黏土颗粒互相结合起来。一般说来，黏土颗粒所带电荷越多或黏土颗粒越细小，比表面积越大，则湿黏结力越大。 25.钠水玻璃砂硬化机理 答：硅酸钠是弱酸强碱盐，在水中水解产生硅酸和碱，硅酸不稳定缩聚为多硅酸并形成高聚物最终形成凝胶导致钠水玻璃的硬化。吹入CO2可促进水解，最终产生更多的凝胶，因此可以提高硬化的强度。 26.零件图、铸件图、铸造工艺图的区别 答：铸造工艺图——在零件图上用各种工艺符号及参数表示出铸造工艺方案的图形 铸件图——铸造工艺设计过程中，在初步确定铸造方案后，首先要完成的工作蓝图 27.铸件工艺性分析 答：1.从避免缺陷方面审查铸件结构 1）铸件应有合适的壁厚2）铸件壁的联结应当逐渐过渡 3）合适的铸造圆角 4）防止铸件出现裂纹和变形 2.从简化铸造工艺方面改进零件结构 1）改进妨碍起模的凸台、凸缘和筋板的结构 2）取消铸件外表侧凹 3）有利于砂芯的固定和排气 4）尽量不用或少用砂芯 5）分体铸造 28.分型面选择原则 答：1.应使铸件全部或大部分置于同一半型内 2.应尽量减少分型面的数目 3.平直分型面和曲折分型面的选择 4.选择的分型面要有利于下芯、验型和合型 29.浇注位选择原则 答：1.重要加工面应朝下或呈直立状态 2.铸件的大平面应朝下 3.应有利于铸件的补缩 4.应选取合适的液态金属导入位置 5.应尽量少用或不用砂芯 30.浇注系统设计 答：浇注系统基本组元有浇口杯、直浇道、直浇道窝、横浇道和内浇道。基本要求：1.