（本科）第七章 铸造ppt课件.ppt

课程主讲人：第七章 铸造第七章第七章 铸造铸造7.1 砂型铸造砂型铸造7.2 特种铸造特种铸造7.3 金属或合金的铸造性金属或合金的铸造性 能能 7.4 铸件结构工艺性铸件结构工艺性7.5 常用合金铸件的制造常用合金铸件的制造7.6 铸造技术的发展铸造技术的发展本章小结本章小结7.1砂型铸造砂型铸造 砂型铸造的工艺过程：包括混砂、造型和造芯、烘干、合箱、砂型铸造的工艺过程：包括混砂、造型和造芯、烘干、合箱、熔化与浇注、铸件的清理和检验等工序。熔化与浇注、铸件的清理和检验等工序。 型（芯）砂应具备的性能：强度；透气性（与砂粒的形状型（芯）砂应具备的性能：强度；透气性（与砂粒的形状大小及粘土的比例、型砂的臼紧度有关）；耐火性；退让性；大小及粘土的比例、型砂的臼紧度有关）；耐火性；退让性； 型（芯）砂的分类：粘土砂（由砂、粘土、和附加物如煤粉木型（芯）砂的分类：粘土砂（由砂、粘土、和附加物如煤粉木 屑等组成）；水玻璃砂；油砂及合脂砂；树脂砂。屑等组成）；水玻璃砂；油砂及合脂砂；树脂砂。 7.1.1 造型方法（手工造型、机器造型）造型方法（手工造型、机器造型） 7.1.2 砂型铸造工艺砂型铸造工艺第七章第七章 铸造铸造手工造型方法手工造型方法 两箱造型两箱造型 三箱造型三箱造型 地坑造型地坑造型 脱箱造型脱箱造型 整模造型整模造型 分模造型分模造型 挖砂造型挖砂造型 假箱造型假箱造型 活块造型活块造型 刮板造型刮板造型按砂箱区分按砂箱区分按模型区分按模型区分第七章第七章 铸造铸造机器造型方法机器造型方法 根据紧砂原理的不同，机器造型方法有以下几种：根据紧砂原理的不同，机器造型方法有以下几种： 压实造型、震实造型、震压实造型、压实造型、震实造型、震压实造型、 微震压实造型、高压造型、射砂造型、微震压实造型、高压造型、射砂造型、 抛砂造型等。抛砂造型等。第七章第七章 铸造铸造震实造型工作原理示意图震实造型工作原理示意图微震压实造型机工作原理示意图微震压实造型机工作原理示意图第七章第七章 铸造铸造多触头高压微震压实造型机工作原理示意图多触头高压微震压实造型机工作原理示意图第七章第七章 铸造铸造射砂造型机工作原理示意图射砂造型机工作原理示意图第七章第七章 铸造铸造712砂型铸造工艺砂型铸造工艺1. 浇注位置浇注位置(是指浇注时铸件在铸型中所处的空间位置）的选择是指浇注时铸件在铸型中所处的空间位置）的选择 原则原则 ：重要加工面或质量要求较高的面，应置下部或侧面。：重要加工面或质量要求较高的面，应置下部或侧面。 大平面朝下。大平面朝下。 大面积薄壁处，应置下或侧面。大面积薄壁处，应置下或侧面。 易产生易产生 缩孔的厚大部位应置顶部或侧面，以安装冒口。缩孔的厚大部位应置顶部或侧面，以安装冒口。2.分型面位置的选择原则：分型面位置的选择原则： 重要加工面或大部分加工面与基重要加工面或大部分加工面与基 准面放在同一砂箱内。准面放在同一砂箱内。 尽可能减少分型面数目或活块数目，尽可能减少分型面数目或活块数目， 以方便起模。以方便起模。 尽可能减少型心的数目。尽可能减少型心的数目。 便于下芯、合箱、便于下芯、合箱、 检查型腔尺寸等操作。检查型腔尺寸等操作。3.铸造工艺参数的确定：包括铸造工艺参数包括机加工余量、铸铸造工艺参数的确定：包括铸造工艺参数包括机加工余量、铸 出孔、起模斜度、铸造圆角、铸造收缩率等。出孔、起模斜度、铸造圆角、铸造收缩率等。4.砂型铸造工艺分析砂型铸造工艺分析第七章第七章 铸造铸造床身浇注位置床身浇注位置第七章第七章 铸造铸造大平面的浇注位置大平面的浇注位置第七章第七章 铸造铸造箱盖浇注位置的比较箱盖浇注位置的比较第七章第七章 铸造铸造卷扬筒浇注位置卷扬筒浇注位置第七章第七章 铸造铸造床身铸件分型面的选择床身铸件分型面的选择第七章第七章 铸造铸造三通的分型面的选择三通的分型面的选择第七章第七章 铸造铸造起重臂的分型面的选择起重臂的分型面的选择第七章第七章 铸造铸造接头的分型面的选择接头的分型面的选择第七章第七章 铸造铸造箱盖的分型面的选择箱盖的分型面的选择第七章第七章 铸造铸造机加工余量和铸出孔的大小机加工余量和铸出孔的大小 机加工余量的大小与铸件的大小、材质批量结构的复杂程度机加工余量的大小与铸件的大小、材质批量结构的复杂程度及该加工面在铸型中的位置等不同而变化。（可查手册）及该加工面在铸型中的位置等不同而变化。（可查手册） 铸件中较大的孔和槽应铸出，以减少切削工时，节约金属。铸件中较大的孔和槽应铸出，以减少切削工时，节约金属。 铸件的最小铸出孔尺寸铸件的最小铸出孔尺寸 生产批量生产批量 铸件最小铸出孔尺寸铸件最小铸出孔尺寸/mm 灰铸铁件灰铸铁件 铸钢件铸钢件 大量大量 1215 成批成批 1530 3050 单件、小批单件、小批 3050 50第七章第七章 铸造铸造起模斜度起模斜度第七章第七章 铸造铸造铸造圆角和铸造收缩率铸造圆角和铸造收缩率 铸造圆角是指铸件上壁和壁的交角应做成圆弧圆度，铸造圆角是指铸件上壁和壁的交角应做成圆弧圆度，以防在该处产生缩孔和裂纹。铸造圆角半径一般为两以防在该处产生缩孔和裂纹。铸造圆角半径一般为两相交壁平均厚度的相交壁平均厚度的1/31/2。 铸造收缩是指金属液浇注到铸型后，随温度的下降铸造收缩是指金属液浇注到铸型后，随温度的下降将发生凝固所引起的尺寸缩减。通常灰铸铁的收缩率将发生凝固所引起的尺寸缩减。通常灰铸铁的收缩率为为07%10%；铸钢为；铸钢为15%20%；有色金属合金为；有色金属合金为10%15%。第七章第七章 铸造铸造砂型铸造工艺分析砂型铸造工艺分析第七章第七章 铸造铸造拖拉机轮7.2特种铸造特种铸造7.2.1 熔模铸造熔模铸造7 7.2 2.2 2 金属型铸造金属型铸造7 7.2 2.3 3 压力铸造压力铸造7 7.2 2.4 4 低压铸造低压铸造7 7.2 2.5 5 离心铸造离心铸造7 7.2 2.6 6 陶瓷型铸造陶瓷型铸造 7 7.2 2.7 7 连续铸造连续铸造7 7.2 2.8 8 实型铸造实型铸造7 7.2 2.9 9 V V法铸造法铸造7 7.2.10 磁型铸造磁型铸造第七章第七章 铸造铸造721熔模铸造熔模铸造第七章第七章 铸造铸造熔模铸造工艺过程熔模铸造的特点及应用熔模铸造的特点及应用1铸件精度高（尺寸公差可达铸件精度高（尺寸公差可达IT11IT13，表面粗糙度可达表面粗糙度可达 Ra12.51.6m。铸件可不进行机加工直接使用。铸件可不进行机加工直接使用。2适合各种合金。特别是那些难熔的难切削的的高合金钢。适合各种合金。特别是那些难熔的难切削的的高合金钢。3能铸造形状复杂、不便分型的铸件。能铸造形状复杂、不便分型的铸件。4能铸造出厚度能铸造出厚度0.3mm薄壁件。薄壁件。5能铸造出能铸造出0.5mm孔径的孔。孔径的孔。 适合难以切削或少切削的小型零件（重量适合难以切削或少切削的小型零件（重量25kg）。）。7.2.2金属型铸造金属型铸造第七章第七章 铸造铸造金属型的结构金属型铸造的特点及应用金属型铸造的特点及应用1一型多用。一型多用。2所获得的铸件晶粒细小、组织致密、力学性能高。所获得的铸件晶粒细小、组织致密、力学性能高。3所获得的铸件精度高（尺寸精度可达所获得的铸件精度高（尺寸精度可达IT12IT14，表表 面粗糙度面粗糙度 可达可达Ra6.3m）。）。4模型制造周期长、成本高。模型制造周期长、成本高。 主要适合低熔点的有色金属或合金铸件的大批量生主要适合低熔点的有色金属或合金铸件的大批量生 产。产。7.2.3压力铸造压力铸造第七章第七章 铸造铸造热压室压铸机的工作原理热压铸热压铸第七章第七章 铸造铸造(第七章第七章 铸造铸造立式压室压铸机1 1压铸室压铸室2 2压铸活塞压铸活塞3 3铸型铸型4 4下活塞下活塞5 5剩余金属剩余金属6 6铸件铸件压铸的特点压铸的特点1常用压力为几个至几十个常用压力为几个至几十个MPa。1所获得的铸件精度高（尺寸精度可达所获得的铸件精度高（尺寸精度可达IT11IT13，表表 面粗糙度可达面粗糙度可达Ra3.20.8m）。）。铸件可不进行机加铸件可不进行机加 工而直接使用。工而直接使用。2所获得的铸件的晶粒细小，力学性能高。所获得的铸件的晶粒细小，力学性能高。3生产效率高，便于实现机械化、自动化。生产效率高，便于实现机械化、自动化。4可实现嵌铸。可实现嵌铸。5适合低熔点的有色金属或合金，难于适应钢和铸铁。适合低熔点的有色金属或合金，难于适应钢和铸铁。6铸件中不可避免存在气孔、缩松等缺陷。故不能热处铸件中不可避免存在气孔、缩松等缺陷。故不能热处 理或在高温下使用。理或在高温下使用。7设备投资大，适用于大批量生产。设备投资大，适用于大批量生产。嵌铸件嵌铸件 低压铸造工作原理示意图低压铸造工作原理示意图 1坩埚；2升液管；3金属液；4进气管；5密封盖 6浇道；7型腔；8铸型7.2.4低压铸造低压铸造第七章第七章 铸造铸造低压铸造的特点及应用低压铸造的特点及应用1常用压力为常用压力为0.020.06MPa。介于重力和压力铸造之间。介于重力和压力铸造之间。2铸件轮廓清晰、组织致密。铸件轮廓清晰、组织致密。3金属利用率高（可达金属利用率高（可达90%以上）。以上）。4浇注方法为底注式充型，无金属液的飞溅，不对铸型浇注方法为底注式充型，无金属液的飞溅，不对铸型 冲刷，故铸件中无针孔等缺陷。冲刷，故铸件中无针孔等缺陷。5设备简单，易于实现机械化、自动化。设备简单，易于实现机械化、自动化。6升液管的寿命短，金属液在保温过程中易氧化。升液管的寿命短，金属液在保温过程中易氧化。 主要应用于铸造性能要求高的铝合金和镁合金铸件。主要应用于铸造性能要求高的铝合金和镁合金铸件。 如：汽缸体、缸盖、曲轴箱等铸件。如：汽缸体、缸盖、曲轴箱等铸件。7.2.5离心铸造离心铸造第七章第七章 铸造铸造卧式离心铸造卧式离心铸造离心铸造的特点离心铸造的特点1.所获得的铸件组织致密、没有气孔、缩松、缩孔、所获得的铸件组织致密、没有气孔、缩松、缩孔、 夹渣等缺陷，力学性能高。夹渣等缺陷，力学性能高。2.没有型芯和浇注系统便可生产中空铸件。没有型芯和浇注系统便可生产中空铸件。3.铸件在离心的作用下，金属液的充型能力好，可浇注铸件在离心的作用下，金属液的充型能力好，可浇注 流动性差的金属或壁薄件。流动性差的金属或壁薄件。4.铸件的内表面粗糙，且易产生比重偏析。铸件的内表面粗糙，且易产生比重偏析。完全陶瓷型铸造工艺过程完全陶瓷型铸造工艺过程726陶瓷型铸造陶瓷型铸造第七章第七章 铸造铸造第七章第七章 铸造铸造砂套陶瓷型铸造工艺过程砂套陶瓷型铸造工艺过程陶瓷型铸造的特点陶瓷型铸造的特点1.与熔模铸造相似，可获得尺寸精度高、表面粗糙度低与熔模铸造相似，可获得尺寸精度高、表面粗糙度低 的铸件。的铸件。2.可铸造大型的精密铸件，其重量可达十几吨（熔模铸可铸造大型的精密铸件，其重量可达十几吨（熔模铸 造的铸件尺寸不能超过造的铸件尺寸不能超过25kg）。）。3.灌浆工序烦琐，难于实现机械化、自动化。不宜制造灌浆工序烦琐，难于实现机械化、自动化。不宜制造 批量大、重量轻的铸件。批量大、重量轻的铸件。 主要应用于生产大型和厚壁的精密铸件。如：冲摸、主要应用于生产大型和厚壁的精密铸件。如：冲摸、压铸模、锻模、玻璃器皿模等。压铸模、锻模、玻璃器皿模等。7.2.7连续铸造连续铸造第七章第七章 铸造铸造1浇包浇包2浇口杯或中间浇包浇口杯或中间浇包3结晶器结晶器4铸坯铸坯5引锭引锭6保温炉保温炉7石墨工作套石墨工作套8引拔辊引拔辊9-切割机切割机连续铸造的特点及应用连续铸造的特点及应用1.所获得的铸锭和铸管组织致密均匀，力学性能好。所获得的铸锭和铸管组织致密均匀，力学性能好。2.没有浇注系统和冒口，金属的利用率高。没有浇注系统和冒口，金属的利用率高。3.不须造型等工序，可实现机械化和自动化，便于实现不须造型等工序，可实现机械化和自动化，便于实现 连铸连轧。连铸连轧。4.生产率高。生产率高。728实型铸造实型铸造第七章第七章 铸造铸造 实型铸造又称实型铸造又称“气化模造型气化模造型”和和“消失模铸造消失模铸造”。实型铸造的特点及应用实型铸造的特点及应用 不须分型、起模、制芯；铸件尺寸精度和表面粗不须分型、起模、制芯；铸件尺寸精度和表面粗糙度与熔模铸造相近；由于造型工序的简化，使生产糙度与熔模铸造相近；由于造型工序的简化，使生产率高，成本低。率高，成本低。 实型铸造适用于各种批量的、形状复杂的、除铁实型铸造适用于各种批量的、形状复杂的、除铁和低碳钢以外的合金铸件的生产。和低碳钢以外的合金铸件的生产。1发热元件；2塑料薄膜在烘烤位置；3塑料薄膜在覆盖成形；4抽气箱；5抽气孔；6砂箱；7密封塑料薄膜；8过滤抽气孔；9通气道；10水芯729V法铸造（真空薄膜铸造）法铸造（真空薄膜铸造）第七章第七章 铸造铸造7.3金属或合金的铸造性能金属或合金的铸造性能7.3.1 金属或合金的流动性及充型能力金属或合金的流动性及充型能力 1. 金属或合金的流动性金属或合金的流动性 2. 影响流动性的因素影响流动性的因素 金属的种类、（铸铁、硅黄铜铝硅合金钢）金属的种类、（铸铁、硅黄铜铝硅合金钢） 合金成分及结晶特征、粘度、结晶潜热、合金成分及结晶特征、粘度、结晶潜热、7.3.2 铸件的凝固与收缩铸件的凝固与收缩 1. 铸件的凝固方式铸件的凝固方式 2. 铸造金属或合金的收缩铸造金属或合金的收缩 3. 缩孔与缩松及防止措施缩孔与缩松及防止措施 4. 铸造内应力、变形和裂纹铸造内应力、变形和裂纹7.3.4 铸件的偏析与铸造合金的吸气铸件的偏析与铸造合金的吸气 1. 铸件偏析（晶内偏析、区域偏析、比重偏析）铸件偏析（晶内偏析、区域偏析、比重偏析） 2. 铸造合金的吸气铸造合金的吸气第七章第七章 铸造铸造螺旋形试样螺旋形试样第七章第七章 铸造铸造 合金成分及结晶特征对流动性的影响合金成分及结晶特征对流动性的影响第七章第七章 铸造铸造不同结晶特征合金的流动性 铁碳合金的流动性与含碳量关系铸件的凝固方式铸件的凝固方式第七章第七章 铸造铸造缩孔的形成过程示意图缩孔的形成过程示意图第七章第七章 铸造铸造宏观缩松宏观缩松第七章第七章 铸造铸造缩孔和缩松的防止措施缩孔和缩松的防止措施采取顺序凝固或安放冷铁采取顺序凝固或安放冷铁第七章第七章 铸造铸造顺序凝固冷铁的应用铸造内应力铸造内应力 铸造应力分热应力和机械应力铸造应力分热应力和机械应力第七章第七章 铸造铸造图图737中中、杆固态冷却曲线杆固态冷却曲线第七章第七章 铸造铸造同时凝固示意图同时凝固示意图第七章第七章 铸造铸造机械应力机械应力第七章第七章 铸造铸造铸件的变形铸件的变形第七章第七章 铸造铸造不同截面的变形不同截面的变形第七章第七章 铸造铸造沸沸点点气体在合金中的溶解度与温度的关系示意图气体在合金中的溶解度与温度的关系示意图第七章第七章 铸造铸造7.4铸件结构工艺性铸件结构工艺性7.4.1 铸件工艺对铸件结构的要求铸件工艺对铸件结构的要求 1. 对铸件外形的要求（力求简单，起模方便）对铸件外形的要求（力求简单，起模方便） 避免侧凹、去掉不必要的外圆角，使分型面为平面、避免侧凹、去掉不必要的外圆角，使分型面为平面、 设计凸台和筋条，应考虑造型方便、铸件的外形尽可能设计凸台和筋条，应考虑造型方便、铸件的外形尽可能 使分型面数目最少使分型面数目最少 2. 对铸件内腔的要求对铸件内腔的要求 不用或少用型芯、型芯的安放应稳固，并方便排气和清理不用或少用型芯、型芯的安放应稳固，并方便排气和清理 增设工艺孔、增设工艺孔、 3. 结构斜度结构斜度7.4.2 金属或合金的铸造性能对铸件结构的要求金属或合金的铸造性能对铸件结构的要求 1. 合理设计铸件壁厚（壁厚均匀、有差别时应顺序凝固）合理设计铸件壁厚（壁厚均匀、有差别时应顺序凝固） 2. 铸件壁与壁连接（设计结构圆角、避免锐角连接、厚薄铸件壁与壁连接（设计结构圆角、避免锐角连接、厚薄 逐渐过渡、避免交叉连接）逐渐过渡、避免交叉连接） 3. 与合金铸造性能有关的问题（不阻碍收缩、避免过大面积与合金铸造性能有关的问题（不阻碍收缩、避免过大面积 的水平面、截面对称、设计加强筋）的水平面、截面对称、设计加强筋） 4. 组合式铸件组合式铸件第七章第七章 铸造铸造机床铸件结构的设计机床铸件结构的设计第七章第七章 铸造铸造缸体铸件结构的设计缸体铸件结构的设计第七章第七章 铸造铸造托架铸件的结构设计托架铸件的结构设计第七章第七章 铸造铸造箱体铸件的结构设计箱体铸件的结构设计第七章第七章 铸造铸造零件上的凸台设计零件上的凸台设计第七章第七章 铸造铸造端盖的结构设计端盖的结构设计第七章第七章 铸造铸造阀体的结构设计阀体的结构设计第七章第七章 铸造铸造支柱铸件的结构设计支柱铸件的结构设计第七章第七章 铸造铸造圆盖铸件的结构设计圆盖铸件的结构设计第七章第七章 铸造铸造轴承架铸件的结构设计轴承架铸件的结构设计第七章第七章 铸造铸造紫铜风口铸件内腔的结构设计紫铜风口铸件内腔的结构设计第七章第七章 铸造铸造结构斜度结构斜度第七章第七章 铸造铸造斜度：h角度适应范围1：51：101：201：501：10011305303130h25mm，钢和铸铁件h=25500mm，钢和铸铁件h500mm，钢和铸铁件有色金属合金件铸件的结构斜度（铸件的结构斜度（Q/ZB1581978）第七章第七章 铸造铸造1.合理设计铸件壁厚合理设计铸件壁厚 铸件尺寸铸件尺寸 /mm 不同合金铸件的最小壁厚值不同合金铸件的最小壁厚值/mm铸钢铸钢 灰灰铸铁铸铁球墨球墨铸铁铸铁 可锻可锻 铸铁铸铁铝合金铝合金 铜合金铜合金200200856 6 5 3352002005005001012 610 12 8 4685005001520 1520 1520 1012 61012砂型铸造条件下铸件的最小壁厚值砂型铸造条件下铸件的最小壁厚值第七章第七章 铸造铸造顶盖铸件的结构设计顶盖铸件的结构设计第七章第七章 铸造铸造阀体铸件的结构设计阀体铸件的结构设计第七章第七章 铸造铸造壁厚有差别时铸件的结构设计壁厚有差别时铸件的结构设计第七章第七章 铸造铸造不同转角的热节不同转角的热节第七章第七章 铸造铸造金属结晶的方向性金属结晶的方向性第七章第七章 铸造铸造铸造内圆角半径铸造内圆角半径R值值a+b 28812121616202027273535454560铸铸铁铁铸铸钢钢4668101216206681012162025第七章第七章 铸造铸造铸件壁之间避免锐角连接铸件壁之间避免锐角连接第七章第七章 铸造铸造铸件壁之间避免交叉连接铸件壁之间避免交叉连接第七章第七章 铸造铸造轮辐铸件的结构设计轮辐铸件的结构设计第七章第七章 铸造铸造轮形铸件辐板的设计轮形铸件辐板的设计第七章第七章 铸造铸造薄壁罩壳的设计薄壁罩壳的设计第七章第七章 铸造铸造梁形铸件的结构设计梁形铸件的结构设计第七章第七章 铸造铸造平板铸件的结构设计平板铸件的结构设计第七章第七章 铸造铸造防裂筋的应用防裂筋的应用第七章第七章 铸造铸造铸钢底座铸钢底座第七章第七章 铸造铸造床身的组合设计床身的组合设计第七章第七章 铸造铸造7.5常用合金铸件的制造常用合金铸件的制造7.5.1 铸铁件的制造铸铁件的制造 1. 铸铁的结晶及石墨化铸铁的结晶及石墨化 （影响石墨化的因素：化学成分、冷却速度）（影响石墨化的因素：化学成分、冷却速度） 2. 灰铸铁灰铸铁 普通灰铸铁普通灰铸铁(3.0%3.7%C,1.8%2.4%Si)铁水不须处理铁水不须处理 孕育铸铁孕育铸铁(2.8%3.2%C,1.0%2.0%Si)铁水须孕育处理铁水须孕育处理 3. 球墨铸铁（成分特点、球化处理、孕育处理、热处理）球墨铸铁（成分特点、球化处理、孕育处理、热处理） 球墨铸铁的铸造工艺特点：流动性差、铸型的刚度与收缩球墨铸铁的铸造工艺特点：流动性差、铸型的刚度与收缩 4. 蠕墨铸铁蠕墨铸铁 须蠕化处理须蠕化处理(用稀土硅铁合金和稀土硅钙合金用稀土硅铁合金和稀土硅钙合金)和孕育和孕育 处理处理 5.可锻铸铁（种类、成分特点、生产过程、铸造性能）可锻铸铁（种类、成分特点、生产过程、铸造性能） 7.5.2 铸钢件的制造铸钢件的制造7.5.3 有色金属或合金铸件的制造有色金属或合金铸件的制造第七章第七章 铸造铸造铸铁的结晶及石墨化铸铁的结晶及石墨化第七章第七章 铸造铸造 C、Si含量对铸件组织的影响（壁厚含量对铸件组织的影响（壁厚50mm）第七章第七章 铸造铸造砂型铸件壁厚、碳和硅含量与组织的关系砂型铸件壁厚、碳和硅含量与组织的关系第七章第七章 铸造铸造冲入法球化处理冲入法球化处理第七章第七章 铸造铸造型内球化法型内球化法第七章第七章 铸造铸造球墨铸铁件缩孔和缩松的形成球墨铸铁件缩孔和缩松的形成第七章第七章 铸造铸造7.5.2铸钢件的制造铸钢件的制造1. 碳素铸钢（低碳铸钢碳素铸钢（低碳铸钢ZG15、中碳铸钢中碳铸钢ZG25、高碳铸钢高碳铸钢ZG55）2. 合金铸钢（低合金铸钢、高合金铸钢）合金铸钢（低合金铸钢、高合金铸钢）3. 铸钢的铸造工艺特点：铸钢的铸造工艺特点： 熔点高、钢液易氧化、钢水流动性差、收缩大熔点高、钢液易氧化、钢水流动性差、收缩大 相应的措施：壁厚相应的措施：壁厚8mm，提高浇注温度以改善铸造性能，采提高浇注温度以改善铸造性能，采 用干铸型和热铸型。由于收缩大，应采用冒口冷铁和补贴，以用干铸型和热铸型。由于收缩大，应采用冒口冷铁和补贴，以 实现顺序凝固。薄壁铸钢件应采用同时凝固。采用耐火度高实现顺序凝固。薄壁铸钢件应采用同时凝固。采用耐火度高 的人造石英砂制作铸型，并在铸型表面涂刷石英粉或锆砂，以防的人造石英砂制作铸型，并在铸型表面涂刷石英粉或锆砂，以防 粘砂。铸型采用干型或快干型，如用粘砂。铸型采用干型或快干型，如用CO2硬化的水玻璃砂型。硬化的水玻璃砂型。4. 铸钢件的热处理铸钢件的热处理(不宜进行淬火处理不宜进行淬火处理) 含碳量含碳量0.35%的铸钢件应采用正火及高温回火；的铸钢件应采用正火及高温回火； 含碳量含碳量0.35%的铸钢件应采用退火。的铸钢件应采用退火。第七章第七章 铸造铸造铸钢齿轮铸造工艺铸钢齿轮铸造工艺第七章第七章 铸造铸造薄壁铸钢件的浇注系统薄壁铸钢件的浇注系统第七章第七章 铸造铸造7.5.3有色金属或合金铸件的铸造有色金属或合金铸件的铸造1. 铜及其合金铸件的制造铜及其合金铸件的制造 （1）铜及其合金的熔炼）铜及其合金的熔炼 是在坩埚炉中熔炼，熔炼时易氧是在坩埚炉中熔炼，熔炼时易氧化和吸气，为防氧化，可用木炭、玻璃屑、苏打、硼砂等覆盖化和吸气，为防氧化，可用木炭、玻璃屑、苏打、硼砂等覆盖液面，除黄铜和铝青铜外，可用液面，除黄铜和铝青铜外，可用8%14%的磷脱氧。而铝青铜的磷脱氧。而铝青铜用加苏打、萤石、和冰晶石等碱性熔剂的方法，造出低熔点、用加苏打、萤石、和冰晶石等碱性熔剂的方法，造出低熔点、密度小的熔渣加以去除。除气主要是除去氢气：锡青铜是吹氮密度小的熔渣加以去除。除气主要是除去氢气：锡青铜是吹氮气，铝青铜是加气，铝青铜是加ZnCl和和CCl4，黄铜用锌黄铜用锌. （2）铸造特点：铸型采用细砂以防粘砂和降低粗糙度，浇注）铸造特点：铸型采用细砂以防粘砂和降低粗糙度，浇注系统应有挡渣能力。系统应有挡渣能力。第七章第七章 铸造铸造2.铝合金铸件的制造铝合金铸件的制造 （1）熔炼特点：）熔炼特点： 液态铝合金易氧化和吸气液态铝合金易氧化和吸气,即铝在液态下极易即铝在液态下极易氧化成熔点高氧化成熔点高(2050) 、密度大和稳定性好的、密度大和稳定性好的Al2O3,并悬浮在液态并悬浮在液态铝合金中很难去除铝合金中很难去除,且铝合金液极易吸收氢气且铝合金液极易吸收氢气,在随后冷却过程中过在随后冷却过程中过饱和的氢以气泡形式析出饱和的氢以气泡形式析出,就可能在铸件上形成气孔就可能在铸件上形成气孔.因此因此,铝合金在铝合金在熔炼时要进行精练熔炼时要进行精练,如加如加KCl、NaCl覆盖铝合金液面，隔绝空气覆盖铝合金液面，隔绝空气,减减少氧化和吸气的机会少氧化和吸气的机会.已吸入的气体可用通气法、氯化物已吸入的气体可用通气法、氯化物 法、真空法、真空法等排除法等排除. （2）铸造特点：接近共晶成分的合金其铸造性能好，为层状）铸造特点：接近共晶成分的合金其铸造性能好，为层状 结晶。结晶。 由于铝合金液易氧化和吸气，其浇注系统的由于铝合金液易氧化和吸气，其浇注系统的设计原则是尽快将铝合金液平稳地导入铸型中，并要求有好的挡渣设计原则是尽快将铝合金液平稳地导入铸型中，并要求有好的挡渣能力，如缝隙式、牛角式及雨淋式的开放式的浇注系统，且浇注时，能力，如缝隙式、牛角式及雨淋式的开放式的浇注系统，且浇注时，要保证金属液连续不断，防止飞溅和氧化。要保证金属液连续不断，防止飞溅和氧化。第七章第七章 铸造铸造7.6铸造技术的发展铸造技术的发展1.计算机在铸造中的应用计算机在铸造中的应用 （1）铸造过程的数值模拟（收缩的预测、应力场的模拟）铸造过程的数值模拟（收缩的预测、应力场的模拟微观组织的模拟）微观组织的模拟） （2）铸造工艺）铸造工艺CAD （3）模具制造的快速成形技术模具制造的快速成形技术2.凝固理论的研究促进铸造新技术的发展凝固理论的研究促进铸造新技术的发展 （1）差压铸造）差压铸造 （2）定向凝固和单晶及细晶铸造）定向凝固和单晶及细晶铸造 （3）半固态铸造）半固态铸造 （4）快速凝固技术及其它）快速凝固技术及其它3.铸造金属基复合材料铸造金属基复合材料4.造型技术的新发展（气压冲压造型、静压造型、造型技术的新发展（气压冲压造型、静压造型、V法造型）法造型）5.铸件的轻量化和优质化铸件的轻量化和优质化第七章第七章 铸造铸造快速成形技术快速成形技术立体平版成形工艺原理图立体平版成形工艺原理图第七章第七章 铸造铸造铸造金属基复合材料铸造金属基复合材料 铸造金属基复合材料就是直接把各种不连续增强物，即颗粒、铸造金属基复合材料就是直接把各种不连续增强物，即颗粒、晶须或短纤维加入到液态金属中，保证增强颗粒在液态金属中均晶须或短纤维加入到液态金属中，保证增强颗粒在液态金属中均匀分散，并最终使颗粒弥散地分布于固体金属中。要做到这一点匀分散，并最终使颗粒弥散地分布于固体金属中。要做到这一点必须满足如下条件：润湿性良好、两者的密度差应尽可能减小。必须满足如下条件：润湿性良好、两者的密度差应尽可能减小。目前采取的工艺措施有：目前采取的工艺措施有： 1搅拌法搅拌法 2喷射强化法喷射强化法 3预制件浸渗法预制件浸渗法 4气化膜法气化膜法 5半固态复合铸造法半固态复合铸造法 6中间合金法中间合金法第七章第七章 铸造铸造本章小结本章小结 本章以本章以砂型铸造砂型铸造为例，介绍了铸造成型的工艺过程，成型工艺为例，介绍了铸造成型的工艺过程，成型工艺参数，金属和合金的铸造性能，参数，金属和合金的铸造性能，铸件的结构工艺性铸件的结构工艺性，此外，还介绍，此外，还介绍了除砂型铸造以外的特种铸造成型方法。了除砂型铸造以外的特种铸造成型方法。第七章第七章 铸造铸造