材料及其加工工藝(8)

1、第四章特種鑄造第一節(jié)熔模鑄造溶模鑄造是用易熔材料制成模型,然后在模型上涂掛耐火材料,經(jīng)硬化后,在將模型熔化排出型外,從而獲得無(wú)分型面的鑄型,鑄型焙燒后即澆注。一工藝過(guò)程1蠟?zāi)Ｖ谱?)壓型:制蠟?zāi)５膶Ｓ媚＞?鋼銅鋁切削而成2)蠟?zāi)５膲褐?石蠟,峰蠟,硬脂酸,松香等,將熔化的蠟料壓入壓型中,冷凝后取出,修去毛刺,得到蠟?zāi)?)蠟?zāi)＝M裝:若干蠟?zāi)：冈谝粋€(gè)直澆棒上.2結(jié)殼:蠟?zāi)Ｍ可贤苛?硬化干燥等1)浸涂料(石英粉+粘結(jié)劑的糊狀物)表面光潔2)撒砂(粗石英砂)的目的:增厚型殼3)硬化(水玻璃+NH4CLSIO2)化學(xué)硬化3脫蠟焙燒1)脫蠟:熱水或水蒸氣2)焙燒:加熱8001000提高型殼強(qiáng)度4填砂:澆注

2、1)填砂:型殼放入鐵箱中,周圍干砂充填2)澆注:趁熱(600700)進(jìn)行澆注5落砂清理冷卻后,破壞型殼,取出鑄件,去澆口,毛刺,退火或正火,以便得到所需機(jī)械性能.二特點(diǎn)和應(yīng)用1鑄造精度,光潔度高,且可澆注形狀復(fù)雜的件2能鑄造各種合金(型殼是高級(jí)耐火材料)3單件,小批,大批量生產(chǎn)均可4少無(wú)切削加工(Ra3.21.6um)稍磨5材料貴,工藝過(guò)程繁雜,生產(chǎn)周期長(zhǎng).應(yīng)用:使用高熔點(diǎn)合金精密鑄件的成批,大量生產(chǎn),形狀復(fù)雜,難以切削加工的小零件.如:汽輪機(jī)葉片,工藝品第二節(jié)金屬型鑄造將液態(tài)合金澆入金屬鑄型,得到鑄件.一金屬型:垂直式,水平式,復(fù)合式垂直式:易取件,設(shè)澆注系統(tǒng)多用.材料:灰鐵,要求高鑄鋼內(nèi)腔

3、:金屬型芯,砂芯.有抽芯機(jī)構(gòu)二鑄造工藝:金屬型導(dǎo)熱快,沒有退讓性,透氣性.1金屬型應(yīng)保持一定的工作溫度.具有良好的充型條件和一定的激冷作用.1)噴刷涂料前預(yù)熱.保證涂料層致密,均勻.合金鑄鐵80150;鑄鋼100250.2)澆注前預(yù)熱降冷卻速度,防白口.2噴刷涂料1)減緩冷卻速度,防白口2)防高溫液體對(duì)鑄型直接沖刷3)有一定蒸汽,排氣能力,防氣孔.鑄鐵石墨粉涂料,炭墨涂料;鋁合金氧化鋅涂料,滑石粉3合理澆注溫度:導(dǎo)熱快,t澆比砂型高20354適宜出型時(shí)間收縮快出型難冷速大白口三特點(diǎn)1多次澆注,節(jié)工時(shí),型砂,提高生產(chǎn)率2改善勞動(dòng)條件3鑄件光潔度高4組織致密,機(jī)械性能高5成本高,周期長(zhǎng),工藝要求嚴(yán)

4、,易出現(xiàn)白口,多用于生產(chǎn)有色金屬2壓力鑄造高壓下(5500MPa)快速(0.0010.2)將液態(tài)或半液態(tài)合金壓入金屬鑄型中,并在壓力下結(jié)晶.專用設(shè)備:壓鑄機(jī)專用壓型壓型一工藝過(guò)程見書中P73二特點(diǎn)1精度,表面質(zhì)量最小鑄孔直徑0.7mm2可壓除形狀復(fù)雜的薄壁件.(高壓沖型)3鑄件強(qiáng),硬(壓力下結(jié)晶致密)4生產(chǎn)率易自動(dòng)化5投資大,適于批量6種類受限,不宜壓鑄高熔點(diǎn)合金7壓速高,易形成氣孔8不宜熱處理應(yīng)用:汽車儀表行業(yè),廣泛應(yīng)用.4離心鑄造將液態(tài)金屬澆入高速旋轉(zhuǎn)(2501500r/min)的鑄型中,使金屬液在離心力作用下充填鑄型并結(jié)晶.一基本方式1立式:圓筒件自動(dòng)形成內(nèi)腔,壁厚不均用高度小的件.2臥

5、式:壁厚均勻,適于長(zhǎng)筒,可雙金屬澆注.二特點(diǎn)應(yīng)用P76 為獲得高質(zhì)量、高精度的鑄件，提高生產(chǎn)率，人們?cè)跒楂@得高質(zhì)量、高精度的鑄件，提高生產(chǎn)率，人們?cè)谏靶丸T造的基礎(chǔ)上，創(chuàng)造了多種其它的鑄造方法；通常把砂型鑄造的基礎(chǔ)上，創(chuàng)造了多種其它的鑄造方法；通常把這些有別于砂型鑄造的其他鑄造方法通稱為特種鑄造。這些有別于砂型鑄造的其他鑄造方法通稱為特種鑄造。金屬型金屬型鑄造鑄造熔模鑄造熔模鑄造消失模消失模鑄造鑄造連續(xù)鑄造連續(xù)鑄造離心鑄造離心鑄造低壓鑄造低壓鑄造壓力鑄造壓力鑄造q 金屬型鑄造：金屬型鑄造： 金屬型鑄造是指利用金屬材料制成鑄型，在重力金屬型鑄造是指利用金屬材料制成鑄型，在重力作用下將熔融金屬澆注到

6、鑄型中制造鑄件的一種鑄造方法，作用下將熔融金屬澆注到鑄型中制造鑄件的一種鑄造方法，也稱永久型鑄造。也稱永久型鑄造。 1 1、可重復(fù)使用，生產(chǎn)效率高，勞動(dòng)條件好，但成本高；、可重復(fù)使用，生產(chǎn)效率高，勞動(dòng)條件好，但成本高； 2 2、鑄件精度高，表面粗糙度較低；、鑄件精度高，表面粗糙度較低； 3 3、金屬散熱性能好，晶粒細(xì)化，機(jī)械性能好；、金屬散熱性能好，晶粒細(xì)化，機(jī)械性能好； 4 4、不透氣且無(wú)退讓性，易造成鑄件澆不足或開裂。、不透氣且無(wú)退讓性，易造成鑄件澆不足或開裂。 5 5、適于生產(chǎn)大批量有色金屬鑄件。、適于生產(chǎn)大批量有色金屬鑄件。q 熔模鑄造：熔模鑄造： 1 1、鑄件尺寸精度高，表面光潔；、

7、鑄件尺寸精度高，表面光潔； 2 2、可鑄造形狀復(fù)雜零件；、可鑄造形狀復(fù)雜零件； 3 3、工藝過(guò)程復(fù)雜，生產(chǎn)周期長(zhǎng)，成本高；、工藝過(guò)程復(fù)雜，生產(chǎn)周期長(zhǎng)，成本高； 4 4、適于鑄造小尺寸的各類合金鑄件，特別是少切削或、適于鑄造小尺寸的各類合金鑄件，特別是少切削或 無(wú)切削精密鑄件。無(wú)切削精密鑄件。 航空發(fā)動(dòng)機(jī)葉片早期采用變形高溫合金材料，隨著航空發(fā)動(dòng)機(jī)葉片早期采用變形高溫合金材料，隨著合金材料強(qiáng)度要求的提高，人們采用合金化的方法來(lái)提合金材料強(qiáng)度要求的提高，人們采用合金化的方法來(lái)提高強(qiáng)度，效果明顯，但同時(shí)也增加了材料的加工難度。高強(qiáng)度，效果明顯，但同時(shí)也增加了材料的加工難度。 目前，世界各國(guó)等軸晶葉片

8、的生產(chǎn)通常利用真空環(huán)境目前，世界各國(guó)等軸晶葉片的生產(chǎn)通常利用真空環(huán)境下的熔模鑄造來(lái)解決這一技術(shù)難題。下的熔模鑄造來(lái)解決這一技術(shù)難題。q 壓力鑄造：壓力鑄造： 大型壓鑄機(jī)及壓鑄模大型壓鑄機(jī)及壓鑄模 1 1、澆注時(shí)間短，易于機(jī)械化、自動(dòng)化作業(yè)；、澆注時(shí)間短，易于機(jī)械化、自動(dòng)化作業(yè)； 2 2、鑄型散熱快，晶粒細(xì)化，耐磨、耐蝕性好；、鑄型散熱快，晶粒細(xì)化，耐磨、耐蝕性好； 3 3、鑄件尺寸精度高，表面光潔；、鑄件尺寸精度高，表面光潔； 4 4、凝固速度快，排氣困難，易形成疏松和縮孔；、凝固速度快，排氣困難，易形成疏松和縮孔； 5 5、模具成本高，鑄件尺寸受限；、模具成本高，鑄件尺寸受限； 6 6、適于

9、有色金屬薄壁復(fù)雜鑄件的大批量生產(chǎn)。、適于有色金屬薄壁復(fù)雜鑄件的大批量生產(chǎn)。q 低壓鑄造：低壓鑄造： 低壓鑄造火車車輪示意圖低壓鑄造火車車輪示意圖 1 1、充型壓力和充型速度易于控制，氣孔、夾渣較少；、充型壓力和充型速度易于控制，氣孔、夾渣較少； 2 2、鑄型散熱快，組織致密，機(jī)械性能好；、鑄型散熱快，組織致密，機(jī)械性能好； 3 3、無(wú)需冒口設(shè)置，金屬利用率高；、無(wú)需冒口設(shè)置，金屬利用率高； 4 4、鑄件尺寸精度高，表面光潔；、鑄件尺寸精度高，表面光潔； 5 5、適于生產(chǎn)質(zhì)量要求高的鋁鎂等有色金屬鑄件。、適于生產(chǎn)質(zhì)量要求高的鋁鎂等有色金屬鑄件。q 離心鑄造：離心鑄造： 2 2、改善金屬的流動(dòng)性，

10、提高了充型能力；、改善金屬的流動(dòng)性，提高了充型能力； 3 3、簡(jiǎn)化了中空?qǐng)A柱形鑄件的生產(chǎn)過(guò)程；、簡(jiǎn)化了中空?qǐng)A柱形鑄件的生產(chǎn)過(guò)程； 4 4、成分偏析嚴(yán)重，尺寸難以控制；、成分偏析嚴(yán)重，尺寸難以控制； 5 5、特別適于橫截面呈圓柱的鑄件生產(chǎn)。、特別適于橫截面呈圓柱的鑄件生產(chǎn)。q 連續(xù)鑄造：連續(xù)鑄造： 1 1、離心力改善了補(bǔ)縮條件，縮孔等缺陷減少；、離心力改善了補(bǔ)縮條件，縮孔等缺陷減少； 如右圖所示。如右圖所示。 1 1、冷卻速度快，組織致密，、冷卻速度快，組織致密， 機(jī)械性能好；機(jī)械性能好； 2 2、工藝簡(jiǎn)單，生產(chǎn)效率高；、工藝簡(jiǎn)單，生產(chǎn)效率高； 3 3、適于橫截面一定的鋼材、適于橫截面一定的鋼材、 鋁材和鑄鐵管等鑄件的生產(chǎn)。鋁材和鑄鐵管等鑄件的生產(chǎn)。q 消失模鑄造：消失模鑄造： 如下圖所示。如下圖所示。 1 1、不分型，不起模，工藝簡(jiǎn)化，精度提高；、不分型，不起模，工藝簡(jiǎn)化，精度提高； 2 2、能制造形狀復(fù)雜的鑄件和工藝品；、能制造形狀復(fù)雜的鑄件和工藝品； 3 3、冒口設(shè)置可自由設(shè)置，不易產(chǎn)生縮孔、疏松等；、冒口設(shè)置可自由設(shè)置，不易產(chǎn)生縮孔、疏松等； 4 4、易產(chǎn)生有害氣體，鑄件易滲碳，降低鑄件表面質(zhì)量；、易產(chǎn)生有害氣體，鑄件易滲碳，降低鑄件表面質(zhì)量；