金屬材料的熔煉和澆鑄部分實(shí)驗(yàn)報(bào)告

1、材料的制備技術(shù)與實(shí)踐課程-金屬材料金屬材料的熔煉和澆鑄部分實(shí)驗(yàn)報(bào)告、實(shí)實(shí)驗(yàn)名稱金屬材料的熔煉和澆鑄部分金 時(shí)間地點(diǎn)2015年12月23日 材料學(xué)院325室的熔煉 作為金 使用最 的成型指導(dǎo)教師專業(yè)班級學(xué)生姓名王軍、嚴(yán)彪無機(jī) 班級無機(jī)班沈杰 學(xué)號1531519驗(yàn)?zāi)康膶俨牧虾丸T造屬材料為廣泛方法之一，在工業(yè)零件，尤其是大型零件的制備中具有不可替代的地位。本實(shí)驗(yàn)通過對有色合金進(jìn)行熔煉澆注，了解鑄造的整個(gè)流程，對金屬的鑄造有直觀的認(rèn)識(shí)實(shí)驗(yàn)方法實(shí)驗(yàn)步驟:1坩堝熔煉爐的使用本實(shí)驗(yàn)使用電阻坩堝熔煉爐，主要包括兩個(gè)部分：加熱部分-電阻絲加熱熔煉爐和控溫部分-控溫繼電器。打幵總電源，在控溫繼電器的顯示屏幕上顯示

2、有兩個(gè)數(shù)字，紅色的數(shù)字為當(dāng) 前熔煉爐爐內(nèi)溫度，綠色數(shù)字為設(shè)定的加熱保溫溫度。待繼電器示數(shù)穩(wěn)定后， 對加熱溫度進(jìn)行設(shè)置。點(diǎn)擊按鈕，設(shè)定數(shù)字變?yōu)?4 位數(shù)并閃動(dòng)，點(diǎn)擊按鈕，選擇要改變的位置，按 進(jìn)行調(diào)節(jié)，直到設(shè)定為想要的溫度。點(diǎn)擊按鈕，確定加熱保溫溫度。打開加熱 電源后，電流表顯示有加熱電流，說明已經(jīng)開始加熱。到達(dá)溫度后保溫一段時(shí) 間，直至坩堝內(nèi)金屬熔化為液態(tài)。2. 金屬澆注的方法關(guān)閉加熱電源，打開熔煉爐爐蓋，用鐵鉗將坩堝從熔煉爐中取出，慢慢傾 倒坩堝，使得里面的金屬溶液慢慢流入模具中，充滿整個(gè)形腔。將模具靜置， 待其冷卻后卸模取樣。注意事項(xiàng)：金屬澆注是高溫操作，必須注意安全，必須穿戴白帆布工作服

3、和工作皮鞋。 嚴(yán)格按照操作流程，預(yù)防危險(xiǎn)。澆注前，必須清理澆注行進(jìn)通道，防止摔倒。 澆注時(shí)必須切斷加熱電源。在澆注前對模具進(jìn)行預(yù)烘，防止模具中殘留水分導(dǎo) 致金屬溶液飛濺。三、思考題1、鑄造時(shí)溫度的選擇有什么要求？鑄造過程中溫度的選擇至關(guān)重要：過高溫度澆注易造成粘砂、鐵夾砂、縮 孔、縮松、熱裂、跑火、局部氧化、尺寸不合格、反應(yīng)性氣孔偏多等缺陷；過低溫度澆注易造成：澆不足、冷隔、過渡圓角偏大、夾渣、夾砂、析出性氣孔偏多等缺陷在鑄造過程中，對澆注溫度的要求： “薄壁上限，厚大下限 ”。薄壁上限是指 當(dāng)鑄件有薄壁類結(jié)構(gòu)時(shí)為了減少澆不足、冷隔等沖型類缺陷要將澆筑注溫度提 高到上限值來提高鋼 （ 鐵）水的

4、流動(dòng)性；厚壁下限要引出一個(gè)說法叫低溫快澆。在 鑄件澆注時(shí)，適度的降低澆注溫度可以減少涂料的耐火壓力，降低液態(tài)收縮量， 在某些條件下可以起到細(xì)化晶粒，減少成分偏析，改善圍觀組織，將宏觀的集 中縮空轉(zhuǎn)化為微觀的晶界疏松等作用。但是充型能力會(huì)變差，這也就是壁厚的 鑄件可以適當(dāng)?shù)慕档蜐沧囟鹊脑?。對于不同鑄錠的具體要求如下：首先為保證熔體在轉(zhuǎn)注過程中具有充分的流動(dòng)性，應(yīng)視轉(zhuǎn)注距離長短和氣溫情況，將鑄造溫度控制在比合金液相線溫度高50-110 C的范圍內(nèi)。對于扁鑄錠，從防止裂紋這個(gè)主要問題出發(fā)，應(yīng)選擇較低的鑄造溫度。通常，扁鑄錠鑄造速度快，熔體流量大，轉(zhuǎn)注過程中降溫少，一般控制在680-735C 之間

5、即可。對于圓鑄錠，鑄錠裂紋傾向性和鑄造溫度的關(guān)系不太敏感；而轉(zhuǎn)注過程中， 熔體流量一般較小，熱量散失大。同時(shí)為了加強(qiáng)鑄錠結(jié)晶時(shí)排氣、補(bǔ)縮的能力， 創(chuàng)造順序結(jié)晶的條件，提高鑄錠致密度，一般鑄造溫度多偏高選取。對于直徑 350mm及以上的鑄錠一般控制在 730-750C之間，對于形成金屬間化合物一次 晶傾向比較大的合金，貝V控制在 740-755 C之間；對于直徑較小的圓鑄錠，由于 結(jié)晶速度較快，過渡帶尺寸較小，鑄錠性能通常較高，故鑄造溫度僅以滿足流另外空心圓鑄錠的鑄造溫度可參照同類合金相同外徑的實(shí)心圓鑄錠，按下 限選取。還有進(jìn)行隔熱模熱頂、橫向鑄造時(shí)，其鑄造溫度基本與普通模鑄造溫 度相當(dāng)。2、根

6、據(jù)鑄造模具的不同分別有哪些？ 根據(jù)鑄造模具的不同，可分為砂型鑄造、金屬型鑄造、陶瓷型鑄造和石膏 型鑄造。第一種是砂型鑄造，將液態(tài)金屬澆入用型砂緊實(shí)的鑄型中，待凝固冷卻后， 將鑄型破壞，取出逐漸的鑄造方法。是傳統(tǒng)的鑄造方法，適用于各種形狀、大 小及各種常用合金鑄件的生產(chǎn)。砂型鑄造工藝如圖所示，主要工序包括制造模 樣、制備造型材料、造型、制芯、合型、熔煉、澆注、落砂、清理與檢驗(yàn)等。第二種是金屬型鑄造，將液體金屬在重力作用下澆入金屬鑄型，以獲得鑄件的一種方法。鑄型可以反復(fù)使用幾百次到幾千次，所以又稱永久性型鑄造。主要用于有色金屬鑄造，如鋁、鎂、銅合金不復(fù)雜中小鑄件大批量生產(chǎn)；也可 用于澆注鑄鐵件。第

7、三種是陶瓷型鑄造，它又被稱為肖氏法鑄造，采用高質(zhì)量陶瓷漿料形成 鑄型型腔。如圖所示是陶瓷型鑄造的工藝過程。圖中實(shí)線部分是整體陶瓷鑄型， 一般采用復(fù)合陶瓷鑄型，即帶水玻璃砂套（實(shí)線和虛線部分） ，這種鑄型透氣性 好，成本低。最后一種是石膏型鑄造，它以石膏作為主要造型材料的一種鑄造工藝方法。 按照鑄型的工藝不同進(jìn)一步分為熔模石膏型精密鑄造工藝和起（拔）模石膏型 精密鑄造工藝兩大類3、除了金屬鑄造外，還有哪些金屬成型方法？ 金屬塑性成形是利用金屬材料所具有的塑性變形能力，在外力的作用下使金屬材料產(chǎn)生預(yù)期的塑性變形來獲得具有一定形狀、尺寸和力學(xué)性能的零件或毛坯的加工方法。其工藝常可分為自由鍛、模鍛、板料沖壓、擠壓、壓制等其性能在工程上常用金屬的鍛造性表示。鍛造性的好壞，常用金屬的塑性和