哈工程材料成型--鑄造成形理論基礎(chǔ)ppt課件

1、1 鑄呵斥形技術(shù) 將液態(tài)金屬資料熔化成液態(tài)后，澆注入與擬成形的零件外形及尺寸相順應(yīng)的模型空腔稱鑄型中，待其冷卻凝固后獲得具有一定外形和尺寸的毛坯或零件的方法。鑄造的概念1 鑄呵斥形技術(shù)鑄造的特點(diǎn)成形才干強(qiáng)成形才干強(qiáng) 可以制造外形復(fù)雜的鑄件，尤其是能制造具有復(fù)可以制造外形復(fù)雜的鑄件，尤其是能制造具有復(fù)雜內(nèi)腔的毛坯或零件。雜內(nèi)腔的毛坯或零件。 工藝順應(yīng)性強(qiáng)工藝順應(yīng)性強(qiáng) 鑄件的合金成分、尺寸、外形、質(zhì)量和消費(fèi)批量鑄件的合金成分、尺寸、外形、質(zhì)量和消費(fèi)批量等幾乎不受限制。等幾乎不受限制。 經(jīng)濟(jì)性好經(jīng)濟(jì)性好 原資料來(lái)源廣泛，原資料來(lái)源廣泛， 鑄件的外形和尺寸與零件非鑄件的外形和尺寸與零件非常接近，可以節(jié)

2、約金屬，減少后續(xù)加工費(fèi)用，因此常接近，可以節(jié)約金屬，減少后續(xù)加工費(fèi)用，因此消費(fèi)本錢低。消費(fèi)本錢低。鑄 造優(yōu) 點(diǎn)1 鑄呵斥形技術(shù)鑄造的特點(diǎn)鑄造缺點(diǎn)用同樣金屬資料制造的鑄件，其力學(xué)性能不如鍛件。 鑄造工序繁多，且難以準(zhǔn)確控制，故鑄件質(zhì)量有時(shí)會(huì)不夠穩(wěn)定。勞動(dòng)條件較差，勞動(dòng)強(qiáng)度較大。1 鑄呵斥形技術(shù)1.1.5 鑄件成形過(guò)程控制 液態(tài)金屬充溢鑄型型腔，獲得尺寸正確、輪廓明晰的鑄件的液態(tài)金屬充溢鑄型型腔，獲得尺寸正確、輪廓明晰的鑄件的才干。充型才干首先取決于合金本身的流動(dòng)性，還與外界條件，才干。充型才干首先取決于合金本身的流動(dòng)性，還與外界條件，如鑄型條件、鑄件構(gòu)造及澆注條件等要素有關(guān)。如鑄型條件、鑄件構(gòu)造

3、及澆注條件等要素有關(guān)。充型才干的概念充型才干的概念:充型才干缺乏充型才干缺乏澆缺乏澆缺乏冷冷 隔隔夾夾 砂砂氣氣 孔孔夾夾 渣渣充型才干的決議要素充型才干的決議要素1合金的流動(dòng)性合金的流動(dòng)性2鑄型性質(zhì)鑄型性質(zhì)3澆注條件澆注條件4鑄件構(gòu)造鑄件構(gòu)造1.1.5 鑄件成形過(guò)程控制1.1.5 鑄件成形過(guò)程控制1. 充型才干的控制：充型才干的控制：1 合金本身的流動(dòng)性。流動(dòng)合金本身的流動(dòng)性。流動(dòng)性是指液態(tài)合金本身的流動(dòng)才干，它與合金本身的性是指液態(tài)合金本身的流動(dòng)才干，它與合金本身的化學(xué)成分、溫度、雜質(zhì)含量及物理性質(zhì)等有關(guān)化學(xué)成分、溫度、雜質(zhì)含量及物理性質(zhì)等有關(guān)1.1.5 鑄件成形過(guò)程控制1. 充型才干的控

4、制充型才干的控制1 合金本身的流動(dòng)性合金本身的流動(dòng)性 鑄造合金流動(dòng)性的好鑄造合金流動(dòng)性的好壞，通常以澆注規(guī)范螺旋壞，通常以澆注規(guī)范螺旋線試樣的方法進(jìn)展測(cè)定。線試樣的方法進(jìn)展測(cè)定。將金屬液澆入到右圖所示將金屬液澆入到右圖所示的螺旋形的鑄型中，顯然，的螺旋形的鑄型中，顯然，在一樣的鑄型及澆注條件在一樣的鑄型及澆注條件下，得到的螺旋形試樣越下，得到的螺旋形試樣越長(zhǎng)，表示該合金的流動(dòng)性長(zhǎng)，表示該合金的流動(dòng)性越好。越好。 螺旋形試樣 1.1.5 鑄件成形過(guò)程控制1. 充型才干的控制充型才干的控制1 合金本身的流合金本身的流動(dòng)性動(dòng)性 合金的種類。不合金的種類。不同種類的合金因熔同種類的合金因熔點(diǎn)、熱導(dǎo)率和

5、粘度點(diǎn)、熱導(dǎo)率和粘度等物理性質(zhì)以及結(jié)等物理性質(zhì)以及結(jié)晶特性的不同，其晶特性的不同，其流動(dòng)性也不同。流動(dòng)性也不同。 合金的化學(xué)成分。合金的化學(xué)成分。同種合金中，成分同種合金中，成分不同的合金具有不不同的合金具有不同的結(jié)晶特點(diǎn)，其同的結(jié)晶特點(diǎn)，其流動(dòng)性也不同。流動(dòng)性也不同。圖：不同結(jié)晶特征合圖：不同結(jié)晶特征合金的流動(dòng)性金的流動(dòng)性 u亞共晶鑄鐵隨含碳量亞共晶鑄鐵隨含碳量的添加，結(jié)晶溫度范圍的添加，結(jié)晶溫度范圍減小，流動(dòng)性提高。減小，流動(dòng)性提高。1.1.5 鑄件成形過(guò)程控制1. 充型才干的控制充型才干的控制1 合金本身的流動(dòng)性合金本身的流動(dòng)性 雜質(zhì)含量。液態(tài)金屬中含有固態(tài)夾雜物，將會(huì)使液雜質(zhì)含量。液態(tài)

6、金屬中含有固態(tài)夾雜物，將會(huì)使液體的粘度添加，因此會(huì)降低合金的流動(dòng)性；液態(tài)金屬體的粘度添加，因此會(huì)降低合金的流動(dòng)性；液態(tài)金屬中的含氣量越多，其流動(dòng)性也越差。中的含氣量越多，其流動(dòng)性也越差。1.1.5 鑄件成形過(guò)程控制1. 充型才干的控制充型才干的控制2 鑄型條件鑄型條件鑄型溫度：鑄型溫度：預(yù)熱鑄型能減小它與金預(yù)熱鑄型能減小它與金屬液之間的溫差，降低屬液之間的溫差，降低換熱強(qiáng)度，從而提高金換熱強(qiáng)度，從而提高金屬液的充型才干。屬液的充型才干。鑄型蓄熱系數(shù)鑄型蓄熱系數(shù): :即從金屬液中汲取即從金屬液中汲取并儲(chǔ)存熱量的才干。并儲(chǔ)存熱量的才干。鑄型中的氣體：鑄型中的氣體：澆鑄時(shí)產(chǎn)生氣體能在金屬液澆鑄時(shí)產(chǎn)生

7、氣體能在金屬液與鑄型間構(gòu)成氣膜，減小流與鑄型間構(gòu)成氣膜，減小流動(dòng)阻力，有利于充型。但發(fā)動(dòng)阻力，有利于充型。但發(fā)氣量過(guò)大氣量過(guò)大, ,鑄型排氣不暢鑄型排氣不暢, ,在在型腔內(nèi)產(chǎn)生的氣體的反壓力型腔內(nèi)產(chǎn)生的氣體的反壓力增大，充型才干減弱。增大，充型才干減弱。1.1.5 鑄件成形過(guò)程控制1. 充型才干的控制充型才干的控制3鑄件構(gòu)造鑄件構(gòu)造 當(dāng)鑄件的壁厚過(guò)小、壁厚急劇變化或有較大的程度面等構(gòu)造時(shí)，會(huì)使合金液充型困難。因此，設(shè)計(jì)鑄件構(gòu)造時(shí)，鑄件的壁厚必需大于最小允許值；有的鑄件那么需要設(shè)計(jì)流動(dòng)通道；在大平面上設(shè)置筋條。這不僅有利于合金液的順利充型，亦可防止夾砂缺陷的產(chǎn)生。 1.1.5 鑄件成形過(guò)程控制1

8、. 充型才干的控制充型才干的控制4澆注條件澆注條件 澆注溫度；澆注溫度； 充型壓力。充型壓力。澆注溫度充型壓力澆注溫度越高，使合金粘度下降，且堅(jiān)持流動(dòng)的時(shí)間越長(zhǎng)，故充型 才干強(qiáng)。反之，充型才干下降。但澆注溫度過(guò)高，吸氣、氧化景象嚴(yán)重。易產(chǎn)生缺陷，結(jié)晶組織粗大。液態(tài)金屬在流動(dòng)方向上所受的壓力越大,那么流速越大，充型才干越強(qiáng)。1.1.5 鑄件成形過(guò)程控制2. 鑄件的凝固方式及控制鑄件的凝固方式及控制1.1.5 鑄件成形過(guò)程控制2. 鑄件的凝固方式及控制鑄件的凝固方式及控制1 凝固方式凝固方式鑄件斷面普通存在三個(gè)區(qū)域，即液相區(qū)、凝固區(qū)、固鑄件斷面普通存在三個(gè)區(qū)域，即液相區(qū)、凝固區(qū)、固相區(qū)。相區(qū)。凝固

9、方式有：逐層凝固糊狀凝固中間凝固。凝固方式有：逐層凝固糊狀凝固中間凝固。(a) 逐層凝固方式逐層凝固方式 (b) 中間凝固方式中間凝固方式 (c) 糊狀凝固方式糊狀凝固方式 1.1.5 鑄件成形過(guò)程控制2. 鑄件的凝固方式及控制鑄件的凝固方式及控制2 凝固方式的控制凝固方式的控制1合金的結(jié)晶溫度范圍；合金的結(jié)晶溫度范圍；2鑄件截面的溫度梯鑄件截面的溫度梯度。度。t液t固LLT2T1S2S1中 心表 面溫度梯度對(duì)凝固區(qū)域的影響溫度梯度對(duì)凝固區(qū)域的影響 鑄件的溫度梯度主要受以下以個(gè)要素的影響： 合金的性質(zhì)：合金的凝固溫度越高、導(dǎo)溫系數(shù)越小或結(jié)晶潛熱越小，鑄件內(nèi)部溫度均勻化的才干就越小，溫度梯度就越

10、大。 1.1.5 鑄件成形過(guò)程控制2. 鑄件的凝固方式及控制鑄件的凝固方式及控制2 凝固方式的控制凝固方式的控制2鑄件截面的溫度梯度。鑄件截面的溫度梯度。t液t固LLT2T1S2S1中 心表 面溫度梯度對(duì)凝固區(qū)域的影響溫度梯度對(duì)凝固區(qū)域的影響 鑄件的溫度梯度主要受以下以個(gè)要素的影響： 鑄型條件 鑄型的蓄熱才干和導(dǎo)熱性越好，對(duì)鑄件的激冷才干就越強(qiáng)，鑄件的溫度梯度就越大。 1.1.5 鑄件成形過(guò)程控制2. 鑄件的凝固方式及控制鑄件的凝固方式及控制2 凝固方式的控制凝固方式的控制1合金的結(jié)晶溫度范圍；合金的結(jié)晶溫度范圍；2鑄件截面的溫度梯鑄件截面的溫度梯度。度。t液t固LLT2T1S2S1中 心表

11、面溫度梯度對(duì)凝固區(qū)域的影響溫度梯度對(duì)凝固區(qū)域的影響 鑄件的溫度梯度主要受以下以個(gè)要素的影響： 澆注溫度:提高澆注溫度，會(huì)降低鑄型的冷卻才干，從而降低鑄件的溫度梯度。 鑄件的壁厚:鑄件的壁厚越小，溫度梯度就越大。 1.1.5 鑄件成形過(guò)程控制2. 鑄件的凝固方式及控制鑄件的凝固方式及控制 因此在選用鑄造資料時(shí)，應(yīng)盡量選用傾向于因此在選用鑄造資料時(shí)，應(yīng)盡量選用傾向于逐層凝固的合金如灰鑄鐵、鋁硅合金等。當(dāng)逐層凝固的合金如灰鑄鐵、鋁硅合金等。當(dāng)必需采用傾向于糊狀凝固的合金時(shí)，可思索采用必需采用傾向于糊狀凝固的合金時(shí)，可思索采用適當(dāng)?shù)墓に嚧胧┤邕x用金屬型鑄造，以減小適當(dāng)?shù)墓に嚧胧┤邕x用金屬型鑄造，以減小

12、其凝固區(qū)域。其凝固區(qū)域。1.1.5 鑄件成形過(guò)程控制3. 合金的收縮合金的收縮1 收縮的概念收縮的概念 合金從液態(tài)冷卻到常溫的過(guò)程中，體積和尺寸減合金從液態(tài)冷卻到常溫的過(guò)程中，體積和尺寸減少的景象，稱為收縮。收縮是合金的物理本性，它不少的景象，稱為收縮。收縮是合金的物理本性，它不僅影響鑄件的幾何外形和尺寸，以及致密性，而且還僅影響鑄件的幾何外形和尺寸，以及致密性，而且還決議著鑄件產(chǎn)生縮孔、縮松、內(nèi)應(yīng)力、變形和裂紋等決議著鑄件產(chǎn)生縮孔、縮松、內(nèi)應(yīng)力、變形和裂紋等缺陷的傾向性。合金的收縮量通常用體積收縮率和線缺陷的傾向性。合金的收縮量通常用體積收縮率和線收縮率來(lái)表示。金屬?gòu)囊簯B(tài)到常溫的體積改動(dòng)量稱

13、為收縮率來(lái)表示。金屬?gòu)囊簯B(tài)到常溫的體積改動(dòng)量稱為體收縮。金屬在固態(tài)由高溫到常溫的線尺寸改動(dòng)量稱體收縮。金屬在固態(tài)由高溫到常溫的線尺寸改動(dòng)量稱為線收縮。為線收縮。 1.1.5 鑄件成形過(guò)程控制3. 合金的收縮合金的收縮2 合金收縮的三個(gè)階段合金收縮的三個(gè)階段 液態(tài)收縮液態(tài)收縮; 凝固收縮凝固收縮; 固態(tài)收縮固態(tài)收縮液 態(tài) 收 縮凝 固 收 縮固 態(tài) 收 縮T澆T液T固液 相 線固 相 線成 分溫度液態(tài)收縮。從澆注溫度冷卻至凝固開場(chǎng)溫度液相線溫度期間發(fā)生的收縮稱為液態(tài)收縮。合金的液態(tài)收縮主要表現(xiàn)為液面的降低。凝固收縮。從凝固開場(chǎng)溫度至凝固終了溫度固相線溫度期間發(fā)生的收縮稱為凝固收縮。凝固收縮仍主要

14、表現(xiàn)為液面的下降。固態(tài)收縮。從凝固終了溫度至冷卻到室溫期間發(fā)生的收縮稱為固態(tài)收縮。此階段的收縮表現(xiàn)為鑄件線尺寸的減小。1.1.5 鑄件成形過(guò)程控制3. 合金的收縮合金的收縮 合金的液態(tài)收縮和凝固收縮是鑄件產(chǎn)生合金的液態(tài)收縮和凝固收縮是鑄件產(chǎn)生縮孔、縮松的主要緣由；而固態(tài)收縮是鑄件縮孔、縮松的主要緣由；而固態(tài)收縮是鑄件產(chǎn)生鑄造應(yīng)力、變形和裂紋的根本緣由，并產(chǎn)生鑄造應(yīng)力、變形和裂紋的根本緣由，并直接影響鑄件的尺寸精度。直接影響鑄件的尺寸精度。1.1.5 鑄件成形過(guò)程控制3. 合金的收縮合金的收縮3 影響收縮的主要要素影響收縮的主要要素 合金的化學(xué)成分。不同種類的合金，其收縮率合金的化學(xué)成分。不同種

15、類的合金，其收縮率不同。同類合金中，化學(xué)成分不同，其收縮率也不不同。同類合金中，化學(xué)成分不同，其收縮率也不同。在鐵碳合金中，鑄鋼和白口鑄鐵的收縮率大，同。在鐵碳合金中，鑄鋼和白口鑄鐵的收縮率大，灰鑄鐵的收縮率小。這是由于灰鑄鐵在凝固過(guò)程中灰鑄鐵的收縮率小。這是由于灰鑄鐵在凝固過(guò)程中碳大部分是以石墨形狀存在的，石墨的比容大，由碳大部分是以石墨形狀存在的，石墨的比容大，由此產(chǎn)生的體積膨脹可以抵消部分凝固收縮。此產(chǎn)生的體積膨脹可以抵消部分凝固收縮。 澆注溫度。澆注溫度主要影響液態(tài)收縮。提高澆注溫度。澆注溫度主要影響液態(tài)收縮。提高澆注溫度，合金的液態(tài)收縮增大。澆注溫度，合金的液態(tài)收縮增大。1.1.5

16、鑄件成形過(guò)程控制3. 合金的收縮合金的收縮3 影響收縮的主要要素影響收縮的主要要素鑄型條件和鑄件構(gòu)造鑄型條件和鑄件構(gòu)造:假設(shè)鑄件構(gòu)造復(fù)雜或壁厚不均，假設(shè)鑄件構(gòu)造復(fù)雜或壁厚不均，冷卻時(shí)各部分相互牽制也會(huì)妨礙收縮。冷卻時(shí)各部分相互牽制也會(huì)妨礙收縮。 不同構(gòu)造鑄件的收縮情況不同構(gòu)造鑄件的收縮情況 自在線收縮率為2.5%受阻較小的線收縮率為1.5%受阻較大的線收縮率為1.0%受阻特別大的線收縮率為0.5%1.1.6 鑄件常見缺陷、1.1.6 鑄件常見缺陷 鑄造應(yīng)力鑄造應(yīng)力 金屬在凝固和冷卻過(guò)程中體積變化遭到外界金屬在凝固和冷卻過(guò)程中體積變化遭到外界或其本身的制約，變形受阻而產(chǎn)生的應(yīng)力。鑄造應(yīng)或其本身的

17、制約，變形受阻而產(chǎn)生的應(yīng)力。鑄造應(yīng)力能夠是暫時(shí)性的，假設(shè)引起應(yīng)力的緣由消除以后，力能夠是暫時(shí)性的，假設(shè)引起應(yīng)力的緣由消除以后，應(yīng)力便隨之消逝，稱為暫時(shí)應(yīng)力；假設(shè)引起應(yīng)力的應(yīng)力便隨之消逝，稱為暫時(shí)應(yīng)力；假設(shè)引起應(yīng)力的緣由消除后應(yīng)力不消逝，那么稱為剩余應(yīng)力。常見緣由消除后應(yīng)力不消逝，那么稱為剩余應(yīng)力。常見的鑄造應(yīng)力有熱應(yīng)力、機(jī)械妨礙應(yīng)力和相變應(yīng)力三的鑄造應(yīng)力有熱應(yīng)力、機(jī)械妨礙應(yīng)力和相變應(yīng)力三種。種。 1熱應(yīng)力：由于鑄件各部分厚薄不同，在凝固和熱應(yīng)力：由于鑄件各部分厚薄不同，在凝固和其后的冷卻過(guò)程中，鑄件各部分冷卻速度不同，呵其后的冷卻過(guò)程中，鑄件各部分冷卻速度不同，呵斥同一時(shí)辰各部分的收縮量不一致

18、，而且各部分之斥同一時(shí)辰各部分的收縮量不一致，而且各部分之間還存在約束作用，此時(shí)產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)力稱為熱應(yīng)力。間還存在約束作用，此時(shí)產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)力稱為熱應(yīng)力。 、01234s /MPa/0123s/41234s /t/tLtYt00(a )應(yīng) 力 框 鑄 件(b )兩 桿 溫 度 變 化 曲 線(c )兩 桿 溫 差 變 化 曲 線(d )兩 桿 應(yīng) 力 變 化 曲 線00+-bat/tm a xtHTTTT粗桿；細(xì)桿；橫梁tL澆注溫度; tY合金線收縮開場(chǎng)溫度;tH兩桿卸載時(shí)的溫差；T、 T 粗、細(xì)桿固態(tài)冷卻曲線壁厚不同的應(yīng)力框鑄件熱應(yīng)力的構(gòu)成過(guò)程 、1.1.6 鑄件常見缺陷 鑄造應(yīng)力鑄造應(yīng)力 1熱

19、應(yīng)力：由于鑄件各部分厚薄不同，在凝固和熱應(yīng)力：由于鑄件各部分厚薄不同，在凝固和其后的冷卻過(guò)程中，鑄件各部分冷卻速度不同，呵其后的冷卻過(guò)程中，鑄件各部分冷卻速度不同，呵斥同一時(shí)辰各部分的收縮量不一致，而且各部分之斥同一時(shí)辰各部分的收縮量不一致，而且各部分之間還存在約束作用，此時(shí)產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)力稱為熱應(yīng)力。間還存在約束作用，此時(shí)產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)力稱為熱應(yīng)力。 、1.1.6 鑄件常見缺陷1. 鑄造應(yīng)力鑄造應(yīng)力1 鑄造應(yīng)力的構(gòu)成鑄造應(yīng)力的構(gòu)成2機(jī)械妨礙應(yīng)力：這種應(yīng)力是由于鑄件的收縮遭到機(jī)械妨礙應(yīng)力：這種應(yīng)力是由于鑄件的收縮遭到機(jī)械妨礙而產(chǎn)生的，是暫時(shí)性的。只需機(jī)械妨礙一消機(jī)械妨礙而產(chǎn)生的，是暫時(shí)性的。只需機(jī)械妨

20、礙一消除，應(yīng)力也隨之消逝。除，應(yīng)力也隨之消逝。、套筒鑄件收縮遭到機(jī)械妨礙套筒鑄件收縮遭到機(jī)械妨礙 1.1.6 鑄件常見缺陷1. 鑄造應(yīng)力鑄造應(yīng)力1 鑄造應(yīng)力的構(gòu)成鑄造應(yīng)力的構(gòu)成3相變應(yīng)力：固態(tài)發(fā)生的合金，由于鑄件各部分冷相變應(yīng)力：固態(tài)發(fā)生的合金，由于鑄件各部分冷卻條件不同，它們到達(dá)相變溫度的時(shí)辰不同，且相變卻條件不同，它們到達(dá)相變溫度的時(shí)辰不同，且相變的程度也不同而產(chǎn)生的應(yīng)力稱為相變應(yīng)力。的程度也不同而產(chǎn)生的應(yīng)力稱為相變應(yīng)力。 、1.1.6 鑄件常見缺陷、1. 鑄造應(yīng)力鑄造應(yīng)力2 減小和消除鑄造應(yīng)力的減小和消除鑄造應(yīng)力的方法方法 在零件滿足任務(wù)條件的在零件滿足任務(wù)條件的前提下，盡量選擇彈性模量

21、前提下，盡量選擇彈性模量和收縮系數(shù)小的合金資料；和收縮系數(shù)小的合金資料； 在設(shè)計(jì)鑄件時(shí)應(yīng)盡量使在設(shè)計(jì)鑄件時(shí)應(yīng)盡量使鑄件外形簡(jiǎn)單、對(duì)稱、壁厚鑄件外形簡(jiǎn)單、對(duì)稱、壁厚均勻；均勻； 為了提高鑄型和型芯的退為了提高鑄型和型芯的退讓性；減小砂型的緊實(shí)度，讓性；減小砂型的緊實(shí)度，或在型砂中參與適量的木屑、或在型砂中參與適量的木屑、焦炭等，采用殼型或樹脂砂焦炭等，采用殼型或樹脂砂型，效果尤為顯著。型，效果尤為顯著。 使鑄件按使鑄件按“同時(shí)凝固原同時(shí)凝固原那么進(jìn)展凝固；那么進(jìn)展凝固； 鑄件產(chǎn)生熱應(yīng)力后，可用鑄件產(chǎn)生熱應(yīng)力后，可用自然時(shí)效、人工時(shí)效和共振自然時(shí)效、人工時(shí)效和共振時(shí)效等方法消除。時(shí)效等方法消除。

22、鑄件同時(shí)凝固表示圖鑄件同時(shí)凝固表示圖 1.1.6 鑄件常見缺陷2. 變形和裂紋變形和裂紋 當(dāng)鑄造應(yīng)力值超越合金的屈服強(qiáng)度時(shí)，鑄當(dāng)鑄造應(yīng)力值超越合金的屈服強(qiáng)度時(shí)，鑄件將發(fā)生塑性變形；當(dāng)鑄造應(yīng)力值超越合金的件將發(fā)生塑性變形；當(dāng)鑄造應(yīng)力值超越合金的抗拉強(qiáng)度時(shí)，鑄件將產(chǎn)生裂紋。鑄件產(chǎn)生變形抗拉強(qiáng)度時(shí)，鑄件將產(chǎn)生裂紋。鑄件產(chǎn)生變形以后，常因加工余量不夠或因鑄件放不進(jìn)夾具以后，常因加工余量不夠或因鑄件放不進(jìn)夾具導(dǎo)致無(wú)法加工而報(bào)廢。導(dǎo)致無(wú)法加工而報(bào)廢。1 鑄件的變形：帶有鑄造應(yīng)力的鑄件處于不穩(wěn)鑄件的變形：帶有鑄造應(yīng)力的鑄件處于不穩(wěn)定形狀，它會(huì)自發(fā)地經(jīng)過(guò)變形使應(yīng)力減小而趨定形狀，它會(huì)自發(fā)地經(jīng)過(guò)變形使應(yīng)力減小而

23、趨于穩(wěn)定形狀。顯然，只需受拉應(yīng)力的部分縮短，于穩(wěn)定形狀。顯然，只需受拉應(yīng)力的部分縮短，受壓應(yīng)力的部分伸長(zhǎng)，鑄件中的應(yīng)力才有能夠受壓應(yīng)力的部分伸長(zhǎng)，鑄件中的應(yīng)力才有能夠減小或消除。減小或消除。 、1.1.6 鑄件常見缺陷2. 變形和裂紋變形和裂紋 當(dāng)鑄造應(yīng)力值超越合金的屈服強(qiáng)度時(shí)，鑄件將發(fā)生當(dāng)鑄造應(yīng)力值超越合金的屈服強(qiáng)度時(shí)，鑄件將發(fā)生塑性變形；當(dāng)鑄造應(yīng)力值超越合金的抗拉強(qiáng)度時(shí)，鑄件塑性變形；當(dāng)鑄造應(yīng)力值超越合金的抗拉強(qiáng)度時(shí)，鑄件將產(chǎn)生裂紋。鑄件產(chǎn)生變形以后，常因加工余量不夠或?qū)a(chǎn)生裂紋。鑄件產(chǎn)生變形以后，常因加工余量不夠或因鑄件放不進(jìn)夾具導(dǎo)致無(wú)法加工而報(bào)廢。因鑄件放不進(jìn)夾具導(dǎo)致無(wú)法加工而報(bào)廢。1

24、 鑄件的變形：帶有鑄造應(yīng)力的鑄件處于不穩(wěn)定形狀，鑄件的變形：帶有鑄造應(yīng)力的鑄件處于不穩(wěn)定形狀，它會(huì)自發(fā)地經(jīng)過(guò)變形使應(yīng)力減小而趨于穩(wěn)定形狀。顯然，它會(huì)自發(fā)地經(jīng)過(guò)變形使應(yīng)力減小而趨于穩(wěn)定形狀。顯然，只需受拉應(yīng)力的部分縮短，受壓應(yīng)力的部分伸長(zhǎng)，鑄件只需受拉應(yīng)力的部分縮短，受壓應(yīng)力的部分伸長(zhǎng)，鑄件中的應(yīng)力才有能夠減小或消除。中的應(yīng)力才有能夠減小或消除。 、(a)(b)(c)(d)T形梁鑄件的變形形梁鑄件的變形 1.1.6 鑄件常見缺陷2. 變形和裂紋變形和裂紋1 鑄件的變形鑄件的變形、1.1.6 鑄件常見缺陷2. 變形和裂紋變形和裂紋1 鑄件的變形鑄件的變形、機(jī)床床身的撓曲變形和反撓度機(jī)床床身的撓曲變

25、形和反撓度 1.1.6 鑄件常見缺陷2. 變形和裂紋變形和裂紋2 鑄件的裂紋鑄件的裂紋1熱裂紋：熱裂紋是凝固后期在高溫下構(gòu)成的。熱裂紋：熱裂紋是凝固后期在高溫下構(gòu)成的。其特征是：裂紋外形曲折而不規(guī)那么，裂口外表嚴(yán)其特征是：裂紋外形曲折而不規(guī)那么，裂口外表嚴(yán)重氧化而無(wú)金屬光澤，裂紋沿晶界產(chǎn)生和經(jīng)過(guò)。熱重氧化而無(wú)金屬光澤，裂紋沿晶界產(chǎn)生和經(jīng)過(guò)。熱裂紋常出現(xiàn)于鑄件內(nèi)部最后凝固的部位或鑄件外表裂紋常出現(xiàn)于鑄件內(nèi)部最后凝固的部位或鑄件外表易產(chǎn)生應(yīng)力集中的部位。易產(chǎn)生應(yīng)力集中的部位。 2冷裂紋：冷裂是鑄件冷卻到低溫處于彈性形狀冷裂紋：冷裂是鑄件冷卻到低溫處于彈性形狀時(shí)，鑄造應(yīng)力超越合金的抗拉強(qiáng)度而產(chǎn)生的。

26、其特時(shí)，鑄造應(yīng)力超越合金的抗拉強(qiáng)度而產(chǎn)生的。其特征是：外表光滑，具有金屬光澤或呈微氧化色，裂征是：外表光滑，具有金屬光澤或呈微氧化色，裂口常穿過(guò)晶粒延伸到整個(gè)斷面，呈圓滑曲線或延續(xù)口常穿過(guò)晶粒延伸到整個(gè)斷面，呈圓滑曲線或延續(xù)直線狀，裂痕細(xì)小，寬度均勻。冷裂常出如今鑄件直線狀，裂痕細(xì)小，寬度均勻。冷裂常出如今鑄件受拉伸部位，特別是內(nèi)尖角、縮孔、非金屬夾雜物受拉伸部位，特別是內(nèi)尖角、縮孔、非金屬夾雜物等應(yīng)力集中處。等應(yīng)力集中處。 、1.1.6 鑄件常見缺陷2. 變形和裂紋變形和裂紋2 鑄件的裂紋鑄件的裂紋、1.1.6 鑄件常見缺陷3. 縮孔和縮松縮孔和縮松 液態(tài)合金在鑄型內(nèi)冷凝過(guò)程中，當(dāng)其液態(tài)收縮

27、和液態(tài)合金在鑄型內(nèi)冷凝過(guò)程中，當(dāng)其液態(tài)收縮和凝固收縮所縮減的容積得不到補(bǔ)足時(shí)，將在鑄件最凝固收縮所縮減的容積得不到補(bǔ)足時(shí)，將在鑄件最后凝固的部位構(gòu)成孔洞。根據(jù)孔洞的大小和分布，后凝固的部位構(gòu)成孔洞。根據(jù)孔洞的大小和分布，可將其分為縮孔和縮松兩類。大而集中的孔洞稱為可將其分為縮孔和縮松兩類。大而集中的孔洞稱為縮孔，細(xì)小而分散的孔洞稱為縮松?？s孔，細(xì)小而分散的孔洞稱為縮松。 、1.1.6 鑄件常見缺陷3. 縮孔和縮松縮孔和縮松1 縮孔的構(gòu)成縮孔的構(gòu)成 趨向于逐層凝固方式結(jié)晶的金屬如純金屬、趨向于逐層凝固方式結(jié)晶的金屬如純金屬、共晶合金和結(jié)晶溫度范圍窄的合金，易產(chǎn)生集中共晶合金和結(jié)晶溫度范圍窄的合金

28、，易產(chǎn)生集中縮孔?？s孔。、縮孔構(gòu)成過(guò)程表示圖縮孔構(gòu)成過(guò)程表示圖 1.1.6 鑄件常見缺陷3. 縮孔和縮松縮孔和縮松 2 縮松的構(gòu)成縮松的構(gòu)成 主要表如今呈糊狀凝固方式的合金中或截面較主要表如今呈糊狀凝固方式的合金中或截面較大的鑄件壁中，是被樹枝晶體分隔開的小液體區(qū)難大的鑄件壁中，是被樹枝晶體分隔開的小液體區(qū)難以得到補(bǔ)縮所致。以得到補(bǔ)縮所致。、縮松構(gòu)成過(guò)程表示圖縮松構(gòu)成過(guò)程表示圖 1.1.6 鑄件常見缺陷3. 縮孔和縮松縮孔和縮松3 防止縮孔縮松的方法防止縮孔縮松的方法 采用順序凝固法采用順序凝固法、鑄件的順序凝固鑄件的順序凝固 1.1.6 鑄件常見缺陷3. 縮孔和縮松縮孔和縮松 縮孔和縮松都會(huì)

29、使鑄件的力學(xué)性能下降，縮松縮孔和縮松都會(huì)使鑄件的力學(xué)性能下降，縮松對(duì)鑄件承載才干的影響比集中縮孔要小，但它易影對(duì)鑄件承載才干的影響比集中縮孔要小，但它易影響鑄件的致密性和物理、化學(xué)性能。因此，必需采響鑄件的致密性和物理、化學(xué)性能。因此，必需采取適當(dāng)?shù)墓に嚧胧?，防止縮孔和縮松的產(chǎn)生。取適當(dāng)?shù)墓に嚧胧?，防止縮孔和縮松的產(chǎn)生。3 防止縮孔縮松的方法防止縮孔縮松的方法 采用順序凝固法采用順序凝固法、鑄件的順序凝固鑄件的順序凝固 1.1.6 鑄件常見缺陷3. 縮孔和縮松縮孔和縮松3 防止縮孔縮松的方法防止縮孔縮松的方法、加壓補(bǔ)縮將鑄型置于壓力室中，澆注后，迅速封鎖壓力室，使鑄件在壓力下凝固，可以消除縮松

30、或縮孔。將呈膠狀的浸滲劑滲入鑄件的孔隙，然后使浸滲劑硬化并與鑄件孔隙內(nèi)壁聯(lián)成一體，從而到達(dá)堵漏的目的。浸滲技術(shù)將縮松轉(zhuǎn) 化為縮孔盡量選擇凝固區(qū)域較窄的合金，使合金傾向于逐層凝固。對(duì)于一些凝固區(qū)域較寬的合金，可采用增大凝固溫度梯度的方法，使合金盡能夠地趨向于逐層凝固。 1.1.6 鑄件常見缺陷4. 澆缺乏和冷隔澆缺乏和冷隔1 澆缺乏的構(gòu)成澆缺乏的構(gòu)成澆缺乏是由于金屬液未完全充溢型腔而產(chǎn)生的鑄澆缺乏是由于金屬液未完全充溢型腔而產(chǎn)生的鑄件缺肉景象。件缺肉景象。、澆澆缺缺乏乏缺缺陷陷澆道鑄件砂型澆不足1.1.6 鑄件常見缺陷4. 澆缺乏和冷隔澆缺乏和冷隔1 澆缺乏的構(gòu)成澆缺乏的構(gòu)成澆缺乏是由于金屬液未

31、完全充溢型腔而產(chǎn)生的鑄澆缺乏是由于金屬液未完全充溢型腔而產(chǎn)生的鑄件缺肉景象。件缺肉景象。、澆澆缺缺乏乏缺缺陷陷1.1.6 鑄件常見缺陷、4. 澆缺乏和冷隔澆缺乏和冷隔1 冷隔的構(gòu)成冷隔的構(gòu)成金屬液充型時(shí)，由于金屬液充型時(shí)，由于冷卻過(guò)快，兩股對(duì)流冷卻過(guò)快，兩股對(duì)流的金屬在未完全交融的金屬在未完全交融前就因凝固而停頓流前就因凝固而停頓流動(dòng)，故在金屬液的交動(dòng)，故在金屬液的交接處交融不好，而且接處交融不好，而且在鑄件中會(huì)產(chǎn)生穿透在鑄件中會(huì)產(chǎn)生穿透的或不穿透的縫隙，的或不穿透的縫隙，這種縫隙便稱為冷隔。這種縫隙便稱為冷隔。冷隔冷隔1.1.6 鑄件常見缺陷4. 澆缺乏和冷隔澆缺乏和冷隔2 澆缺乏和冷隔的防

32、止措施澆缺乏和冷隔的防止措施嚴(yán)厲按照熔煉工藝操作，防止液體金屬氧化，提高嚴(yán)厲按照熔煉工藝操作，防止液體金屬氧化，提高出爐溫度，添加金屬液的流動(dòng)性。出爐溫度，添加金屬液的流動(dòng)性。合理地布置澆注系統(tǒng)，添加內(nèi)澆道的截面積，添加合理地布置澆注系統(tǒng)，添加內(nèi)澆道的截面積，添加內(nèi)澆道數(shù)量或改動(dòng)鑄件的澆注位置，使薄壁大面積處內(nèi)澆道數(shù)量或改動(dòng)鑄件的澆注位置，使薄壁大面積處容易充型。容易充型。提高型砂的透氣性，適當(dāng)設(shè)置出氣冒口，使型腔內(nèi)提高型砂的透氣性，適當(dāng)設(shè)置出氣冒口，使型腔內(nèi)的氣體順利排出。的氣體順利排出。減少鑄型的發(fā)氣量，使鑄型干透。減少鑄型的發(fā)氣量，使鑄型干透。選擇合理的澆注方案和澆注系統(tǒng)構(gòu)造，如頂注式澆選擇合理的澆注方案和澆注系統(tǒng)構(gòu)造，如頂注式澆注系統(tǒng)、直澆道。盡量縮短澆注系統(tǒng)的總長(zhǎng)度，讓金注系統(tǒng)、直澆道。盡量