鑄造知識點總結(jié)

鑄造概念及特點?答：鑄造是液態(tài)金屬成形的一種方法，其過程是指將金屬熔化后，澆注到型腔內(nèi)，冷卻、凝固后形成具有型腔外形的金屬制品。鑄造的工藝過程?鑄件鑄造的進展趨勢?答：1.鑄件的特大型化2.鑄件的輕量化3.鑄件的準(zhǔn)確化4.數(shù)字化鑄造5.網(wǎng)絡(luò)化鑄造6.清潔化鑄造充型力氣概念及其影響因素?如何提高薄壁鑄件充型力氣。答：液態(tài)金屬的充型力氣是指液態(tài)金屬流經(jīng)澆注系統(tǒng)并布滿鑄型型腔的全部空間，形成輪廓清楚、外形完整的鑄件的力氣。影響因素：1.金屬性質(zhì)方面的因素：1〕合金的成分2〕結(jié)晶潛熱3〕液態(tài)金屬比熱容和導(dǎo)熱系數(shù)4〕液態(tài)金屬黏度和外表張力2.鑄型性質(zhì)方面的因素1〕鑄型的蓄熱系數(shù)2〕鑄型溫度3〕鑄型中的氣體3.澆注條件方面的因素1〕澆注溫度2〕充型壓頭3〕澆注系統(tǒng)構(gòu)造4.1〕2〕鑄件的簡潔程度。提高：1.鑄型性質(zhì)方面：對金屬鑄型、熔模型殼等提高鑄型溫度，利用涂料增加鑄型的熱阻，提高鑄型的排氣力氣，減小鑄型在金屬充填期間的發(fā)氣速度，均有利于提高充型力氣。2.澆注條件方面：適當(dāng)提高澆注溫度、提高充型壓頭、簡化澆注系統(tǒng)均有利于提高充型力氣。增大澆口面積可在線速度較小的狀況下使鑄型很快布滿。溫度場影響因素?如何提高溫度梯度答：1.金屬性質(zhì)的影響1〕2〕3〕2.鑄型1〕2〕鑄型的預(yù)熱溫度3.4.鑄件構(gòu)造的影響1〕2〕鑄件的外形提高溫度梯度：凝固方式及影響因素?答：逐層凝固方式、體積凝固方式、中間凝固方式凝固區(qū)域?qū)挾?，凝固區(qū)域?qū)挾扔钟珊辖鸾Y(jié)晶溫度間隔和鑄件斷面溫度梯度兩個因素打算典型的鑄態(tài)組織?答：外表細(xì)晶區(qū)，柱狀晶區(qū)，中心等軸晶區(qū)組織與性能的關(guān)系?答：柱狀晶區(qū)形成時的凝固區(qū)域較窄，分枝較細(xì)，柱狀晶組織致密，不簡潔形成縮松和晶間夾雜等宏觀缺陷，但柱狀晶的性能存在著明顯的各向異性，且易于聚攏氣體和夾雜物。等軸晶是在凝固區(qū)域較大的狀況下形成的，晶界夾雜等缺陷比較分散，宏觀偏析和熱裂傾向小，且各晶粒取向是隨機的，具有宏觀的各向同性，性能比較均勻和穩(wěn)定。缺點是枝晶分枝比較興盛，顯微縮松較多，組織不夠致密。說明材料的屈服強度隨著晶粒尺寸的減小而增大：細(xì)化晶粒是工程上唯一的能夠同時提高金屬強度和韌性等綜合力學(xué)性能的措施。偏析概念及成因?答：鑄件中不同部位乃至晶粒內(nèi)部，產(chǎn)生化學(xué)成分不均勻的現(xiàn)象稱為偏析微觀偏析：起因于合金結(jié)晶過程中的溶質(zhì)再安排宏觀偏析：是大范圍內(nèi)的化學(xué)成分不均勻現(xiàn)象10.氣孔及夾雜種類.如何去除？答：按氣體來源和形成機理：侵入性氣孔、析出性氣孔、反響性氣孔。按氣體類別：氫氣孔、氮氣孔、一氧化碳?xì)饪?。按氣孔外形和位置：針孔、皮下氣孔夾雜：按其來源分為：外生夾雜物、內(nèi)生夾雜物。按非金屬夾雜物形成時間分：澆注完畢前形成的非金屬夾雜物、凝固過程中產(chǎn)生的非金屬夾雜物。按夾雜物化學(xué)成分：氧化物夾雜物、硫化物夾雜物、硅酸鹽夾雜物、簡潔化合物。1.吸附凈化法：1〕浮游法2〕溶劑法3〕過濾法2.非吸附凈化法：1〕真空凈化法2〕收縮及收縮阻力答：鑄造合金的收縮特性是合金的鑄造性能之一，合金收縮是鑄件中產(chǎn)生縮孔、縮松、熱裂、應(yīng)力、變形和冷裂等缺陷的根本緣由。一般經(jīng)受三個階段：液態(tài)收縮、凝固收縮、固態(tài)收縮。阻力：摩擦阻力、熱阻力、機械阻力縮孔及縮松概念及成因答：鑄件形成后，在最終凝固部位由于收縮而消滅的集中孔洞稱為縮孔，分散而細(xì)小的孔洞稱為縮松。 縮孔、縮松形成于鑄件凝固過程中，液態(tài)收縮及凝固收縮假設(shè)不能得到準(zhǔn)時的補償，則將在相應(yīng)部位形成孔洞即縮孔或縮松，縮孔產(chǎn)生的條件一是合金的液態(tài)收縮與凝固收縮之和大于其固態(tài)收縮，二是鑄件實行逐層凝固方式?？s松形成的條件，一是液態(tài)收縮與凝固收縮的總和大于固態(tài)收縮，二是鑄件為體積凝固的方式熱裂、應(yīng)力、變形和冷裂概念及成因。如何去除？答：熱裂是鑄件處于高溫狀態(tài)時形成的裂縫類缺陷，緣由：強度理論認(rèn)為，合金存在熱脆區(qū)以及熱脆區(qū)內(nèi)合金的斷裂應(yīng)變低是產(chǎn)生熱裂得重要緣由，液膜理論認(rèn)為，熱裂得形成是由于鑄件在凝固末期晶間存在液膜和鑄件在凝固過程中受到拉應(yīng)力共同作用的結(jié)果。去除：首先是提高合金本身的抗熱裂力氣，其次是改善砂型和砂芯的潰散性。鑄件或者鑄件某部位的尺寸變化假設(shè)受到阻礙不能自由進展時，就會相應(yīng)產(chǎn)生應(yīng)力、變形或裂紋。變形：假設(shè)鑄件冷卻過程中形成的鑄造應(yīng)力較大，或者冷卻至室溫時鑄件內(nèi)有剩余應(yīng)力存在，在應(yīng)力作用下，鑄件就有發(fā)生塑性變形的趨勢。冷裂是鑄件處于彈性狀態(tài)、鑄造應(yīng)力超過材料的強度極限時產(chǎn)生的裂紋。緣由：鑄件中鑄造應(yīng)力增大，或者材料的強度、塑性和韌性降低，都會使冷裂的傾向增加。設(shè)置防變形的拉筋3.對于簡潔變形的重要鑄件，可承受早打箱并馬上入爐緩冷的方法4.用澆注系統(tǒng)調(diào)整鑄件的溫度場，有利于應(yīng)力和變形的防止。鐵碳相圖及其雙重性，共晶、共析各組織及相鑄鐵種類、特征及相關(guān)組織與性能特點；牌號及相關(guān)符號意義；相關(guān)熱處理答：牌號：P79生產(chǎn)同一牌號的鑄鐵，鑄件壁厚不同，其化學(xué)成分也有所不同石墨外形分類：片狀：A菊花狀：B塊片狀：C枝晶點狀：D枝晶片狀：E星狀：F組織特征斷口特征成分特征性能特征灰口鑄鐵基體+片狀石墨灰口C、Si、Mn、P、S五元素外加少量合金元素球墨鑄鐵基體+球狀石墨灰口〔銀白色斷口〕一般五元素或外加不同量的合金元素蠕墨鑄鐵基體+蠕蟲狀石墨灰口〔斑點狀斷口〕同球墨鑄鐵可鍛鑄鐵生坯：珠光體+萊氏生坯：白口退火后：低碳、低硅體退火后：基體+〔黑色絨狀斷口〕團絮狀石墨抗磨鑄鐵基體不同類型的白口〔中錳鑄鐵及冷除五元素外，可參與低、主要有高的抗磨性能，但韌滲碳體硬鑄鐵例外〕中、高量合金元素性較低耐熱鑄鐵基體片狀或球狀灰口Si、Al、Cr系〔中硅、有高的耐熱性及抗氧化性石墨高鋁、中硅鋁、高烙等鑄能，但強度較低、較脆鐵〕耐腐蝕鑄基體片狀或球狀灰口Si、Ni含量主要有高的耐腐蝕性能鐵石墨高變質(zhì)、孕育概念答：在碳當(dāng)量較低且保持不變的條件下，適當(dāng)提高硅碳比，強度性能會有所提高，切削性能有較大改善，但縮松、滲漏傾向可能會提高。在較高碳當(dāng)量時，提高硅碳比反而使強度下降，但白口傾向總是削減的。適當(dāng)承受較高錳量，無論對強度、硬度、致密度以及耐磨性都有好處。孕育：在高強度灰鑄鐵生產(chǎn)中，承受孕育處理是提高強度、改善石墨狀態(tài)及其分布的有效手段，孕育處理的目的在于：1.促進石墨化，降低白口傾向2.改善斷面均勻性3.A型石墨的形成4.適當(dāng)增加共晶團數(shù)和促進細(xì)片狀珠光體的形成5.改善鑄鐵的力學(xué)性能及其他性能加少量合金元素的作用：1.2.增加鑄件組織和性能的均勻性，降低斷面敏感性，改善切削性能3.改善鑄件的塑性4.改善鑄鐵的高溫存5.提高鑄鐵熱處理的淬透性和改善耐磨性雙爐聯(lián)熔答：沖天爐與感應(yīng)電爐雙聯(lián)熔煉方式旨在進一步提高沖天爐鐵液溫度，調(diào)整鐵液的化學(xué)成分。沖天爐與感應(yīng)電爐通常用流槽直接連接。在大量流水生產(chǎn)中，感應(yīng)電爐鐵液往往還轉(zhuǎn)入澆注爐進展保溫與自動澆注。為使生產(chǎn)能均衡地進展，感應(yīng)電爐的容量應(yīng)按沖天爐熔化率和熔煉工作制度打算。鋼與鐵的比較答：1.力學(xué)性能較高2.具有焊接性3.熔煉本錢較高4.造型材料本錢較高5.鑄件成品率較低牌號及相關(guān)組織、熱處理工藝P109碳鋼鑄件熱處理的目的是細(xì)化晶粒、消退魏氏組織或網(wǎng)狀組織和鑄造應(yīng)力。熱處理的方法有退火、正火、正火加回火影響鋼的性能因素答：1.化學(xué)成分2.氣體和非金屬夾雜物3.鑄件壁厚常見元素及合金元素及其作用答：碳，硅、錳、磷和硫。作用：隨著含碳量的提高，基體組織中珠光體的含量增加，鐵素體的含量削減，力學(xué)性能中強度增加，塑性降低。錳和硅的存在起來提高鋼的強度的作用。硫是促使鑄鋼件產(chǎn)生熱裂的一個重要因素，磷是促使鑄鋼件產(chǎn)生冷裂的一個重要因素。堿性電弧爐氧化法煉鋼工藝答：工藝過程包括扒補護、裝料、熔化期、氧化期、復(fù)原期和出剛澆注濕型砂特點及組成答：砂型〔芯〕無須烘干，不存在硬化過程。濕型砂是由原砂、黏土、附加物及水按一定配比組成的黏土黏結(jié)機理答：可由膠體化學(xué)的觀點來解釋，認(rèn)為黏土在水中形成的黏土——水體系是膠體，帶負(fù)電的黏土顆粒將極性水分子吸引在自己四周，形成膠團的水化膜，依靠黏土顆粒間的水共水化膜，通過其中的水化陽離子所起的“橋”或鍵的作用，使黏土顆粒相互結(jié)合起來。一般說來，黏土顆粒所帶電荷越多或黏土顆粒越細(xì)小，比外表積越大，則濕黏結(jié)力越大。鈉水玻璃砂硬化機理答：硅酸鈉是弱酸強堿鹽，在水中水解產(chǎn)生硅酸和堿，硅酸不穩(wěn)定縮聚為多硅酸并形成CO2可促進水解，最終產(chǎn)生更多的凝膠，因此可以提高硬化的強度。零件圖、鑄件圖、鑄造工藝圖的區(qū)分答：鑄造工藝圖——在零件圖上用各種工藝符號及參數(shù)表示出鑄造工藝方案的圖形鑄件圖——鑄造工藝設(shè)計過程中，在初步確定鑄造方案后，首先要完成的工作藍(lán)圖鑄件工藝性分析答：1.從避開缺陷方面審查鑄件構(gòu)造1〕鑄件應(yīng)有適宜的壁厚2〕鑄件壁的聯(lián)結(jié)應(yīng)當(dāng)漸漸過渡3〕適宜的鑄造圓角4〕防止鑄件消滅裂紋和變形2.從簡化鑄造工藝方面改進零件構(gòu)造1〕改進阻礙起模的凸臺、凸緣和筋板的構(gòu)造2〕取消鑄件外表側(cè)凹3〕有利于砂4〕5〕分體鑄造分型面選擇原則答：1.應(yīng)使鑄件全部或大局部置于同一半型內(nèi)2.應(yīng)盡量削減分型面的數(shù)目3.平直分型面4.選擇的分型面要有利于下芯、驗型和合型澆注位選擇原則答：1.重要加工面應(yīng)朝下或呈直立狀態(tài)2.鑄件的大平面應(yīng)朝下3.應(yīng)有利于鑄件的補縮4.應(yīng)選取適宜的液態(tài)金屬導(dǎo)入位置5.應(yīng)盡量少用或不用砂芯澆注系統(tǒng)設(shè)計答：澆注系統(tǒng)根本組元有澆口杯、直澆道、直澆道窩、橫澆道和內(nèi)澆道。根本要求：1.2.3.4.保證型內(nèi)金屬液面有足夠的上升速度5.金屬液進入型腔時線速度不行過高6.澆注系統(tǒng)構(gòu)造力求簡潔，簡化造型，削減清理工作量和液態(tài)金屬的消耗31.冒口設(shè)計答：冒口位置確定原則：1.冒口應(yīng)就近設(shè)在鑄件熱節(jié)的上方或側(cè)旁2.冒口應(yīng)盡量設(shè)在鑄件最高、最厚的部位3.冒口不應(yīng)設(shè)在鑄件重要的、受力大的部位4.冒口位置不要選在鑄造應(yīng)力集中處5.冒口盡可能設(shè)置在便利和簡潔去除冒口殘根的地方或鑄件的加工面上6.對于不同高度上的冒口，應(yīng)用冷鐵使各個冒口的補縮距離隔開。冒口設(shè)計的根本步驟：1.計算鑄件的模數(shù)把鑄件劃分為幾個補縮區(qū)，計算各區(qū)的鑄件模數(shù)Mc 2.依據(jù)所求得的Mc，按該種合金及擬承受的冒口種類所對應(yīng)的Mc，Mn，Mr的閱歷比，求出冒口及冒口頸的模數(shù)Mr和Mn 3.由標(biāo)準(zhǔn)冒口表確定冒口的外形和尺寸4.依據(jù)冒口的有效補縮范圍確定冒口的個數(shù)5.校核冒口的最大補縮力氣鑄造合金的充型力氣:力氣。:首先取決于鑄造合金的流淌性，同時又受到外界條件，.鑄型蓄熱系數(shù):即從金屬中吸取熱量并儲存的力氣,收縮過程:液態(tài)收縮,凝固收縮,固態(tài)收縮.液態(tài)收縮和凝固收縮是縮孔或縮松形成的根本緣由。固態(tài)收縮是鑄造應(yīng)力、變形和裂紋等缺陷產(chǎn)生的根本緣由。在凝固完畢后，鑄件最終凝固的部位會消滅由于補縮不良而產(chǎn)生的孔洞，這些孔洞稱為縮孔〔松。大而集中的孔洞一般稱為縮孔，細(xì)小而分散的孔洞稱為縮松。冒口—是指鑄型內(nèi)儲存供補縮鑄件用金屬液的空腔及充填的金屬。冒口的位置、大小和外形應(yīng)保證其在鑄型中最終凝固，因此，一般設(shè)置在鑄件的最高或最厚處。冒口通常分為明冒口和暗冒口兩類，明冒口是指高度方向貫穿上型的頂冒口或側(cè)冒口，它在起補縮作用的同時，還起到排氣和集渣的作用，此外還可供給金屬液是否布滿。鑄件的固態(tài)收縮受到阻礙而產(chǎn)生的應(yīng)力稱為鑄造應(yīng)力。熱應(yīng)力的消退方法:,因此鑄件的構(gòu)造盡可能對稱，鑄件的壁厚盡可能均勻；工藝方面：承受同時凝固原則；時效處理：人工時效；自然時效。鑄件的裂紋：當(dāng)鑄造應(yīng)力超過合金的強度極限時，鑄件便產(chǎn)生裂紋。裂紋是鑄件的嚴(yán)重缺陷。按裂紋發(fā)生的溫度不同，可分為熱裂和冷裂兩種。防止應(yīng)力和變形的方法：同時凝固原則是實行工藝措施保證鑄件構(gòu)造上各局部之間沒有溫差或溫差盡量小，使各局部同時凝固，消退應(yīng)力的方法。晶內(nèi)偏析是指晶粒內(nèi)各局部化學(xué)成分不均勻的現(xiàn)象，區(qū)域偏析是指鑄件內(nèi)各局部之間大范圍內(nèi)的化學(xué)成分不均勻的現(xiàn)象。枝晶偏析：生成固體的成分不均勻－偏析，金屬的晶體往往以樹枝晶方式生長，偏析的分布表現(xiàn)為不同層次的枝晶成分有差異，因此又稱枝晶偏析鑄鐵的分類：按析出石墨的形態(tài)分為一般灰鑄鐵〔簡稱灰鑄鐵、可鍛鑄鐵、球墨鑄鐵和蠕墨鑄鐵。按化學(xué)成分分為一般鑄鐵和合金鑄鐵。灰鑄鐵的牌號：HT100 “HT”表“灰鐵后面的數(shù)字表示最低抗拉強度為100Mpa。可鍛鑄鐵3”表示，其后的兩組數(shù)字表示最低抗拉強度和延長率。球墨鑄鐵QT420-10、QT600-