鑄造基礎(chǔ)知識培訓(xùn)課件

鑄造基礎(chǔ)知識培訓(xùn)XXX公司主講人：xxx鑄造基礎(chǔ)知識培訓(xùn)鑄造主要培訓(xùn)內(nèi)容：鑄造基礎(chǔ)知識；鑄造方法；鑄件結(jié)構(gòu)工藝性。。鑄造主要培訓(xùn)內(nèi)容：材料的液態(tài)成形工藝液態(tài)材料鑄型模腔凝固固態(tài)毛坯澆注金屬的鑄造工藝陶瓷的注漿成形塑料的注射成形

材料的液態(tài)成形，與材料的固態(tài)塑性變形、連接成形以及粉末冶金成形是制造業(yè)獲得毛坯件的主要手段。液態(tài)成形工藝材料的液態(tài)成形工藝液態(tài)材料鑄型模腔凝固固態(tài)毛坯澆注金屬的鑄造1.什么是鑄造？將液態(tài)金屬澆注到與零件形狀相適應(yīng)的鑄型型腔中，待其冷卻凝固，以獲得毛坯或零件的生產(chǎn)方法。一、鑄造工藝概論1.什么是鑄造？將液態(tài)金屬澆注到與零件形狀相適零件的形狀復(fù)雜；工藝靈活；成本較低;適用范圍廣。機械性能較低；精度低；效率低；勞動條件差。2.鑄造生產(chǎn)的特點零件的形狀復(fù)雜；機械性能較低；2.鑄造生產(chǎn)的特點可生產(chǎn)形狀任意復(fù)雜的制件，特別是內(nèi)腔形狀復(fù)雜的制件。如汽缸體、汽缸蓋、蝸輪葉片、床身件等。摩托車汽缸體

機床床身

暖氣片可生產(chǎn)形狀任意復(fù)雜的制件，特別是內(nèi)腔形狀復(fù)雜的制件。如汽缸體鑄造基礎(chǔ)知識培訓(xùn)鑄造基礎(chǔ)知識培訓(xùn)鑄造基礎(chǔ)知識培訓(xùn)用于核反應(yīng)堆的大型鑄件，重量達60多噸。用于核反應(yīng)堆的大型鑄件，重量達60多噸。青銅器時代青銅器時代砂型鑄造金屬型鑄造熔模鑄造壓力鑄造低壓鑄造離心鑄造陶瓷型鑄造實型鑄造3.鑄造的方法砂型鑄造金屬型鑄造熔模鑄造壓力鑄造低壓鑄造離心鑄造陶瓷型鑄造砂型鑄造動畫4.鑄造的工藝過程砂型鑄造砂型鑄造動畫4.鑄造的工藝過程砂型鑄造零件圖鑄造工藝圖鑄型型芯芯盒芯砂型砂模型熔化合箱落砂、清理檢驗鑄件澆注冷卻凝固（1）、砂型鑄造流程圖零件圖鑄造工藝圖鑄型型芯芯盒芯砂型砂熔化合箱落砂、清理（2）、砂型鑄造造型方法套筒的砂型鑄造過程：（2）、砂型鑄造造型方法套筒的砂型鑄造過程：手工造型—單件、小批量生產(chǎn)機器造型—中、小件大批量生產(chǎn)機器造芯—中、小件大批量生產(chǎn)柔性造型單元—各種形狀與批量生產(chǎn)常用造型方法手工造型—單件、小批量生產(chǎn)機器造型—中、小件大批量生（一）手工造型造型方法特點整模造型整體模型，分型面為平面分模造型分開模型，分型面多是平面活塊造型將模樣上有妨礙取摸的部分做成活動的挖沙造型造型時須挖去阻礙取模的型砂刮板造型和鑄件截面形狀相適應(yīng)的板狀模樣三箱造型鑄件兩端截面尺寸較大，需要三個沙箱（一）手工造型造型方法特點整模造型整體模型，分型面為平面分模（二）機器造型機器造型是將填砂、緊實和起模等主要工序?qū)崿F(xiàn)了機械化，并組成生產(chǎn)流水線。機器造型生產(chǎn)率高，鑄型質(zhì)量好，鑄件質(zhì)量高，適用于中小型鑄件的大批量生產(chǎn)。造型生產(chǎn)線示意圖（二）機器造型機器造型是將填砂、緊實和起模等主要

二、特種鑄造

特種鑄造金屬型鑄造離心鑄造壓力鑄造熔模鑄造低壓鑄造擠壓鑄造陶瓷型鑄造為獲得高質(zhì)量、高精度的鑄件，提高生產(chǎn)率，人們在砂型鑄造的基礎(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。七種常見的特種鑄造方法二、特種鑄造特種鑄造金屬型鑄造離心鑄造壓力鑄造熔模鑄造低壓熔模鑄造

在易熔模樣表面包覆若干層耐火材料，待其硬化干燥后，將模樣熔去制成中空型殼，經(jīng)澆注而獲得鑄件的一種成形工藝方法。模樣材料多位蠟質(zhì)，又稱為失蠟鑄造。工藝過程：制蠟?zāi)！菩蜌ぁ鷿沧ⅰ渖叭勰ｈT造在易熔模樣表面包覆若干層耐火材料，待其硬化干熔模鑄造熔模鑄造適用范圍如：汽輪機、燃汽輪機葉片、切削刀具、儀表元件特點：鑄件的精度和表面質(zhì)量高；可制造形狀較復(fù)雜的鑄件過程較復(fù)雜，周期長，耗材貴，適用于小型零件適用于合金鑄件，尤其是高造熔點難加工的高合金鋼，如耐熱合金、不銹鋼、磁鋼等。熔模鑄造適用范圍如：汽輪機、燃汽輪機葉片、切削刀具、儀表元件特點：熔

金屬型鑄造是在重力作用下將金屬液體澆入金屬鑄型以獲得鑄件的方法。鑄型用金屬制成，可反復(fù)使用，故又稱永久型鑄造。金屬型鑄造金屬型鑄造是在重力作用下將金屬液體澆入金屬鑄型以獲得金屬型鑄造特點：節(jié)省造型材料，“一型多鑄”精度高，IT12~IT16，Ra<12.5μm生產(chǎn)率高周期長，成本高，工藝參數(shù)嚴格無透氣性，澆不到、裂紋等缺陷。應(yīng)用：銅、鋁、鎂等有色合金鑄件的大批量生產(chǎn)金屬型鑄造特點：應(yīng)用：液態(tài)金屬在高壓作用下快速壓入金屬鑄型中，并在壓力下結(jié)晶，以獲得鑄件的成形工藝方法。

壓力鑄造壓鑄過程主要由壓鑄機來實現(xiàn)。合型、澆注，壓射、開型、頂出鑄件幾個過程。

常用壓鑄機分為熱壓室和冷壓室兩大類。液態(tài)金屬在高壓作用下快速壓入金屬鑄型中，并在壓力下結(jié)壓力鑄造壓力鑄造壓力鑄造壓力鑄造壓力鑄造動畫

壓力鑄造動畫壓力鑄造特點：鑄件精度高；可以做形狀復(fù)雜的薄壁件；力學(xué)性能好；生產(chǎn)率高，50~150次/小時；設(shè)備投資大,鑄型制造周期長．壓力鑄造特點：低壓鑄造

低壓鑄造是在0.2~0.7大氣壓的低壓下將金屬液注入型腔，并在壓力下凝固成形，以獲得鑄件的方法。低壓鑄造低壓鑄造是在0.2~0.7大氣壓的低壓下將1、低壓鑄造的工藝過程：1）準備合金液和鑄型2）升液，澆注。3）增壓凝固。4）減壓、降液。5）開型取出鑄件。低壓鑄造1、低壓鑄造的工藝過程：1）準備合金液和鑄型低壓鑄造低壓鑄造特點：充型壓力和速度便于控制，適用于各種鑄型；力學(xué)性能好；金屬利用率高，可達90~98%；充型能力強，適用大型薄壁件；容易實現(xiàn)；低壓鑄造特點：離心鑄造

立式

臥式是將金屬液澆入高速旋轉(zhuǎn)的鑄型中，使其在離心力作用下成形并凝固的鑄造方法?？捎媒饘傩鸵部捎蒙靶碗x心鑄造立式臥式是將金屬液澆1、離心鑄造的類型：根據(jù)鑄型旋轉(zhuǎn)軸的空間位置，離心鑄造可分為立式和臥式兩大類。1）立式離心鑄造：鑄型繞垂直軸旋轉(zhuǎn)。在離心力和重力的共同作用下，內(nèi)表面為回轉(zhuǎn)拋物面，因此用于高度小于直徑的圓環(huán)類或成形鑄件。離心鑄造1、離心鑄造的類型：根據(jù)鑄型旋轉(zhuǎn)軸的空間位置，離心鑄造可分2）臥式離心鑄造：鑄型繞水平軸旋轉(zhuǎn)。鑄件壁厚均勻，適于長度較大的管、套類零件。離心鑄造2）臥式離心鑄造：鑄型繞水平軸旋轉(zhuǎn)。鑄件壁厚均勻，適于長度較離心鑄造特點：制造筒形件時省去型芯，澆注系統(tǒng)；適用于生產(chǎn)薄壁件；可以生產(chǎn)雙金屬鑄件；容易產(chǎn)生比重偏析缺陷，內(nèi)表面粗糙離心鑄造特點：陶瓷型鑄造

“陶瓷型”是一個專用的名稱。它所指的工藝實質(zhì)上是熔模鑄造工藝的一個分支。

與熔模鑄造采用同樣的鑄造材料（硅酸乙酯水解液、剛玉等），但不是采用熔模特有的涂掛法，而是用灌漿法。陶瓷型鑄造“陶瓷型”是一個專用的名稱。它所指的工藝實質(zhì)

制殼材料制殼方法硬化方法起模方法應(yīng)用范圍熔模鑄造硅酸乙酯水解液、剛玉等涂掛法氨硬法（慢）熔模大批陶瓷型鑄造硅酸乙酯水解液、剛玉等灌漿法附加硬化劑（快）拔模（硬后拔，精度高）單件小批

陶瓷型鑄造與熔模鑄造比較異同點陶瓷型鑄造

制殼材料制殼方法硬化方法起模方法應(yīng)用范圍熔模硅酸乙酯工藝基本步驟:母模準備→砂套造型→灌漿→稍硬→起?！鷩姛舷洹鷿沧ⅰ謇?/p>

陶瓷型鑄造工藝基本步驟:陶瓷型鑄造陶瓷型鑄造砂套造型灌漿與膠結(jié)起模與噴燒焙燒與合箱基本工藝過程陶瓷型鑄造砂套造型灌漿與膠結(jié)起模與噴燒焙燒與合箱基本工藝過程陶瓷型鑄造特點：精度高，適合高熔點合金；鑄件大小不受限制，可以從幾十千克到數(shù)噸；熔模由于蠟的原因，不能制大件（蠟變形、蠕變），陶瓷型彌補了此不足

投資少，周期短（陶瓷型鑄造生產(chǎn)準備簡單，不需要復(fù)雜設(shè)備，準備一些必要的工藝裝備）生產(chǎn)成本低（與機械加工方法相比，生產(chǎn)模具時，節(jié)省材料，成本生產(chǎn)各種模具）不適合于大批量、重量輕或形狀復(fù)雜鑄件。陶瓷型鑄造特點：采用泡沫塑料代替木?；蚪饘倌＿M行造型，造型后模樣不取出，澆入金屬液后，模樣燃燒氣化消失，金屬液填充模樣的位置，冷卻凝固成鑄件的生產(chǎn)方法。又稱氣化模鑄造和消失模鑄造。1、實型鑄造的工藝過程工藝過程包括模樣制造、造型、澆注、清理等過程。實型鑄造采用泡沫塑料代替木?；蚪饘倌＿M行造型，造型后模樣不取出，澆入實型鑄造特點：設(shè)備簡單，工序簡單、生產(chǎn)周期短，勞動強度低；鑄件尺寸精度高； 造型、清理方便；（可采用無粘接劑型砂）零件設(shè)計自由度大，即結(jié)構(gòu)工藝性好。不需要起模，精度高。實型鑄造特點：是用鑄型的一部分直接擠壓金屬液，使金屬在壓力作用下成形、凝固而獲得零件或毛坯的方法；又稱液態(tài)模鍛。1、擠壓鑄造的原理及工藝過程鑄型中澆入金屬液，上型向下運動擠壓金屬液而成型。擠壓鑄造的壓力和速度較低，無渦流飛濺現(xiàn)象，成形時伴有局部塑性變形，鑄件致密無氣孔。擠壓鑄造是用鑄型的一部分直接擠壓金屬液，使金屬在壓力作用下成形、凝固

擠壓鑄造多采用金屬型，擠壓的工藝過程包括鑄型準備、澆注、合型加壓、完成等過程。擠壓鑄造擠壓鑄造多采用金屬型，擠壓的工藝過程包括鑄型準備、澆注、合主要用于生產(chǎn)強度較高、氣密性好的鑄件及薄板類鑄件；如閥體、活塞、機架、鑄鐵鍋等。特點：擠壓鑄件的尺寸精度和表面質(zhì)量高；無需開設(shè)澆冒口，金屬利用率高；適應(yīng)性強，大多數(shù)合金都可采用擠壓鑄造；工藝簡單、節(jié)省能源和勞力，易于實現(xiàn)機械化和自動化；生產(chǎn)率比金屬型高1倍。擠壓鑄造主要用于生產(chǎn)強度較高、氣密性好的鑄件及薄板類鑄件；如閥體、活各種鑄造方法比較各種鑄造方法比較充型能力不足時，會產(chǎn)生澆不足、冷隔、夾渣、氣孔等缺陷。充型——液態(tài)合金填充鑄型的過程。充型能力——液體金屬充滿鑄型型腔，獲得尺寸精確、輪廓清晰的成形件的能力?！?-1液態(tài)合金的充型充型能力取決于合金流動性

澆注條件鑄型填充條件二、鑄造工藝基礎(chǔ)充型能力不足時，會產(chǎn)生澆不足、冷隔、夾渣、氣孔等缺陷。充型—0.45%C鑄鋼：200mm出氣口澆口杯4.3%C鑄鐵：1800mm

一、液態(tài)合金的流動性合金的流動性是：液態(tài)合金本身的流動能力。0.45%C鑄鋼：200mm出氣口澆口杯4.3%C鑄鐵：合金流動性主要取決于合金化學(xué)成分所決定的結(jié)晶特點

a）在恒溫下凝固b）在一定溫度范圍內(nèi)凝固PbSb20406080204060800流動性（cm）100200300溫度（℃）0液相線共晶點固相線合金流動性主要取決于合金化學(xué)成分所決定的結(jié)晶特點a）在恒溫（3）澆注系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)

澆注系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)越復(fù)雜，流動阻力越大，充型能力越差。鑄件復(fù)雜程度

鑄件結(jié)構(gòu)復(fù)雜，流動阻力大，鑄型的充填就困難。二、澆注條件（1）澆注溫度

一般T澆越高，液態(tài)金屬的充型能力越強。（2）充型壓力

液態(tài)金屬在流動方向上所受的壓力越大，充型能力越強。（3）澆注系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)澆注系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)越復(fù)雜，流動二、澆注條（2）鑄型溫度

鑄型溫度越高，液態(tài)金屬與鑄型的溫差越小，充型能力越強。（3）鑄型中的氣體三、鑄型充填條件（1）鑄型的材料（2）鑄型溫度鑄型溫度越高，液態(tài)金屬與鑄型的（3）鑄型§1-2鑄件的凝固與收縮一、鑄件的凝固方式

1.逐層凝固2.糊狀凝固

3.中間凝固

影響鑄件凝固方式的主要因素:合金的結(jié)晶溫度范圍

合金的結(jié)晶溫度范圍愈小，愈傾向于逐層凝固。表層中心t鑄件固相線液相線成分溫度表層中心t鑄件液固液表層中心St鑄件溫度液相線固凝固區(qū)§1-2鑄件的凝固與收縮一、鑄件的凝固方式1.逐層凝二、鑄造合金的收縮1.收縮的概念合金的收縮經(jīng)歷如下三個階段：

合金從澆注、凝固直至冷卻到室溫，其體積或尺寸縮減的現(xiàn)象。（1）液態(tài)收縮

從澆注溫度到凝固開始溫度之間的收縮。T澆—T液（3）固態(tài)收縮

從凝固終止溫度到室溫間的收縮。T固—T室（2）凝固收縮

從凝固開始到凝固終止溫度間的收縮。T液—T固二、鑄造合金的收縮1.收縮的概念合金的收縮經(jīng)歷如下三個階段體收縮率是鑄件產(chǎn)生縮孔或縮松的根本原因。體收縮率：線收縮率：線收縮率是鑄件產(chǎn)生應(yīng)力、變形、裂紋的根本原因。體收縮率是鑄件產(chǎn)生縮孔或縮松的根本原因。體收縮率：線收縮率三、鑄件中的縮孔與縮松

液態(tài)合金在冷凝過程中，若其液態(tài)收縮和凝固收縮所縮減的容積得不到補充，則在鑄件最后凝固的部位形成一些孔洞。大而集中的稱為縮孔，細小而分散的稱為縮松。1縮孔和縮松的形成三、鑄件中的縮孔與縮松液態(tài)合金在冷凝過程中，若其液態(tài)2縮孔和縮松的防止

防止縮孔和縮松常用的工藝措施就是控制鑄件的凝固次序，使鑄件實現(xiàn)“順序凝固”。(定向凝固)2縮孔和縮松的防止防止縮孔和縮松常用的工藝措施暗冒口冒口—儲存補縮用金屬液的空腔。冷鐵熱節(jié)冷鐵暗冒口冒口—儲存補縮用金屬液的空腔。冷鐵熱節(jié)冷鐵尋找熱節(jié)的方法等溫線法內(nèi)切圓法尋找熱節(jié)的方法等溫線法內(nèi)切圓法§1-3

鑄造內(nèi)應(yīng)力、變形和裂紋一、內(nèi)應(yīng)力的形成

鑄件在凝固以后的繼續(xù)冷卻過程中，其固態(tài)收縮受到阻礙，鑄件內(nèi)部即將產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力。1.機械應(yīng)力（收縮應(yīng)力）

合金的線收縮受到鑄型、型芯、澆冒系統(tǒng)的機械阻礙而形成的內(nèi)應(yīng)力。

機械應(yīng)力是暫時應(yīng)力。上型下型§1-3鑄造內(nèi)應(yīng)力、變形和裂紋一、內(nèi)應(yīng)力的形成鑄熱應(yīng)力是由于鑄件壁厚不均勻，各部分冷卻速度不同，以致在同一時期內(nèi)鑄件各部分收縮不一致而引起的應(yīng)力。

12-+122．熱應(yīng)力熱應(yīng)力使鑄件的厚壁或心部受拉伸，薄壁或表層受壓縮。

熱應(yīng)力是永久應(yīng)力。熱應(yīng)力是由于鑄件壁厚不均勻，各部分冷卻速度不同，以致在同一時二、鑄件的變形與防止

+-變形的產(chǎn)生二、鑄件的變形與防止+-變形的產(chǎn)生冷鐵防止變形的方法：1）合理設(shè)計鑄件結(jié)構(gòu),使鑄件壁厚盡可能均勻；2）采用同時凝固的原則；冷鐵防止變形的方法：1）合理設(shè)計鑄件結(jié)構(gòu),使鑄件壁厚盡可能均3）采用反變形法。4）時效處理反變形法---------------3）采用反變形法。4）時效處理反變形法三、鑄件的裂紋與防止

1．區(qū)分熱裂和冷裂

熱裂的形狀特征是：裂紋短且寬、形狀曲折、縫內(nèi)呈氧化色。熱裂：合金凝固末期的高溫下形成的裂紋。

冷裂的特征是：裂紋細小，呈連續(xù)直線狀，縫內(nèi)有金屬光澤或輕微氧化色。

冷裂：低溫下形成的裂紋。出現(xiàn)于復(fù)雜工件的受拉部位和應(yīng)力集中部位。三、鑄件的裂紋與防止1．區(qū)分熱裂和冷裂熱裂的形狀特征冷裂的防止：①使鑄件壁厚盡可能均勻；②采用同時凝固的原則；③對于鑄鋼件和鑄鐵件，必須嚴格控制磷的含量，防止冷脆性。

熱裂的防止：③對于鑄鋼件和鑄鐵件，必須嚴格控制硫的含量，防止熱脆性。①應(yīng)盡量選擇凝固溫度范圍小，熱裂傾向小的合金。②應(yīng)提高鑄型和型芯的退讓性，以減小機械應(yīng)力。2．防止熱裂和冷裂

冷裂的防止：①使鑄件壁厚盡可能均勻；②采用同時凝固的原則鑄鐵、鑄鋼、銅合金、鋁合金一、常用合金鑄件的生產(chǎn)鑄鐵、鑄鋼、銅合金、鋁合金一、常用合金鑄件的生產(chǎn)§2-1鑄鐵件生產(chǎn)

鑄鐵是含碳量大于2.11%（通常為2.5%-4.0%）的鐵碳合金。3.麻口鑄鐵：組織中既存在石墨、又有萊氏體，是白口和灰口之間的過渡組織，因斷口處有黑白相間的麻點，故而得名。根據(jù)碳在鑄鐵中存在形式的不同，鑄鐵可分為：1.白口鑄鐵：碳全部以Fe3C的形式存在，斷口呈銀色。具有良好的耐磨性，有時也用來制造一些耐磨件，如軋輥、粉碎機錘頭、和犁鏵等。2.灰口鑄鐵：碳大部或全部以石墨形式存在，斷口呈暗灰色?！?-1鑄鐵件生產(chǎn)鑄鐵是含碳量大于2.11%（通常為4．蠕墨鑄鐵：其石墨呈蠕蟲狀。如圖d所示。

abcd根據(jù)鑄鐵中石墨形態(tài)的不同，灰口鑄鐵可分為：1．灰鑄鐵：其石墨呈片狀。如圖a所示。2．可鍛鑄鐵：其石墨呈團絮狀。如圖b所示。3．球墨鑄鐵：其石墨呈球狀。如圖c所示。4．蠕墨鑄鐵：其石墨呈蠕蟲狀。如圖d所示。abcd根據(jù)一、影響鑄鐵組織和性能的因素

1、化學(xué)成分

碳是形成石墨的元素，也是促進石墨化的元素。含碳愈高，析出石墨愈多、石墨片愈粗大。

硅是強烈促進石墨化的元素，含硅量增加，石墨顯著增多。所以：當鑄鐵中碳、硅含量均高時，析出的石墨就愈多、愈粗大。鑄鐵中的碳以化合態(tài)滲碳體和游離態(tài)石墨形式存在。碳以石墨形式析出的現(xiàn)象稱為石墨化。1）碳和硅一、影響鑄鐵組織和性能的因素1、化學(xué)成分碳是形成石墨的元3）錳所以：硫含量限制在0.1-0.15%以下。弱阻礙石墨化，但具有提高鑄鐵強度和硬度的作用。錳含量控制在0.6~1.2%之間。4）磷對鑄鐵的石墨化影響不顯著。含磷過高將增加鑄鐵的冷脆性。磷含量限制在0.5%以下。2）硫強烈阻礙石墨化。高硫量促使碳以Fe3C存在，增加熱脆性，惡化鑄鐵鑄造性能一、影響鑄鐵組織和性能的因素

阻礙石墨化3）錳所以：弱阻礙石墨化，但具有提高鑄鐵錳含量控制在4）磷對2．冷卻速度實際生產(chǎn)中，一般是根據(jù)鑄件主要部位的壁厚，選擇適當?shù)幕瘜W(xué)成分（主要指碳、硅），以獲得所需要的組織。1）鑄型材料2）鑄件壁厚

鑄件壁愈厚，冷卻速度愈慢，則石墨化傾向愈大，愈易得到粗大的石墨片和鐵素體基體。一、影響鑄鐵組織和性能的因素

2．冷卻速度實際生產(chǎn)中，一般是根據(jù)鑄件主要部位的壁厚，1）鑄二、灰鑄鐵

（一）灰鑄鐵的化學(xué)成分、組織

灰鑄鐵的化學(xué)成分：

2.6～3.6%C，1.2～3.0%Si，0.4～1.2Mn，S≤0.15%，P≤0.3%。

珠光體基體灰鑄鐵鐵素體基體灰鑄鐵珠光體+鐵素體基體灰鑄鐵碳鋼的基體+片狀石墨

灰鑄鐵的組織：二、灰鑄鐵（一）灰鑄鐵的化學(xué)成分、組織灰鑄鐵(二)灰鑄鐵的性能

5）低的缺口敏感性1）力學(xué)性能：σb=120-250Mpa，低，僅為鋼件的20-30%，伸長率δ≈0，塑性韌性差。2）良好的減振性3）良好的耐磨性4）良好的切削加工性二、灰鑄鐵

是常用鑄鐵件中力學(xué)性能最差的鑄鐵。(二)灰鑄鐵的性能5）低的缺口敏感性1）力學(xué)性能：σb孕育處理—澆注前向鐵水中沖入細顆粒的孕育劑(人工晶核如硅鐵和硅鈣合金

)，形成大量的、彌散的難熔質(zhì)點，成為石墨的結(jié)晶核心，促進石墨的形核，得到具有細片狀石墨的組織。

σb=250-400Mpa，δ≈0（三）灰鑄鐵的孕育處理—孕育鑄鐵＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊二、灰鑄鐵

●用于制造力學(xué)性能要求較高而截面尺寸變化較大的大型鑄件。如重型機床床身，汽缸體等?！駨姸群晚g性優(yōu)于普通灰鑄鐵?！裨杏幚硎共煌诤耔T件的組織較均勻，性能基本一致。孕育鑄鐵特點：孕育處理—澆注前向鐵水中沖入細顆粒的孕育劑(人工晶核如硅灰鑄鐵的牌號用漢語拼音“HT”+數(shù)字表示，數(shù)字表示其最低抗拉強度σb

（MPa）。（四）灰鑄鐵牌號及選用灰鐵二、灰鑄鐵

灰鑄鐵的牌號用漢語拼音“HT”+數(shù)字表示，（四）灰鑄鐵牌號

牌號組織用途舉例HT100F+G片蓋、外罩、油盤、手輪、支架、底板、鑲導(dǎo)軌的機床底座等對強度無要求的零件HT150F+P+G片底座、床身、與HT200相配的溜板、工作臺；泵殼、容器、法蘭盤;工作壓力不太大的管件HT200F+P+G片要求高的強度和一定耐蝕能力的泵殼、容器、法蘭、硝化塔機床床身、立柱、平尺、劃線平板、汽缸、齒輪、活塞、剎車輪、聯(lián)軸器盤、水平儀框架壓力為80Mpa以下的油缸、泵體、閥門HT250P+G片HT300P細+G細片床身導(dǎo)軌、車床、沖床等受力較大的床身、機座、主軸箱、卡盤、齒輪、高壓油缸、水缸、泵體、閥門、襯套、凸輪、大型發(fā)動機曲軸、氣缸體、氣缸蓋；冷鐓模、冷沖模HT350P細+G細片牌號組織用途舉例三、可鍛鑄鐵

白口鑄鐵通過退火處理使?jié)B碳體分解而得到團絮狀石墨的一種高強度鑄鐵。又叫展性鑄鐵或韌性鑄鐵三、可鍛鑄鐵白口鑄鐵通過退火處理使?jié)B碳體分解又叫展性鑄鐵或1．可鍛鑄鐵的組織、性能及選用塑性和韌性好，耐蝕性較高，適于制造承受振動和沖擊、形狀復(fù)雜的薄壁小件，如汽車拖拉機的底盤類零件。1）鐵素體（黑心）可鍛鑄鐵2）珠光體可鍛鑄鐵強度、硬度、耐磨性優(yōu)良，用于石油管道、煉油廠管道和商用及民用建筑的供氣和供水系統(tǒng)的管件。3）白心可鍛鑄鐵三、可鍛鑄鐵

白口鑄鐵在氧化氣氛中退火，產(chǎn)生幾乎是全部脫碳的可鍛鑄鐵。國內(nèi)應(yīng)用較少，國外有用作水暖管件的。1．可鍛鑄鐵的組織、性能及選用塑性和韌性好，耐蝕性較高，適2．可鍛鑄鐵的牌號

可鍛鑄鐵的牌號用漢語拼音和兩組數(shù)字表示，第一組數(shù)字表示其最低抗拉強度σb

（Mpa），第二組數(shù)字表示其最低斷后伸長率δ(%)。KTH300–06

KTZ450–06

可鐵黑可鐵珠δminσbminKTB450-07可鐵白三、可鍛鑄鐵

2．可鍛鑄鐵的牌號可鍛鑄鐵的牌號用漢語拼音和兩組數(shù)字表示四、球墨鑄鐵

向鐵水中加入球化劑和孕育劑得到的具有球狀石墨的鑄鐵。1)強度高1．球墨鑄鐵的性能抗拉強度不僅高于鑄鐵，甚至高于碳鋼，疲勞強度大致與中碳鋼相似，耐磨性優(yōu)于表面淬火鋼，所謂“以鐵代鋼”，主要指球墨鑄鐵。2)塑性、韌性好3)良好的鑄造性能、減摩性、切削加工性及低的缺口敏感性四、球墨鑄鐵向鐵水中加入球化劑和孕育劑得到的具有球狀石墨的球墨鑄鐵的牌號用漢語拼音“QT”和兩組數(shù)字表示，兩組數(shù)字分別表示最低抗拉強度和伸長率。球鐵2.球墨鑄鐵的牌號：QT500-07抗拉強度最低值為500MPa，伸長率最低值為7%四、球墨鑄鐵

球墨鑄鐵的牌號用漢語拼音“QT”和兩組數(shù)字表示，兩組數(shù)字分別3．球墨鑄鐵的生產(chǎn)1）控制原鐵水化學(xué)成分

2）較高的鐵水溫度

3）球化處理和孕育處理

出爐溫度應(yīng)高于1400℃。a）S和P含量要低b）C含量要高（3.6～4.0%C）。球化處理：促使石墨在結(jié)晶時呈球狀析出。

孕育處理：促進鐵水的石墨化。鐵水→孕育處理→球化處理3．球墨鑄鐵的生產(chǎn)1）控制原鐵水化學(xué)成分2）較高的鐵水溫球化處理工藝：沖入法

鐵水合金球化劑硅鐵粉(孕育劑)鐵水包出鐵槽草木灰球化處理工藝：沖入法鐵水合金球化劑硅鐵粉(孕育劑)鐵水包出五、蠕墨鑄鐵向鐵水中加入蠕化劑（如鎂鈦合金）進行蠕化處理，然后加入孕育劑作孕育處理，得到的具有短片狀石墨的鑄鐵。五、蠕墨鑄鐵向鐵水中加入蠕化劑（如鎂鈦合金）蠕墨鑄鐵的性能：（1）力學(xué)性能（強度和韌性）比灰鑄鐵高，比球墨鑄鐵低。（2）壁厚敏感性比灰鑄鐵小得多。（3）導(dǎo)熱性和耐疲勞性好。（4）優(yōu)良的鑄造性能蠕墨鑄鐵的牌號：“RuT”+數(shù)字表示。RuT420，表示抗拉強度不低于420MPa的蠕墨鑄鐵五、蠕墨鑄鐵蠕墨鑄鐵的性能：（1）力學(xué)性能（強度和韌性）比灰鑄鐵高，（2蠕墨鑄鐵主要用來生產(chǎn)復(fù)雜的大型鑄件。如大型柴油機機體、大型機床立柱等。更適合制造在熱循環(huán)作用下工作的零件，如大型柴油機汽缸蓋、排汽管、制動盤、液壓閥、金屬型等。------------蠕墨鑄鐵的應(yīng)用：五、蠕墨鑄鐵蠕墨鑄鐵主要用來生產(chǎn)復(fù)雜的大型鑄件。如大型柴油機機體§2-2鑄鋼件生產(chǎn)

一、鑄鋼的分類、性能、牌號及應(yīng)用1．碳素鋼2．合金鋼1）低碳鋼2）中碳鋼3）高碳鋼C<0.25%C=0.25~0.45%C=0.50~0.601）低合金鋼2）高合金鋼Me<5%Me>5%Mn13鑄造性能差、應(yīng)用較少。鑄造性能較好、應(yīng)用廣泛。鑄造性能差、應(yīng)用較少?！?-2鑄鋼件生產(chǎn)一、鑄鋼的分類、性能、牌號及應(yīng)用鑄鋼的流動性差、收縮大。1）鑄件要安放冒口和冷鐵；2）必須嚴格控制澆注溫度；3）鑄件的壁不能太薄；§2-2鑄鋼件生產(chǎn)

鑄造性能差二、鑄鋼的鑄造特點鑄鋼的流動性差、收縮大。1）鑄件要安放冒口和冷鐵；2）必須嚴鋼號舊鋼號化學(xué)成分的質(zhì)量分數(shù)（%）用途舉例CSiMnP、S≤ZG200~400ZG150.200.500.800.04用于受力不大、要求韌性高的各種機械零件，如機座、箱體等ZG230~450ZG250.300.500.900.04用于受力不大、要求韌性較高的各種機械零件，如外殼、軸承蓋、閥體、砧座等ZG270~500ZG350.400.500.900.04用于軋鋼機機架、軸承座、連桿、曲軸、缸體、箱體等ZG310~570ZG450.500.600.900.04用于負荷較高的零件，如大齒輪、缸體、制動輪、棍子等ZG340~640ZG550.600.600.900.04用于齒輪、棘輪、聯(lián)接器、叉頭等鋼號舊化學(xué)成分的質(zhì)量分數(shù)（%）用途舉例CSiMnP、S≤ZG§2-3銅、鋁合金鑄件生產(chǎn)一、鑄造銅合金1．鑄造黃銅

(Cu-Zn)紫銅(純銅)中加入合金元素形成銅合金。

含鋅量低于47%，以鋅為唯一或主要的合金元素的銅合金。2．鑄造青銅

青銅是指除了銅鋅合金以外的其它銅合金。§2-3銅、鋁合金鑄件生產(chǎn)一、鑄造銅合金1．鑄造黃銅(鑄造錫青銅的力學(xué)性能低于黃銅，但其耐磨、耐蝕性優(yōu)于黃銅，適合制造高速滑動軸承和襯套。鑄造黃銅力學(xué)性能高，如σb=250～450Mpa，δ=7～30%。其含銅量低，價格低于鑄造青銅，鑄造性能優(yōu)良。常用于生產(chǎn)一般用途的軸承、襯套等耐磨件和閥門及大型螺旋槳等耐蝕件等。鑄造錫青銅的力學(xué)性能低于黃銅，但其耐磨、耐蝕性鑄造黃銅力學(xué)性3．鋁鎂合金（Al-Mg）4．鋁鋅合金（Al-Zn）1．鋁硅合金（Al-Si）流動性好、線收縮率低、熱裂傾向小、氣密性好，強度較高，所以應(yīng)用最廣。常用于制造形狀復(fù)雜的薄壁件或氣密性要求較高的鑄件，如內(nèi)燃機缸體、儀表外殼等。二、鑄造鋁合金2．鋁銅合金（Al-Cu）3．鋁鎂合金（Al-Mg）4．鋁鋅合金（Al-Zn）1§3-2澆注位置和分型面的選擇一、澆注位置的選擇澆注時鑄件在鑄型中所處的空間位置。在鑄造工藝圖上用漢字和箭頭表示?！镨T件的重要工作面或主要加工面應(yīng)朝下或呈側(cè)立狀態(tài)車床床身的澆注位置§3-2澆注位置和分型面的選擇一、澆注位置的選擇不合理合理★鑄件上的大平面結(jié)構(gòu)或薄壁結(jié)構(gòu)應(yīng)朝下或呈側(cè)立狀態(tài)合理不合理不合理合理★鑄件上的大平面結(jié)構(gòu)或薄壁結(jié)構(gòu)應(yīng)朝下或呈側(cè)★選擇澆注位置應(yīng)有利于補縮，防止在鑄件中產(chǎn)生縮孔卷揚機筒不合理合理下上下上★選擇澆注位置應(yīng)有利于補縮，防止在鑄件中產(chǎn)生縮孔卷揚確定分型面★分型面的確定應(yīng)能方便、順利地取出模樣或鑄件，分型面一般選在鑄件的最大截面處二、分型面的選擇

鑄型組元間的結(jié)合面。在鑄造工藝圖上用符號—或表示。確定分型面二、分型面的選擇鑄型組元間的結(jié)合面。在確定分型面★分型面以平面為宜，越少越好（一）不合理合理確定分型面不合理合理確定分型面★分型面以平面為宜，越少越好（二）√確定分型面√確定分型面★應(yīng)盡量使型腔全部或大部分置于同一個砂型內(nèi)，最好使型腔或使加工面與基準面位于下型中合理不合理確定分型面合理不合理確定分型面★應(yīng)使型芯和活塊數(shù)量少，并便于安放和穩(wěn)定(一)上下①上下②確定分型面上下①上下②確定分型面★應(yīng)使型芯和活塊數(shù)量少，并便于安放和穩(wěn)定(二)合理不合理確定分型面合理不合理§3-3工藝參數(shù)的選擇

工藝參數(shù)加工余量拔模斜度型芯及型芯頭鑄造圓角收縮率§3-3工藝參數(shù)的選擇工藝參數(shù)加工余量鑄造車間鑄造車間鑄造基礎(chǔ)知識培訓(xùn)鑄造基礎(chǔ)知識培訓(xùn)鑄造基礎(chǔ)知識培訓(xùn)鑄造基礎(chǔ)知識培訓(xùn)鑄造基礎(chǔ)知識培訓(xùn)鑄造基礎(chǔ)知識培訓(xùn)謝謝！謝謝！演講完畢，謝謝觀看！演講完畢，謝謝觀看！鑄造基礎(chǔ)知識培訓(xùn)XXX公司主講人：xxx鑄造基礎(chǔ)知識培訓(xùn)鑄造主要培訓(xùn)內(nèi)容：鑄造基礎(chǔ)知識；鑄造方法；鑄件結(jié)構(gòu)工藝性。。鑄造主要培訓(xùn)內(nèi)容：材料的液態(tài)成形工藝液態(tài)材料鑄型模腔凝固固態(tài)毛坯澆注金屬的鑄造工藝陶瓷的注漿成形塑料的注射成形

材料的液態(tài)成形，與材料的固態(tài)塑性變形、連接成形以及粉末冶金成形是制造業(yè)獲得毛坯件的主要手段。液態(tài)成形工藝材料的液態(tài)成形工藝液態(tài)材料鑄型模腔凝固固態(tài)毛坯澆注金屬的鑄造1.什么是鑄造？將液態(tài)金屬澆注到與零件形狀相適應(yīng)的鑄型型腔中，待其冷卻凝固，以獲得毛坯或零件的生產(chǎn)方法。一、鑄造工藝概論1.什么是鑄造？將液態(tài)金屬澆注到與零件形狀相適零件的形狀復(fù)雜；工藝靈活；成本較低;適用范圍廣。機械性能較低；精度低；效率低；勞動條件差。2.鑄造生產(chǎn)的特點零件的形狀復(fù)雜；機械性能較低；2.鑄造生產(chǎn)的特點可生產(chǎn)形狀任意復(fù)雜的制件，特別是內(nèi)腔形狀復(fù)雜的制件。如汽缸體、汽缸蓋、蝸輪葉片、床身件等。摩托車汽缸體

機床床身

暖氣片可生產(chǎn)形狀任意復(fù)雜的制件，特別是內(nèi)腔形狀復(fù)雜的制件。如汽缸體鑄造基礎(chǔ)知識培訓(xùn)鑄造基礎(chǔ)知識培訓(xùn)鑄造基礎(chǔ)知識培訓(xùn)用于核反應(yīng)堆的大型鑄件，重量達60多噸。用于核反應(yīng)堆的大型鑄件，重量達60多噸。青銅器時代青銅器時代砂型鑄造金屬型鑄造熔模鑄造壓力鑄造低壓鑄造離心鑄造陶瓷型鑄造實型鑄造3.鑄造的方法砂型鑄造金屬型鑄造熔模鑄造壓力鑄造低壓鑄造離心鑄造陶瓷型鑄造砂型鑄造動畫4.鑄造的工藝過程砂型鑄造砂型鑄造動畫4.鑄造的工藝過程砂型鑄造零件圖鑄造工藝圖鑄型型芯芯盒芯砂型砂模型熔化合箱落砂、清理檢驗鑄件澆注冷卻凝固（1）、砂型鑄造流程圖零件圖鑄造工藝圖鑄型型芯芯盒芯砂型砂熔化合箱落砂、清理（2）、砂型鑄造造型方法套筒的砂型鑄造過程：（2）、砂型鑄造造型方法套筒的砂型鑄造過程：手工造型—單件、小批量生產(chǎn)機器造型—中、小件大批量生產(chǎn)機器造芯—中、小件大批量生產(chǎn)柔性造型單元—各種形狀與批量生產(chǎn)常用造型方法手工造型—單件、小批量生產(chǎn)機器造型—中、小件大批量生（一）手工造型造型方法特點整模造型整體模型，分型面為平面分模造型分開模型，分型面多是平面活塊造型將模樣上有妨礙取摸的部分做成活動的挖沙造型造型時須挖去阻礙取模的型砂刮板造型和鑄件截面形狀相適應(yīng)的板狀模樣三箱造型鑄件兩端截面尺寸較大，需要三個沙箱（一）手工造型造型方法特點整模造型整體模型，分型面為平面分模（二）機器造型機器造型是將填砂、緊實和起模等主要工序?qū)崿F(xiàn)了機械化，并組成生產(chǎn)流水線。機器造型生產(chǎn)率高，鑄型質(zhì)量好，鑄件質(zhì)量高，適用于中小型鑄件的大批量生產(chǎn)。造型生產(chǎn)線示意圖（二）機器造型機器造型是將填砂、緊實和起模等主要

二、特種鑄造

特種鑄造金屬型鑄造離心鑄造壓力鑄造熔模鑄造低壓鑄造擠壓鑄造陶瓷型鑄造為獲得高質(zhì)量、高精度的鑄件，提高生產(chǎn)率，人們在砂型鑄造的基礎(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。七種常見的特種鑄造方法二、特種鑄造特種鑄造金屬型鑄造離心鑄造壓力鑄造熔模鑄造低壓熔模鑄造

在易熔模樣表面包覆若干層耐火材料，待其硬化干燥后，將模樣熔去制成中空型殼，經(jīng)澆注而獲得鑄件的一種成形工藝方法。模樣材料多位蠟質(zhì)，又稱為失蠟鑄造。工藝過程：制蠟?zāi)！菩蜌ぁ鷿沧ⅰ渖叭勰ｈT造在易熔模樣表面包覆若干層耐火材料，待其硬化干熔模鑄造熔模鑄造適用范圍如：汽輪機、燃汽輪機葉片、切削刀具、儀表元件特點：鑄件的精度和表面質(zhì)量高；可制造形狀較復(fù)雜的鑄件過程較復(fù)雜，周期長，耗材貴，適用于小型零件適用于合金鑄件，尤其是高造熔點難加工的高合金鋼，如耐熱合金、不銹鋼、磁鋼等。熔模鑄造適用范圍如：汽輪機、燃汽輪機葉片、切削刀具、儀表元件特點：熔

金屬型鑄造是在重力作用下將金屬液體澆入金屬鑄型以獲得鑄件的方法。鑄型用金屬制成，可反復(fù)使用，故又稱永久型鑄造。金屬型鑄造金屬型鑄造是在重力作用下將金屬液體澆入金屬鑄型以獲得金屬型鑄造特點：節(jié)省造型材料，“一型多鑄”精度高，IT12~IT16，Ra<12.5μm生產(chǎn)率高周期長，成本高，工藝參數(shù)嚴格無透氣性，澆不到、裂紋等缺陷。應(yīng)用：銅、鋁、鎂等有色合金鑄件的大批量生產(chǎn)金屬型鑄造特點：應(yīng)用：液態(tài)金屬在高壓作用下快速壓入金屬鑄型中，并在壓力下結(jié)晶，以獲得鑄件的成形工藝方法。

壓力鑄造壓鑄過程主要由壓鑄機來實現(xiàn)。合型、澆注，壓射、開型、頂出鑄件幾個過程。

常用壓鑄機分為熱壓室和冷壓室兩大類。液態(tài)金屬在高壓作用下快速壓入金屬鑄型中，并在壓力下結(jié)壓力鑄造壓力鑄造壓力鑄造壓力鑄造壓力鑄造動畫

壓力鑄造動畫壓力鑄造特點：鑄件精度高；可以做形狀復(fù)雜的薄壁件；力學(xué)性能好；生產(chǎn)率高，50~150次/小時；設(shè)備投資大,鑄型制造周期長．壓力鑄造特點：低壓鑄造

低壓鑄造是在0.2~0.7大氣壓的低壓下將金屬液注入型腔，并在壓力下凝固成形，以獲得鑄件的方法。低壓鑄造低壓鑄造是在0.2~0.7大氣壓的低壓下將1、低壓鑄造的工藝過程：1）準備合金液和鑄型2）升液，澆注。3）增壓凝固。4）減壓、降液。5）開型取出鑄件。低壓鑄造1、低壓鑄造的工藝過程：1）準備合金液和鑄型低壓鑄造低壓鑄造特點：充型壓力和速度便于控制，適用于各種鑄型；力學(xué)性能好；金屬利用率高，可達90~98%；充型能力強，適用大型薄壁件；容易實現(xiàn)；低壓鑄造特點：離心鑄造

立式

臥式是將金屬液澆入高速旋轉(zhuǎn)的鑄型中，使其在離心力作用下成形并凝固的鑄造方法。可用金屬型也可用砂型離心鑄造立式臥式是將金屬液澆1、離心鑄造的類型：根據(jù)鑄型旋轉(zhuǎn)軸的空間位置，離心鑄造可分為立式和臥式兩大類。1）立式離心鑄造：鑄型繞垂直軸旋轉(zhuǎn)。在離心力和重力的共同作用下，內(nèi)表面為回轉(zhuǎn)拋物面，因此用于高度小于直徑的圓環(huán)類或成形鑄件。離心鑄造1、離心鑄造的類型：根據(jù)鑄型旋轉(zhuǎn)軸的空間位置，離心鑄造可分2）臥式離心鑄造：鑄型繞水平軸旋轉(zhuǎn)。鑄件壁厚均勻，適于長度較大的管、套類零件。離心鑄造2）臥式離心鑄造：鑄型繞水平軸旋轉(zhuǎn)。鑄件壁厚均勻，適于長度較離心鑄造特點：制造筒形件時省去型芯，澆注系統(tǒng)；適用于生產(chǎn)薄壁件；可以生產(chǎn)雙金屬鑄件；容易產(chǎn)生比重偏析缺陷，內(nèi)表面粗糙離心鑄造特點：陶瓷型鑄造

“陶瓷型”是一個專用的名稱。它所指的工藝實質(zhì)上是熔模鑄造工藝的一個分支。

與熔模鑄造采用同樣的鑄造材料（硅酸乙酯水解液、剛玉等），但不是采用熔模特有的涂掛法，而是用灌漿法。陶瓷型鑄造“陶瓷型”是一個專用的名稱。它所指的工藝實質(zhì)

制殼材料制殼方法硬化方法起模方法應(yīng)用范圍熔模鑄造硅酸乙酯水解液、剛玉等涂掛法氨硬法（慢）熔模大批陶瓷型鑄造硅酸乙酯水解液、剛玉等灌漿法附加硬化劑（快）拔模（硬后拔，精度高）單件小批

陶瓷型鑄造與熔模鑄造比較異同點陶瓷型鑄造

制殼材料制殼方法硬化方法起模方法應(yīng)用范圍熔模硅酸乙酯工藝基本步驟:母模準備→砂套造型→灌漿→稍硬→起?！鷩姛舷洹鷿沧ⅰ謇?/p>

陶瓷型鑄造工藝基本步驟:陶瓷型鑄造陶瓷型鑄造砂套造型灌漿與膠結(jié)起模與噴燒焙燒與合箱基本工藝過程陶瓷型鑄造砂套造型灌漿與膠結(jié)起模與噴燒焙燒與合箱基本工藝過程陶瓷型鑄造特點：精度高，適合高熔點合金；鑄件大小不受限制，可以從幾十千克到數(shù)噸；熔模由于蠟的原因，不能制大件（蠟變形、蠕變），陶瓷型彌補了此不足

投資少，周期短（陶瓷型鑄造生產(chǎn)準備簡單，不需要復(fù)雜設(shè)備，準備一些必要的工藝裝備）生產(chǎn)成本低（與機械加工方法相比，生產(chǎn)模具時，節(jié)省材料，成本生產(chǎn)各種模具）不適合于大批量、重量輕或形狀復(fù)雜鑄件。陶瓷型鑄造特點：采用泡沫塑料代替木?；蚪饘倌＿M行造型，造型后模樣不取出，澆入金屬液后，模樣燃燒氣化消失，金屬液填充模樣的位置，冷卻凝固成鑄件的生產(chǎn)方法。又稱氣化模鑄造和消失模鑄造。1、實型鑄造的工藝過程工藝過程包括模樣制造、造型、澆注、清理等過程。實型鑄造采用泡沫塑料代替木?；蚪饘倌＿M行造型，造型后模樣不取出，澆入實型鑄造特點：設(shè)備簡單，工序簡單、生產(chǎn)周期短，勞動強度低；鑄件尺寸精度高； 造型、清理方便；（可采用無粘接劑型砂）零件設(shè)計自由度大，即結(jié)構(gòu)工藝性好。不需要起模，精度高。實型鑄造特點：是用鑄型的一部分直接擠壓金屬液，使金屬在壓力作用下成形、凝固而獲得零件或毛坯的方法；又稱液態(tài)模鍛。1、擠壓鑄造的原理及工藝過程鑄型中澆入金屬液，上型向下運動擠壓金屬液而成型。擠壓鑄造的壓力和速度較低，無渦流飛濺現(xiàn)象，成形時伴有局部塑性變形，鑄件致密無氣孔。擠壓鑄造是用鑄型的一部分直接擠壓金屬液，使金屬在壓力作用下成形、凝固

擠壓鑄造多采用金屬型，擠壓的工藝過程包括鑄型準備、澆注、合型加壓、完成等過程。擠壓鑄造擠壓鑄造多采用金屬型，擠壓的工藝過程包括鑄型準備、澆注、合主要用于生產(chǎn)強度較高、氣密性好的鑄件及薄板類鑄件；如閥體、活塞、機架、鑄鐵鍋等。特點：擠壓鑄件的尺寸精度和表面質(zhì)量高；無需開設(shè)澆冒口，金屬利用率高；適應(yīng)性強，大多數(shù)合金都可采用擠壓鑄造；工藝簡單、節(jié)省能源和勞力，易于實現(xiàn)機械化和自動化；生產(chǎn)率比金屬型高1倍。擠壓鑄造主要用于生產(chǎn)強度較高、氣密性好的鑄件及薄板類鑄件；如閥體、活各種鑄造方法比較各種鑄造方法比較充型能力不足時，會產(chǎn)生澆不足、冷隔、夾渣、氣孔等缺陷。充型——液態(tài)合金填充鑄型的過程。充型能力——液體金屬充滿鑄型型腔，獲得尺寸精確、輪廓清晰的成形件的能力?！?-1液態(tài)合金的充型充型能力取決于合金流動性

澆注條件鑄型填充條件二、鑄造工藝基礎(chǔ)充型能力不足時，會產(chǎn)生澆不足、冷隔、夾渣、氣孔等缺陷。充型—0.45%C鑄鋼：200mm出氣口澆口杯4.3%C鑄鐵：1800mm

一、液態(tài)合金的流動性合金的流動性是：液態(tài)合金本身的流動能力。0.45%C鑄鋼：200mm出氣口澆口杯4.3%C鑄鐵：合金流動性主要取決于合金化學(xué)成分所決定的結(jié)晶特點

a）在恒溫下凝固b）在一定溫度范圍內(nèi)凝固PbSb20406080204060800流動性（cm）100200300溫度（℃）0液相線共晶點固相線合金流動性主要取決于合金化學(xué)成分所決定的結(jié)晶特點a）在恒溫（3）澆注系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)

澆注系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)越復(fù)雜，流動阻力越大，充型能力越差。鑄件復(fù)雜程度

鑄件結(jié)構(gòu)復(fù)雜，流動阻力大，鑄型的充填就困難。二、澆注條件（1）澆注溫度

一般T澆越高，液態(tài)金屬的充型能力越強。（2）充型壓力

液態(tài)金屬在流動方向上所受的壓力越大，充型能力越強。（3）澆注系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)澆注系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)越復(fù)雜，流動二、澆注條（2）鑄型溫度

鑄型溫度越高，液態(tài)金屬與鑄型的溫差越小，充型能力越強。（3）鑄型中的氣體三、鑄型充填條件（1）鑄型的材料（2）鑄型溫度鑄型溫度越高，液態(tài)金屬與鑄型的（3）鑄型§1-2鑄件的凝固與收縮一、鑄件的凝固方式

1.逐層凝固2.糊狀凝固

3.中間凝固

影響鑄件凝固方式的主要因素:合金的結(jié)晶溫度范圍

合金的結(jié)晶溫度范圍愈小，愈傾向于逐層凝固。表層中心t鑄件固相線液相線成分溫度表層中心t鑄件液固液表層中心St鑄件溫度液相線固凝固區(qū)§1-2鑄件的凝固與收縮一、鑄件的凝固方式1.逐層凝二、鑄造合金的收縮1.收縮的概念合金的收縮經(jīng)歷如下三個階段：

合金從澆注、凝固直至冷卻到室溫，其體積或尺寸縮減的現(xiàn)象。（1）液態(tài)收縮

從澆注溫度到凝固開始溫度之間的收縮。T澆—T液（3）固態(tài)收縮

從凝固終止溫度到室溫間的收縮。T固—T室（2）凝固收縮

從凝固開始到凝固終止溫度間的收縮。T液—T固二、鑄造合金的收縮1.收縮的概念合金的收縮經(jīng)歷如下三個階段體收縮率是鑄件產(chǎn)生縮孔或縮松的根本原因。體收縮率：線收縮率：線收縮率是鑄件產(chǎn)生應(yīng)力、變形、裂紋的根本原因。體收縮率是鑄件產(chǎn)生縮孔或縮松的根本原因。體收縮率：線收縮率三、鑄件中的縮孔與縮松

液態(tài)合金在冷凝過程中，若其液態(tài)收縮和凝固收縮所縮減的容積得不到補充，則在鑄件最后凝固的部位形成一些孔洞。大而集中的稱為縮孔，細小而分散的稱為縮松。1縮孔和縮松的形成三、鑄件中的縮孔與縮松液態(tài)合金在冷凝過程中，若其液態(tài)2縮孔和縮松的防止

防止縮孔和縮松常用的工藝措施就是控制鑄件的凝固次序，使鑄件實現(xiàn)“順序凝固”。(定向凝固)2縮孔和縮松的防止防止縮孔和縮松常用的工藝措施暗冒口冒口—儲存補縮用金屬液的空腔。冷鐵熱節(jié)冷鐵暗冒口冒口—儲存補縮用金屬液的空腔。冷鐵熱節(jié)冷鐵尋找熱節(jié)的方法等溫線法內(nèi)切圓法尋找熱節(jié)的方法等溫線法內(nèi)切圓法§1-3

鑄造內(nèi)應(yīng)力、變形和裂紋一、內(nèi)應(yīng)力的形成

鑄件在凝固以后的繼續(xù)冷卻過程中，其固態(tài)收縮受到阻礙，鑄件內(nèi)部即將產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力。1.機械應(yīng)力（收縮應(yīng)力）

合金的線收縮受到鑄型、型芯、澆冒系統(tǒng)的機械阻礙而形成的內(nèi)應(yīng)力。

機械應(yīng)力是暫時應(yīng)力。上型下型§1-3鑄造內(nèi)應(yīng)力、變形和裂紋一、內(nèi)應(yīng)力的形成鑄熱應(yīng)力是由于鑄件壁厚不均勻，各部分冷卻速度不同，以致在同一時期內(nèi)鑄件各部分收縮不一致而引起的應(yīng)力。

12-+122．熱應(yīng)力熱應(yīng)力使鑄件的厚壁或心部受拉伸，薄壁或表層受壓縮。

熱應(yīng)力是永久應(yīng)力。熱應(yīng)力是由于鑄件壁厚不均勻，各部分冷卻速度不同，以致在同一時二、鑄件的變形與防止

+-變形的產(chǎn)生二、鑄件的變形與防止+-變形的產(chǎn)生冷鐵防止變形的方法：1）合理設(shè)計鑄件結(jié)構(gòu),使鑄件壁厚盡可能均勻；2）采用同時凝固的原則；冷鐵防止變形的方法：1）合理設(shè)計鑄件結(jié)構(gòu),使鑄件壁厚盡可能均3）采用反變形法。4）時效處理反變形法---------------3）采用反變形法。4）時效處理反變形法三、鑄件的裂紋與防止

1．區(qū)分熱裂和冷裂

熱裂的形狀特征是：裂紋短且寬、形狀曲折、縫內(nèi)呈氧化色。熱裂：合金凝固末期的高溫下形成的裂紋。

冷裂的特征是：裂紋細小，呈連續(xù)直線狀，縫內(nèi)有金屬光澤或輕微氧化色。

冷裂：低溫下形成的裂紋。出現(xiàn)于復(fù)雜工件的受拉部位和應(yīng)力集中部位。三、鑄件的裂紋與防止1．區(qū)分熱裂和冷裂熱裂的形狀特征冷裂的防止：①使鑄件壁厚盡可能均勻；②采用同時凝固的原則；③對于鑄鋼件和鑄鐵件，必須嚴格控制磷的含量，防止冷脆性。

熱裂的防止：③對于鑄鋼件和鑄鐵件，必須嚴格控制硫的含量，防止熱脆性。①應(yīng)盡量選擇凝固溫度范圍小，熱裂傾向小的合金。②應(yīng)提高鑄型和型芯的退讓性，以減小機械應(yīng)力。2．防止熱裂和冷裂

冷裂的防止：①使鑄件壁厚盡可能均勻；②采用同時凝固的原則鑄鐵、鑄鋼、銅合金、鋁合金一、常用合金鑄件的生產(chǎn)鑄鐵、鑄鋼、銅合金、鋁合金一、常用合金鑄件的生產(chǎn)§2-1鑄鐵件生產(chǎn)

鑄鐵是含碳量大于2.11%（通常為2.5%-4.0%）的鐵碳合金。3.麻口鑄鐵：組織中既存在石墨、又有萊氏體，是白口和灰口之間的過渡組織，因斷口處有黑白相間的麻點，故而得名。根據(jù)碳在鑄鐵中存在形式的不同，鑄鐵可分為：1.白口鑄鐵：碳全部以Fe3C的形式存在，斷口呈銀色。具有良好的耐磨性，有時也用來制造一些耐磨件，如軋輥、粉碎機錘頭、和犁鏵等。2.灰口鑄鐵：碳大部或全部以石墨形式存在，斷口呈暗灰色?！?-1鑄鐵件生產(chǎn)鑄鐵是含碳量大于2.11%（通常為4．蠕墨鑄鐵：其石墨呈蠕蟲狀。如圖d所示。

abcd根據(jù)鑄鐵中石墨形態(tài)的不同，灰口鑄鐵可分為：1．灰鑄鐵：其石墨呈片狀。如圖a所示。2．可鍛鑄鐵：其石墨呈團絮狀。如圖b所示。3．球墨鑄鐵：其石墨呈球狀。如圖c所示。4．蠕墨鑄鐵：其石墨呈蠕蟲狀。如圖d所示。abcd根據(jù)一、影響鑄鐵組織和性能的因素

1、化學(xué)成分

碳是形成石墨的元素，也是促進石墨化的元素。含碳愈高，析出石墨愈多、石墨片愈粗大。

硅是強烈促進石墨化的元素，含硅量增加，石墨顯著增多。所以：當鑄鐵中碳、硅含量均高時，析出的石墨就愈多、愈粗大。鑄鐵中的碳以化合態(tài)滲碳體和游離態(tài)石墨形式存在。碳以石墨形式析出的現(xiàn)象稱為石墨化。1）碳和硅一、影響鑄鐵組織和性能的因素1、化學(xué)成分碳是形成石墨的元3）錳所以：硫含量限制在0.1-0.15%以下。弱阻礙石墨化，但具有提高鑄鐵強度和硬度的作用。錳含量控制在0.6~1.2%之間。4）磷對鑄鐵的石墨化影響不顯著。含磷過高將增加鑄鐵的冷脆性。磷含量限制在0.5%以下。2）硫強烈阻礙石墨化。高硫量促使碳以Fe3C存在，增加熱脆性，惡化鑄鐵鑄造性能一、影響鑄鐵組織和性能的因素

阻礙石墨化3）錳所以：弱阻礙石墨化，但具有提高鑄鐵錳含量控制在4）磷對2．冷卻速度實際生產(chǎn)中，一般是根據(jù)鑄件主要部位的壁厚，選擇適當?shù)幕瘜W(xué)成分（主要指碳、硅），以獲得所需要的組織。1）鑄型材料2）鑄件壁厚

鑄件壁愈厚，冷卻速度愈慢，則石墨化傾向愈大，愈易得到粗大的石墨片和鐵素體基體。一、影響鑄鐵組織和性能的因素

2．冷卻速度實際生產(chǎn)中，一般是根據(jù)鑄件主要部位的壁厚，1）鑄二、灰鑄鐵

（一）灰鑄鐵的化學(xué)成分、組織

灰鑄鐵的化學(xué)成分：

2.6～3.6%C，1.2～3.0%Si，0.4～1.2Mn，S≤0.15%，P≤0.3%。

珠光體基體灰鑄鐵鐵素體基體灰鑄鐵珠光體+鐵素體基體灰鑄鐵碳鋼的基體+片狀石墨

灰鑄鐵的組織：二、灰鑄鐵（一）灰鑄鐵的化學(xué)成分、組織灰鑄鐵(二)灰鑄鐵的性能

5）低的缺口敏感性1）力學(xué)性能：σb=120-250Mpa，低，僅為鋼件的20-30%，伸長率δ≈0，塑性韌性差。2）良好的減振性3）良好的耐磨性4）良好的切削加工性二、灰鑄鐵

是常用鑄鐵件中力學(xué)性能最差的鑄鐵。(二)灰鑄鐵的性能5）低的缺口敏感性1）力學(xué)性能：σb孕育處理—澆注前向鐵水中沖入細顆粒的孕育劑(人工晶核如硅鐵和硅鈣合金

)，形成大量的、彌散的難熔質(zhì)點，成為石墨的結(jié)晶核心，促進石墨的形核，得到具有細片狀石墨的組織。

σb=250-400Mpa，δ≈0（三）灰鑄鐵的孕育處理—孕育鑄鐵＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊二、灰鑄鐵

●用于制造力學(xué)性能要求較高而截面尺寸變化較大的大型鑄件。如重型機床床身，汽缸體等。●強度和韌性優(yōu)于普通灰鑄鐵。●孕育處理使不同壁厚鑄件的組織較均勻，性能基本一致。孕育鑄鐵特點：孕育處理—澆注前向鐵水中沖入細顆粒的孕育劑(人工晶核如硅灰鑄鐵的牌號用漢語拼音“HT”+數(shù)字表示，數(shù)字表示其最低抗拉強度σb

（MPa）。（四）灰鑄鐵牌號及選用灰鐵二、灰鑄鐵

灰鑄鐵的牌號用漢語拼音“HT”+數(shù)字表示，（四）灰鑄鐵牌號

牌號組織用途舉例HT100F+G片蓋、外罩、油盤、手輪、支架、底板、鑲導(dǎo)軌的機床底座等對強度無要求的零件HT150F+P+G片底座、床身、與HT200相配的溜板、工作臺；泵殼、容器、法蘭盤;工作壓力不太大的管件HT200F+P+G片要求高的強度和一定耐蝕能力的泵殼、容器、法蘭、硝化塔機床床身、立柱、平尺、劃線平板、汽缸、齒輪、活塞、剎車輪、聯(lián)軸器盤、水平儀框架壓力為80Mpa以下的油缸、泵體、閥門HT250P+G片HT300P細+G細片床身導(dǎo)軌、車床、沖床等受力較大的床身、機座、主軸箱、卡盤、齒輪、高壓油缸、水缸、泵體、閥門、襯套、凸輪、大型發(fā)動機曲軸、氣缸體、氣缸蓋；冷鐓模、冷沖模HT350P細+G細片牌號組織用途舉例三、可鍛鑄鐵

白口鑄鐵通過退火處理使?jié)B碳體分解而得到團絮狀石墨的一種高強度鑄鐵。又叫展性鑄鐵或韌性鑄鐵三、可鍛鑄鐵白口鑄鐵通過退火處理使?jié)B碳體分解又叫展性鑄鐵或1．可鍛鑄鐵的組織、性能及選用塑性和韌性好，耐蝕性較高，適于制造承受振動和沖擊、形狀復(fù)雜的薄壁小件，如汽車拖拉機的底盤類零件。1）鐵素體（黑心）可鍛鑄鐵2）珠光體可鍛鑄鐵強度、硬度、耐磨性優(yōu)良，用于石油管道、煉油廠管道和商用及民用建筑的供氣和供水系統(tǒng)的管件。3）白心可鍛鑄鐵三、可鍛鑄鐵

白口鑄鐵在氧化氣氛中退火，產(chǎn)生幾乎是全部脫碳的可鍛鑄鐵。國內(nèi)應(yīng)用較少，國外有用作水暖管件的。1．可鍛鑄鐵的組織、性能及選用塑性和韌性好，耐蝕性較高，適2．可鍛鑄鐵的牌號

可鍛鑄鐵的牌號用漢語拼音和兩組數(shù)字表示，第一組數(shù)字表示其最低抗拉強度σb

（Mpa），第二組數(shù)字表示其最低斷后伸長率δ(%)。KTH300–06

KTZ450–06

可鐵黑可鐵珠δminσbminKTB450-07可鐵白三、可鍛鑄鐵

2．可鍛鑄鐵的牌號可鍛鑄鐵的牌號用漢語拼音和兩組數(shù)字表示四、球墨鑄鐵

向鐵水中加入球化劑和孕育劑得到的具有球狀石墨的鑄鐵。1)強度高1．球墨鑄鐵的性能抗拉強度不僅高于鑄鐵，甚至高于碳鋼，疲勞強度大致與中碳鋼相似，耐磨性優(yōu)于表面淬火鋼，所謂“以鐵代鋼”，主要指球墨鑄鐵。2)塑性、韌性好3)良好的鑄造性能、減摩性、切削加工性及低的缺口敏感性四、球墨鑄鐵向鐵水中加入球化劑和孕育劑得到的具有球狀石墨的球墨鑄鐵的牌號用漢語拼音“QT”和兩組數(shù)字表示，兩組數(shù)字分別表示最低抗拉強度和伸長率。球鐵2.球墨鑄鐵的牌號：QT500-07抗拉強度最低值為500MPa，伸長率最低值為7%四、球墨鑄鐵

球墨鑄鐵的牌號用漢語拼音“QT”和兩組數(shù)字表示，兩組數(shù)字分別3．球墨鑄鐵的生產(chǎn)1）控制原鐵水化學(xué)成分

2）較高的鐵水溫度

3）球化處理和孕育處理

出爐溫度應(yīng)高于1400℃。a）S和P含量要低b）C含量要高（3.6～4.0%C）。球化處理：促使石墨在結(jié)晶時呈球狀析出。

孕育處理：促進鐵水的石墨化。鐵水→孕育處理→球化處理3．球墨鑄鐵的生產(chǎn)1）控制原鐵水化學(xué)成分2）較高的鐵水溫球化處理工藝：沖入法

鐵水合金球化劑