工程材料與熱加工2-2鑄造部分

第二篇

毛坯制造第9章鑄造成型鑄造史話：越王勾踐劍――楚國器物；0.557長、0.046寬。第9章鑄造成型鑄造史話：---中原鑄劍術(shù)：戰(zhàn)國晚期大學(xué)者荀子概括鑄造銅劍的整個(gè)過程：刑（型）范正，金（銅）錫美，工冶巧，火齊（劑）得，剖刑而莫邪已。然而不剝脫，不砥厲，則不可以斷繩；剝脫之，砥厲之，則劙盤盂，刎牛馬忽然耳。第9章鑄造成型鑄造史話：---中原鑄劍術(shù)了：戰(zhàn)國相劍術(shù)士曾說：白所以為堅(jiān)也，黃所以為牣（韌）也，黃白雜則堅(jiān)且牣，良劍也。第9章鑄造成型鑄造史話：---曾侯乙編鐘第9章鑄造成型鑄造史話：---曾侯乙編鐘第9章鑄造成型鑄造史話：---曾侯乙編鐘第9章鑄造成型鑄造史話：---曾侯乙編鐘華中理工大學(xué)博士研究生劉克明運(yùn)用現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)對曾侯乙墓出土文物進(jìn)行了大量的研究。他認(rèn)為：

“曾侯乙編鐘是科學(xué)技術(shù)史上一項(xiàng)最早而復(fù)雜的系統(tǒng)工程，它具有完備的技術(shù)體系和豐富的工程技術(shù)語言，具有世界一流的鑄造技術(shù)，在工程圖學(xué)上極有價(jià)值，是世界任何一部科學(xué)技術(shù)史不可缺少的組成部分，它不僅是中國古代科學(xué)技術(shù)與藝術(shù)的寫照，同時(shí)，它也為科學(xué)技術(shù)的未來發(fā)展做出了楷模。堪與古埃及金字塔、中國的萬里長城、巴比倫空中花園等世界奇跡相媲美。

第9章鑄造成型鑄造史話：---成語故事鑄造輝煌；熱血鑄忠魂；鑄成大錯(cuò)；模范第9章鑄造成型鑄造史話：鑄造的歷史源遠(yuǎn)流長……第9章鑄造成型9.1鑄造工藝基礎(chǔ)9.2鑄造方法及應(yīng)用9.3砂型鑄造工藝設(shè)計(jì)9.4鑄件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)9.5常用合金鑄件的生產(chǎn)特點(diǎn)9.1鑄造工藝基礎(chǔ)9.1.1液態(tài)合金的充型充型:液態(tài)合金填充鑄型的過程.充型能力:液態(tài)合金充滿鑄型型腔，獲得形狀完整、輪廓清晰鑄件的能力.充型能力不僅與合金的流動(dòng)性（流動(dòng)能力）有關(guān)，還受到鑄型性質(zhì)、澆注條件和鑄件結(jié)構(gòu)等因素的影響。9.1鑄造工藝基礎(chǔ)9.1.1液態(tài)合金的充型1.合金的流動(dòng)性指液態(tài)合金本身的流動(dòng)能力，是合金主要鑄造性能之一。合金的流動(dòng)性愈好，充型能力愈強(qiáng)，愈便于澆鑄出輪廓清晰、薄而復(fù)雜的鑄件。同時(shí)，有利于非金屬夾雜物和氣體的上浮與排除，還有利于對液態(tài)合金冷凝過程所產(chǎn)生的收縮進(jìn)行補(bǔ)縮。9.1鑄造工藝基礎(chǔ)9.1.1液態(tài)合金的充型1.合金的流動(dòng)性9.1鑄造工藝基礎(chǔ)9.1.1液態(tài)合金的充型2.澆注條件9.1鑄造工藝基礎(chǔ)9.1.1液態(tài)合金的充型3.鑄型填充條件（1）鑄型材料（2）鑄型溫度（3）鑄型結(jié)構(gòu)（4）鑄型中氣體9.1鑄造工藝基礎(chǔ)9.1.2液態(tài)合金的凝固與收縮1.鑄件的凝固方式：（1）逐層凝固；（2）糊狀凝固；（3）中間凝固9.1鑄造工藝基礎(chǔ)9.1.2液態(tài)合金的凝固與收縮2.鑄造合金的收縮合金的收縮經(jīng)歷如下三個(gè)階段：（1）液態(tài)收縮從澆注溫度到凝固開始溫度（即液相線溫度）間的收縮。（2）凝固收縮從凝固開始溫度到凝固終止溫度（即固相線溫度）間的收縮。（3）固態(tài)收縮從凝固終止溫度到室溫間的收縮。9.1鑄造工藝基礎(chǔ)9.1.2液態(tài)合金的凝固與收縮2.鑄造合金的收縮合金的液態(tài)收縮和凝固收縮表現(xiàn)為合金體積的收縮，常用單位體積收縮量（即體積收縮率）來表示。合金的固態(tài)收縮不僅引起合金體積上的縮減，同時(shí)，更明顯地表現(xiàn)在鑄件尺寸上的縮減，因此固態(tài)收縮常用單位長度上的收縮量（即線收縮率）來表示。鑄件的實(shí)際收縮率不僅與其化學(xué)成分有關(guān)，還與澆注溫度、鑄件結(jié)構(gòu)和鑄型條件等外部條件有關(guān)。9.1鑄造工藝基礎(chǔ)9.1.2液態(tài)合金的凝固與收縮3.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(bǔ)足，則在鑄件最后凝固的部位形成一些孔洞。按照孔洞的大小和分布，可將其分為縮孔和縮松兩類。9.1鑄造工藝基礎(chǔ)9.1.2液態(tài)合金的凝固與收縮3.鑄件中的縮孔與縮松（1）縮孔的形成與防止

縮孔：集中在鑄件上部或最后凝固部位容積較大的孔洞?？s孔特征：多呈倒圓錐形，內(nèi)表面粗糙?？s孔通常隱藏在鑄件的內(nèi)層，經(jīng)機(jī)械加工后可暴露出來。但在某些情況下，也可直接暴露在鑄件的上表面，呈明顯的凹坑。9.1鑄造工藝基礎(chǔ)9.1.2液態(tài)合金的凝固與收縮3.鑄件中的縮孔與縮松（1）縮孔的形成與防止9.1鑄造工藝基礎(chǔ)9.1.2液態(tài)合金的凝固與收縮3.鑄件中的縮孔與縮松（1）縮孔的形成與防止9.1鑄造工藝基礎(chǔ)9.1.2液態(tài)合金的凝固與收縮3.鑄件中的縮孔與縮松（2）縮松的形成與防止縮松：分散在鑄件某區(qū)域內(nèi)的細(xì)小縮孔?？s松的形成原因：由于鑄件最后凝固區(qū)域的液態(tài)收縮和凝固收縮得不到補(bǔ)充，當(dāng)合金以糊狀凝固的方式凝固時(shí)，被樹枝狀晶體分隔開的小液體區(qū)難以得到補(bǔ)縮就易形成分散性的縮孔，導(dǎo)致縮松?？s松一般出現(xiàn)在鑄件壁的軸線區(qū)域、熱節(jié)處、冒口根部和內(nèi)澆口附近，也常分布在集中縮孔的下方9.1鑄造工藝基礎(chǔ)9.1.3鑄造內(nèi)應(yīng)力、變形、裂紋和氣孔鑄件凝固后將在冷卻至室溫的過程中繼續(xù)固態(tài)收縮，有些合金甚至還會(huì)因發(fā)生固態(tài)相變而引起收縮或膨脹，這些收縮或膨脹如果受到鑄型阻礙或因鑄件各部分互相牽制，都將使鑄件內(nèi)部產(chǎn)生應(yīng)力。這些內(nèi)應(yīng)力有時(shí)是在冷卻過程中暫時(shí)存在的，有時(shí)則一直保留到室溫，形成殘余內(nèi)應(yīng)力。內(nèi)應(yīng)力是鑄件產(chǎn)生變形及裂紋的主要原因。按內(nèi)應(yīng)力產(chǎn)生原因，可分為熱應(yīng)力和機(jī)械應(yīng)力兩種。9.1鑄造工藝基礎(chǔ)9.1.3鑄造內(nèi)應(yīng)力、變形、裂紋和氣孔1.熱應(yīng)力熱應(yīng)力是由于鑄件的壁厚不均勻、各部分的冷卻速度不同，以致在同一時(shí)期內(nèi)鑄件各部分收縮不一致而引起的。9.1鑄造工藝基礎(chǔ)9.1.3鑄造內(nèi)應(yīng)力、變形、裂紋和氣孔2.機(jī)械應(yīng)力鑄件收縮受到鑄型、型芯及澆注系統(tǒng)的機(jī)械阻礙而產(chǎn)生的應(yīng)力機(jī)械應(yīng)力使鑄件產(chǎn)生暫時(shí)性的正應(yīng)力或剪切應(yīng)力。鑄型或型芯退讓性良好，機(jī)械應(yīng)力則小。9.1鑄造工藝基礎(chǔ)9.1.3鑄造內(nèi)應(yīng)力、變形、裂紋和氣孔3.鑄件的變形及其防止如果鑄件存在內(nèi)應(yīng)力，則鑄件處于一種不穩(wěn)定狀態(tài)，它將自發(fā)地通過變形來減緩其內(nèi)應(yīng)力，以便趨于穩(wěn)定狀態(tài)。9.1鑄造工藝基礎(chǔ)9.1.3鑄造內(nèi)應(yīng)力、變形、裂紋和氣孔3.鑄件的變形及其防止時(shí)效處理分為自然時(shí)效和人工時(shí)效兩種。自然時(shí)效是將鑄件置于露天場地半年以上，使其在自然的氣壓和溫度作用下，逐漸緩慢地變形，從而消除內(nèi)應(yīng)力。人工時(shí)效是將鑄件加熱到550～650℃進(jìn)行去應(yīng)力退火9.1鑄造工藝基礎(chǔ)9.1.3鑄造內(nèi)應(yīng)力、變形、裂紋和氣孔4.鑄件的裂紋與防止根據(jù)裂紋產(chǎn)生的原因，可分為熱裂和冷裂兩種。(1)熱裂熱裂是鑄件在凝固后期，接近固相線的高溫下形成的。熱裂的形狀特征：裂紋短，縫隙寬，形狀曲折，縫內(nèi)呈氧化色。

9.1鑄造工藝基礎(chǔ)9.1.3鑄造內(nèi)應(yīng)力、變形、裂紋和氣孔4.鑄件的裂紋與防止根據(jù)裂紋產(chǎn)生的原因，可分為熱裂和冷裂兩種。(1)熱裂防止熱裂的措施：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(jī)械應(yīng)力；③澆冒口的設(shè)計(jì)要合理；④對于鑄鋼件和鑄鐵件，必須嚴(yán)格控制硫的含量，防止熱脆性。9.1鑄造工藝基礎(chǔ)9.1.3鑄造內(nèi)應(yīng)力、變形、裂紋和氣孔4.鑄件的裂紋與防止(2)冷裂冷裂是在較低溫度下，由于熱應(yīng)力和收縮應(yīng)力的綜合作用，鑄件內(nèi)應(yīng)力超過合金的強(qiáng)度極限而產(chǎn)生的。冷裂的特征：裂紋細(xì)小，呈連續(xù)直線狀，縫內(nèi)有金屬光澤或輕微氧化色。9.1鑄造工藝基礎(chǔ)9.1.3鑄造內(nèi)應(yīng)力、變形、裂紋和氣孔5.鑄件中的氣孔氣孔是氣體在鑄件內(nèi)形成的孔洞，表面常常比較光滑、光亮或略帶氧化色，一般呈梨形、圓形、橢圓形等。氣孔是鑄造生產(chǎn)中最常見的缺陷之一。約占鑄件廢品中的1/3。按氣孔產(chǎn)生原因和氣體來源不同，氣孔大致可分為侵入性氣孔、析出性氣孔和反應(yīng)性氣孔三類。9.1鑄造工藝基礎(chǔ)9.1.3鑄造內(nèi)應(yīng)力、變形、裂紋和氣孔5.鑄件中的氣孔（1）侵入性氣孔由于澆注過程中熔融金屬和鑄型之間的熱作用，使砂型或型芯中的揮發(fā)性物質(zhì)（如水分、黏結(jié)劑、附加物）揮發(fā)生成的氣體以及型腔中原有的空氣侵入熔融金屬內(nèi)部所形成的氣孔。侵入的氣體一般是水蒸氣、一氧化碳、二氧化碳、氮?dú)?、碳?xì)浠衔锏取７乐骨秩胄詺饪椎闹饕緩绞墙档丸T型材料的發(fā)氣量和增強(qiáng)鑄型的排氣能力。9.1鑄造工藝基礎(chǔ)9.1.3鑄造內(nèi)應(yīng)力、變形、裂紋和氣孔5.鑄件中的氣孔（2）析出性氣孔溶解于熔融金屬中的氣體在冷卻和凝固過程中，由于溶解度的下降而從合金中析出，在鑄件中形成的氣孔。析出性氣孔分布范圍較廣，有時(shí)甚至遍及整個(gè)鑄件截面，影響鑄件的力學(xué)性能和氣密性。防止析出性氣孔的主要措施：減少合金在熔煉和澆注時(shí)的吸氣量，對金屬液進(jìn)行除氣處理，增大鑄件的冷卻速度或使鑄件在壓力下凝固以阻止氣體析出等。9.1鑄造工藝基礎(chǔ)9.1.3鑄造內(nèi)應(yīng)力、變形、裂紋和氣孔5.鑄件中的氣孔（3）反應(yīng)性氣孔澆入鑄型的熔融金屬與鑄型材料、芯撐、冷鐵或熔渣之間發(fā)生化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生的氣體在鑄件中形成的氣孔。這類氣孔中的氣體多為一氧化碳、氫氣等。防止反應(yīng)性氣孔形成的主要措施:清除冷鐵、芯撐表面的銹蝕和油污，并保持干燥。9.2鑄造方法及應(yīng)用鑄造方法分為砂型鑄造和特種鑄造兩大類。9.2.1

砂型鑄造以型砂為主要造型材料制備鑄型并在重力下澆注的鑄造工藝，具有適應(yīng)性廣、成本低廉等優(yōu)點(diǎn)，是應(yīng)用最廣泛的鑄造方法。具有不受鑄件的形狀、大小、復(fù)雜程度及合金種類的限制，單件、成批和大量生產(chǎn)均可應(yīng)用，原材料來源廣、成本低等優(yōu)點(diǎn)。國內(nèi)砂型鑄件約占全部鑄件總生產(chǎn)量的80％以上

9.2鑄造方法9.2鑄造方法9.2.1砂型鑄造1.手工造型用手工完成緊砂、起模、修整、合箱等主要操作的造型、制芯過程。特點(diǎn)：操作靈活，適應(yīng)性強(qiáng)，工藝設(shè)備簡單，成本低。手工造型對模樣的要求不高，一般采用成本較低的實(shí)體木模，對于尺寸較大的回轉(zhuǎn)體或等截面鑄件還可采用成本甚低的刮板來造型。9.2鑄造方法9.2.1砂型鑄造1.手工造型●手工造型的基本造型方法：整模造型分模造型挖砂造型活塊造型三箱造型9.2鑄造方法9.2.1砂型鑄造1.手工造型--整模造型特點(diǎn)：分型面為平面；鑄型型腔全部在一個(gè)砂箱內(nèi)；造型簡單；鑄件不會(huì)產(chǎn)生錯(cuò)箱缺陷。應(yīng)用范圍：鑄件最大截面在一端，且為平面。9.2鑄造方法9.2.1砂型鑄造1.手工造型—分模造型9.2鑄造方法9.2.1砂型鑄造1.手工造型—分模造型特點(diǎn)：模樣沿最大截面分為兩半，型腔位于上、下兩個(gè)砂箱內(nèi)。造型方便，但制作模樣較麻煩。應(yīng)用范圍： 最大截面在中部，一般為對稱性鑄件9.2鑄造方法9.2.1砂型鑄造1.手工造型—挖砂造型9.2鑄造方法9.2.1砂型鑄造1.手工造型—挖砂造型挖砂造型特點(diǎn)：模樣為整體模，造型時(shí)需挖去阻礙起模的型砂，故分型面是曲面。造型麻煩，生產(chǎn)率低。應(yīng)用范圍： 單件小批生產(chǎn)模樣薄、分模后易損壞或變形的鑄件。9.2鑄造方法9.2.1砂型鑄造1.手工造型—活塊造型9.2鑄造方法9.2.1砂型鑄造1.手工造型—活塊造型活塊造型特點(diǎn)：將模樣上妨礙起模的部分，做成活動(dòng)的活快，便于起模。造型和制作模樣都很麻煩，生產(chǎn)率低。應(yīng)用范圍： 單件小批生產(chǎn)帶有突起部分的鑄件。9.2鑄造方法9.2.1砂型鑄造1.手工造型—三箱造型9.2鑄造方法9.2.1砂型鑄造2.機(jī)器造型機(jī)器造型是用機(jī)器來完成填砂、緊實(shí)和起模等造型操作過程，是現(xiàn)代化砂型鑄造車間所用的基本造型方法。與手工造型相比，機(jī)器造型可以提高生產(chǎn)效率，改善勞動(dòng)條件，減輕工人勞動(dòng)強(qiáng)度。還可以使鑄件尺寸精確，表面光潔，加工余量小。但設(shè)備及工裝模具投資較大，主要用于成批大量生產(chǎn)。9.2鑄造方法9.2.1砂型鑄造2.機(jī)器造型機(jī)器造型的工藝特點(diǎn)：采用模板進(jìn)行兩箱造型。模板是將模樣、澆注系統(tǒng)沿分型面與模底板聯(lián)接成一整體的專用模具。造型后，模底板形成分型面，模樣形成鑄型空腔。機(jī)器造型不能緊實(shí)中箱，故不能進(jìn)行三箱造型。同時(shí)，機(jī)器造型也應(yīng)盡力避免活塊。9.2鑄造方法9.2.1砂型鑄造2.機(jī)器造型機(jī)器造型的種類：壓實(shí)造型；震擊造型；震壓造型；高壓造型；拋砂造型；射砂造型；射壓造型；氣沖造型。9.2鑄造方法9.2.1砂型鑄造2.機(jī)器造型9.2鑄造方法9.2.1砂型鑄造2.機(jī)器造型9.2鑄造方法9.2.1砂型鑄造2.機(jī)器造型9.2鑄造方法9.2.1砂型鑄造2.機(jī)器造型9.2鑄造方法9.2.2特種鑄造方法1.熔模鑄造2.消失模鑄造3.金屬型鑄造4.壓力鑄造5.離心鑄造9.2鑄造方法9.2.2特種鑄造方法熔模鑄造又稱“失蠟鑄造”。通常步驟是：◆在蠟?zāi)１砻嫱可蠑?shù)層耐火材料；◆待其硬化干燥后，將其中的蠟?zāi)Ｈ廴ザ瞥尚蜌ぃ弧粼俳?jīng)過焙燒；◆然后進(jìn)行澆注，獲得鑄件。由于獲得的鑄件具有較高的尺寸精度和表面光潔度，故又稱"熔模精密鑄造9.2鑄造方法9.2.2特種鑄造方法熔模鑄造9.2鑄造方法9.2.2特種鑄造方法熔模鑄造9.2鑄造方法9.2.2特種鑄造方法熔模鑄造9.2鑄造方法9.2.2特種鑄造方法熔模鑄造9.2鑄造方法9.2.2特種鑄造方法熔模鑄造9.2鑄造方法9.2.2特種鑄造方法熔模鑄造---工藝過程9.2鑄造方法9.2.2特種鑄造方法熔模鑄造---結(jié)構(gòu)工藝性（1）熔模鑄造鑄件的結(jié)構(gòu)工藝與一般的砂型鑄造鑄件的結(jié)構(gòu)工藝性基本一致。（2）由于蠟?zāi)５闹圃焓峭ㄟ^金屬型注射成型的，所以與鑄件局部結(jié)構(gòu)一致的蠟?zāi)５慕Y(jié)構(gòu)應(yīng)該符合金屬注射成型的工藝性要求。主要考慮蠟?zāi)５钠鹉＃中兔娴倪x擇?。。?）由于沒有分型面，整個(gè)鑄件的蠟?zāi)：蜐沧⑾到y(tǒng)是通過粘接而組裝在一起的，這就允許鑄件可以有比砂型鑄造鑄件相比更加復(fù)雜的鑄件結(jié)構(gòu)。9.2鑄造方法9.2.2特種鑄造方法熔模鑄造---熔模鑄造的特點(diǎn)及應(yīng)用：①精度高（IT11-14），表面粗糙度?。≧a12.5-1.6）②鑄造合金種類不受限制。由于鑄型材料耐火性好，尤其適于鑄造那些熔點(diǎn)高、難以切削加工的合金，如耐熱合金、磁鋼、不銹鋼等。。9.2鑄造方法9.2.2特種鑄造方法熔模鑄造---熔模鑄造的特點(diǎn)及應(yīng)用：③鑄件形狀復(fù)雜，鑄件上可鑄出孔的最小直徑可達(dá)0.5mm，鑄件的最小壁厚為0.3mm。在生產(chǎn)中可將一些原來由幾個(gè)零件組合而成的部件，通過改變零件的結(jié)構(gòu)，設(shè)計(jì)成為整體零件而直接由熔模鑄造鑄出，以節(jié)省加工工時(shí)和金屬材料的消耗，使零件結(jié)構(gòu)更為合理。9.2鑄造方法9.2.2特種鑄造方法熔模鑄造---熔模鑄造的特點(diǎn)及應(yīng)用：④生產(chǎn)批量不受限制，可單件也可大批量生產(chǎn)。⑤熔模鑄造工藝過程復(fù)雜，影響鑄件質(zhì)量的因素多，必須嚴(yán)格控制才能穩(wěn)定生產(chǎn)。生產(chǎn)成本高（比砂型鑄造高幾倍），生產(chǎn)周期較長（4～15天）。受蠟?zāi)Ｅc型殼強(qiáng)度、剛度等的限制，鑄件不宜太大、太長，一般限于25kg以下。9.2鑄造方法9.2.2特種鑄造方法熔模鑄造---熔模鑄造的特點(diǎn)及應(yīng)用：綜上所述，熔模鑄造主要用于生產(chǎn)精度要求高、形狀復(fù)雜、機(jī)械加工困難的小型零件。目前，主要用于汽輪機(jī)及燃?xì)廨啓C(jī)葉片、切削刀具、儀表元件、汽車、拖拉機(jī)及機(jī)床零件等。9.2鑄造方法9.2.2特種鑄造方法2.金屬型鑄造金屬型鑄造是將液態(tài)金屬澆入金屬鑄型，在重力作用下充型而獲得鑄件的鑄造方法。由于鑄型是用金屬制成，可以反復(fù)使用，故又稱硬模鑄造，在國外被稱為永久型鑄造。9.2鑄造方法9.2.2特種鑄造方法2.金屬型鑄造（1）金屬型的構(gòu)造按照分型方式的不同可分為：整體式金屬型、水平分型式金屬型、垂直分型式金屬型、復(fù)合分型式金屬型。

9.2鑄造方法9.2.2特種鑄造方法2.金屬型鑄造（2）金屬型的鑄造工藝9.2鑄造方法9.2.2特種鑄造方法2.金屬型鑄造（2）金屬型的鑄造工藝應(yīng)注意以下問題：①加強(qiáng)金屬型的排氣②金屬型應(yīng)保持合理的工作溫度③噴刷涂料④合理的澆注溫度⑤控制開型時(shí)間9.2鑄造方法9.2.2特種鑄造方法2.金屬型鑄造（3）金屬型鑄件的結(jié)構(gòu)工藝性①由于金屬型無退讓性和潰散性，鑄件結(jié)構(gòu)一定要保證能順利出型，鑄件結(jié)構(gòu)斜度應(yīng)比砂型鑄件大些。②鑄件壁厚要均勻，以防出現(xiàn)縮松和裂紋。同時(shí)，為防止產(chǎn)生澆不足、冷隔等缺陷，鑄件的壁厚不能太薄，如鋁硅合金鑄件的最小壁厚為2～4mm，鋁鎂合金為3～5mm，鑄鐵為2.5～4mm。③鑄孔的孔徑不能過小、過深，以便于金屬型芯的安放和抽出。9.2鑄造方法9.2.2特種鑄造方法2.金屬型鑄造（4）金屬型鑄造的特點(diǎn)及應(yīng)用－－優(yōu)點(diǎn)：①有較高的尺寸精度（IT12～I(xiàn)T16）和較小的表面粗糙度（Ra12.5～6.3μm），機(jī)械加工余量小節(jié)約了機(jī)加工工時(shí)，節(jié)省了金屬。②由于金屬型的導(dǎo)熱性好，冷卻速度快，鑄件的晶粒較細(xì)，力學(xué)性能好。③可實(shí)現(xiàn)“一型多鑄”，提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，且節(jié)約造型材料，減輕環(huán)境污染，改善勞動(dòng)條件。9.2鑄造方法9.2.2特種鑄造方法2.金屬型鑄造（4）金屬型鑄造的特點(diǎn)及應(yīng)用－－缺點(diǎn)：金屬鑄型的制造成本高，不宜生產(chǎn)大型、形狀復(fù)雜和薄壁鑄件。由于冷卻速度快，鑄鐵件表面易產(chǎn)生白口，使切削加工困難。受金屬型材料熔點(diǎn)的限制，熔點(diǎn)高的合金不適宜采用金屬型鑄造。

9.2鑄造方法9.2.2特種鑄造方法2.金屬型鑄造（4）金屬型鑄造的特點(diǎn)及應(yīng)用主要用于銅合金、鋁合金等非鐵金屬鑄件的大批量生產(chǎn)，如活塞、連桿和汽缸蓋等。鑄鐵件的金屬型鑄造目前也有所發(fā)展，但其尺寸一般限制在300mm以內(nèi)，質(zhì)量一般不超過8kg，如拖拉機(jī)變速箱中的153球墨鑄鐵齒輪毛坯等。隨著科技發(fā)展和需求的增大，現(xiàn)在金屬型鑄鐵件尺寸也可達(dá)1000mm左右，重量可達(dá)幾十公斤。9.2鑄造方法9.2.2特種鑄造方法3.壓力鑄造（1）壓力鑄造的工藝過程9.2鑄造方法9.2.2特種鑄造方法3.壓力鑄造（2）壓鑄件的結(jié)構(gòu)工藝性①消除內(nèi)側(cè)凹，保證壓鑄件從壓型中順利取出。②可鑄出細(xì)小的螺紋、孔、齒和文字等，但有一定的限制。③應(yīng)盡可能采用薄壁并保證壁厚均勻。壓鑄件適宜的壁厚為：鋅合金為l～4mm，鋁合金為1.5～5mm，銅合金為2～5mm。9.2鑄造方法9.2.2特種鑄造方法3.壓力鑄造（2）壓鑄件的結(jié)構(gòu)工藝性④對于復(fù)雜而無法取芯的鑄件或局部有特殊性能（如耐磨、導(dǎo)電、導(dǎo)磁和絕緣等）要求的鑄件，可采用嵌鑄法，把鑲嵌件先放在壓型內(nèi)，然后和壓鑄件鑄合在一起。9.2鑄造方法9.2.2特種鑄造方法3.壓力鑄造（3）壓力鑄造的特點(diǎn)及應(yīng)用①高壓和高速充型?？梢澡T出形狀復(fù)雜、輪廓清晰的薄壁鑄件，如鋁合金壓鑄件的最小壁厚可為0.5mm，最小鑄出孔直徑為0.7mm。②鑄件的尺寸精度高（公差精度等級(jí)可達(dá)IT11－IT13），

表面質(zhì)量好（表面粗糙度為Ra6.3～3.2μm），一般不需機(jī)械加工可直接使用。9.2鑄造方法9.2.2特種鑄造方法3.壓力鑄造（3）壓力鑄造的特點(diǎn)及應(yīng)用③壓鑄件中可嵌鑄其他材料（如鋼、鐵、銅合金、金剛石等）的零件，以節(jié)省貴重材料和機(jī)械加工工時(shí)。有時(shí)嵌鑄還可以代替部件的裝配過程。④壓鑄件的強(qiáng)度和表面硬度較高。由于在壓力下結(jié)晶，加上冷卻速度快，鑄件表層晶粒細(xì)密，其抗拉強(qiáng)度比砂型鑄件高25%～40％。⑤生產(chǎn)率高，勞動(dòng)條件好，可實(shí)現(xiàn)半自動(dòng)化及自動(dòng)化生產(chǎn)，壓力鑄造是所有鑄造方法中生產(chǎn)效率最高的。9.2鑄造方法9.2.2特種鑄造方法3.壓力鑄造（3）壓力鑄造的特點(diǎn)及應(yīng)用---缺點(diǎn)由于充型速度快，型腔中的氣體難以排出，在壓鑄件皮下易產(chǎn)生氣孔，故壓鑄件不能進(jìn)行熱處理，也不宜在高溫下工作，否則氣孔中的氣體產(chǎn)生熱膨脹壓力，可能使鑄件開裂。金屬液凝固快，厚壁處來不及補(bǔ)縮，易產(chǎn)生縮孔和縮松。另外，設(shè)備投資大，鑄型制造周期長，造價(jià)高，不宜小批量生產(chǎn)。9.2鑄造方法9.2.2特種鑄造方法3.壓力鑄造（3）壓力鑄造的特點(diǎn)及應(yīng)用：壓力鑄造應(yīng)用廣泛，可用于生產(chǎn)鋅合金、鋁合金、鎂合金和銅合金等鑄件。在壓鑄件產(chǎn)量中，占比重最大的是鋁合金壓鑄件，約為30％～50％，其次為鋅合金壓鑄件，銅合金和鎂合金的壓鑄件產(chǎn)量很小。應(yīng)用壓鑄件最多的是汽車、拖拉機(jī)制造業(yè)，其次為儀表和電子儀器工業(yè)。此外，在農(nóng)業(yè)機(jī)械、國防工業(yè)、計(jì)算機(jī)、醫(yī)療器械等制造業(yè)中，壓鑄件也用得較多。

9.2鑄造方法9.2.2特種鑄造方法5.離心鑄造將金屬液澆入高速旋轉(zhuǎn)（通常為25～1500r/min)的鑄型中，使液體金屬在離心力作用下充填鑄型并凝固成形的一種鑄造方法。離心鑄造的鑄型有金屬型和砂型兩種。目前廣泛應(yīng)用的是金屬型離心鑄造。9.2鑄造方法9.2.2特種鑄造方法5.離心鑄造（1）離心鑄造的基本方式9.2鑄造方法9.2.2特種鑄造方法5.離心鑄造離心鑄造的優(yōu)點(diǎn)：①離心鑄造可不用型芯而鑄出中空鑄件，工藝簡單，生產(chǎn)率高，成本低。②在離心力作用下，提高了金屬液的充型能力，金屬液自外表面向內(nèi)表面順序凝固，因此鑄件組織致密，無縮孔、氣孔、夾渣等缺陷，力學(xué)性能提高。③便于鑄造“雙金屬”鑄件，如制造鋼套銅襯滑動(dòng)軸承。④不用澆注系統(tǒng)和冒口，金屬利用率較高。9.2鑄造方法9.2.2特種鑄造方法5.離心鑄造離心鑄造的不足：①利用自由表面形成內(nèi)孔，表面較粗糙，尺寸誤差大；②金屬液中的氣體和夾雜物因密度小而集中在鑄件內(nèi)表面而使其質(zhì)量較差，且不適于密度偏析大的合金。③設(shè)備投資較大，不適于單件、小批生產(chǎn)。9.2鑄造方法9.2.2特種鑄造方法5.離心鑄造離心鑄造的應(yīng)用：主要用于生產(chǎn)空心回轉(zhuǎn)體鑄件，如鑄鐵管、銅套、缸套、活塞環(huán)等。此外，在耐熱鋼管、特殊無縫鋼管毛坯、冶金軋輥等生產(chǎn)方面，離心鑄造的應(yīng)用也很有成效。

9.2鑄造方法9.2.2特種鑄造方法6.消失模鑄造消失模鑄造是20世紀(jì)50年代末發(fā)展起來的鑄造生產(chǎn)史上革命性新技術(shù)，被譽(yù)為“21世紀(jì)的鑄造新技術(shù)”、“鑄造中的綠色工程”。消失模鑄造的基本原理:采用與所需鑄件形狀、尺寸完全相同的泡沫塑料模代替鑄模進(jìn)行造型，模樣不取出呈實(shí)體鑄型，澆入金屬液汽化并取代泡沫模樣、冷卻凝固后獲得所需鑄件的鑄造方法.9.2鑄造方法9.2.2特種鑄造方法6.消失模鑄造消失模鑄造包括：實(shí)型鑄造和負(fù)壓（真空）實(shí)型鑄造兩種。兩者的主要區(qū)別：實(shí)型鑄造采用的是樹脂自硬砂；負(fù)壓（真空）實(shí)型鑄造采用的是不加任何粘結(jié)劑的干砂，同時(shí)在負(fù)壓（真空）緊實(shí)基礎(chǔ)上進(jìn)行澆注。負(fù)壓（真空）實(shí)型鑄造兼有實(shí)型鑄造和真空密封造型（簡稱“V”法造型）的工藝特點(diǎn)，具有操作簡單、鑄件質(zhì)量高和易于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化生產(chǎn)等優(yōu)點(diǎn)，已經(jīng)被廣泛采用。

9.2鑄造方法9.2.2特種鑄造方法6.消失模鑄造消失模鑄造工藝過程9.2鑄造方法9.2.2特種鑄造方法6.消失模鑄造9.2鑄造方法9.2.2特種鑄造方法6.消失模鑄造負(fù)壓（真空）實(shí)型鑄造件的結(jié)構(gòu)工藝性與熔模鑄造相同9.2鑄造方法9.2.2特種鑄造方法6.消失模鑄造負(fù)壓（真空）實(shí)型鑄造的優(yōu)點(diǎn)：負(fù)壓（真空）實(shí)型鑄造應(yīng)用廣泛，幾乎不受鑄件結(jié)構(gòu)、尺寸、重量、材料和批量的限制，特別適用于生產(chǎn)形狀復(fù)雜的鑄件。9.2鑄造方法9.2.2特種鑄造方法6.消失模鑄造負(fù)壓（真空）實(shí)型鑄造的優(yōu)點(diǎn)：①生產(chǎn)效率高

無需配砂混砂，縮短了制模周期，模型制作沒有芯盒和外型之分；簡化了造型工序，省去了諸如分箱、起模、翻轉(zhuǎn)鑄型、修型、下芯和合箱等操作，打箱清理也很簡單，容易實(shí)現(xiàn)一箱澆注多件、一澆口澆注多件特別對單件、形狀復(fù)雜的鑄件，效果更顯著。9.2鑄造方法9.2.2特種鑄造方法6.消失模鑄造負(fù)壓（真空）實(shí)型鑄造的優(yōu)點(diǎn)：②鑄件尺寸精度高

不產(chǎn)生由于分箱、起模、修型、下芯、合箱等操作所引起的鑄件尺寸誤差；由于鑄型緊實(shí)度高，也不存在型壁移動(dòng)引起的鑄件尺寸誤差。只要模型尺寸準(zhǔn)確，埋型合理，就可得到尺寸精度高的鑄件，可以實(shí)現(xiàn)少、無切削加工。9.2鑄造方法9.2.2特種鑄造方法6.消失模鑄造負(fù)壓（真空）實(shí)型鑄造的優(yōu)點(diǎn)：③鑄件表面質(zhì)量好使用單一型料，所以由型砂造成的鑄件缺陷較少；實(shí)體埋型，鑄件無飛邊毛刺；在真空狀態(tài)下澆注，可及時(shí)抽走泡沫塑料氣化模氣化的產(chǎn)物。因此，鑄鐵件表面沒有皺皮，鑄鋼件表面增碳減少。9.2鑄造方法9.2.2特種鑄造方法6.消失模鑄造負(fù)壓（真空）實(shí)型鑄造的優(yōu)點(diǎn)：④工藝技術(shù)容易掌握，生產(chǎn)管理方便簡化了模型制作工藝、造型操作和工藝裝備，使工藝技術(shù)容易掌握和普及。使用單一型料，不用對造型材料進(jìn)行日常性能檢查，不存在造型材料回性和失性問題；也不存在模型的保管和大批砂箱的堆放問題，因而車間的生產(chǎn)管理工作大大簡化。9.2鑄造方法9.2.2特種鑄造方法6.消失模鑄造負(fù)壓（真空）實(shí)型鑄造的優(yōu)點(diǎn)：⑤投資少，容易實(shí)現(xiàn)由于生產(chǎn)工序少，各道工序操作簡便，使工藝裝備的品種和數(shù)量大為減少。不用龐大的砂處理設(shè)備，用振動(dòng)工作臺(tái)代替了各種類型的造型設(shè)備，造型材料可以完全回收使用。9.2鑄造方法9.2.2特種鑄造方法6.消失模鑄造負(fù)壓（真空）實(shí)型鑄造的優(yōu)點(diǎn)：⑥減輕了勞動(dòng)強(qiáng)度，改善了作業(yè)環(huán)境不用手工搗砂，沒有修型作業(yè)，不用人工打箱，從而大大地減輕了勞動(dòng)強(qiáng)度。而且該法在澆注時(shí)產(chǎn)生的廢氣可通過密閉管道排放到車間外以進(jìn)行凈化處理，這樣大大改善生產(chǎn)現(xiàn)場環(huán)境。但是，對于尺寸大的模樣較易變形，須采取適當(dāng)?shù)拇胧?.2鑄造方法9.2.3常用鑄造方法比較見書P206

9.3砂型鑄造工藝設(shè)計(jì)鑄造工藝設(shè)計(jì)的依據(jù)：在編制工藝規(guī)程之前，設(shè)計(jì)人員需要了解企業(yè)的生產(chǎn)條件，如設(shè)備能力、原材料的供應(yīng)情況及工人技術(shù)水平和生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)等，還要掌握生產(chǎn)任務(wù)和要求，包括零件的技術(shù)要求、產(chǎn)品數(shù)量及生產(chǎn)期限等情況，這些是鑄造工藝設(shè)計(jì)的出發(fā)點(diǎn)和基本依據(jù)。9.3砂型鑄造工藝設(shè)計(jì)在不同的生產(chǎn)條件下，鑄件工藝設(shè)計(jì)內(nèi)容有所不同。單件、小批量生產(chǎn)的一般性產(chǎn)品，鑄造工藝內(nèi)容可簡化，有時(shí)只需一張標(biāo)注有澆注位置、分型面、澆冒口系統(tǒng)等的鑄造工藝圖；對于大量生產(chǎn)的定型產(chǎn)品或者特別重要的單件生產(chǎn)的鑄件，鑄造工藝應(yīng)當(dāng)設(shè)計(jì)得細(xì)致，內(nèi)容涉及較多，除工藝本身的內(nèi)容外，還包括設(shè)計(jì)各種工藝裝備、規(guī)定造型材料和鑄件原材料、制定鑄件熱處理工藝及驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)等。9.3砂型鑄造工藝設(shè)計(jì)砂型鑄造鑄造工藝設(shè)計(jì)的內(nèi)容：（1）分析零件的技術(shù)要求和結(jié)構(gòu)工藝性；（2）根據(jù)鑄件的生產(chǎn)批量及質(zhì)量要求選擇造型方法（3）確定鑄件的澆注位置和分型面。（4）選擇機(jī)械加工余量、起模斜度、收縮余量等工藝參數(shù)。（5）設(shè)計(jì)型芯，包括型芯本體和芯頭的設(shè)計(jì)。（6）設(shè)計(jì)澆注系統(tǒng)、冒口、冷鐵等。（7）在以上工作的基礎(chǔ)上完成鑄造工藝圖，必要時(shí)還需繪制鑄件圖。（8)編制鑄造工藝卡，繪制鑄型裝配圖。（9)工藝裝備設(shè)計(jì)，包括模樣、芯盒、砂箱設(shè)計(jì)等9.3砂型鑄造工藝設(shè)計(jì)9.3.1澆注位置和分型面的選擇1.澆注位置的確定澆注位置：是指澆注時(shí)鑄件在鑄型中所處的空間位置。（1）鑄件的重要加工面應(yīng)朝下。9.3砂型鑄造工藝設(shè)計(jì)9.3.1澆注位置和分型面的選擇1.澆注位置的確定澆注位置：是指澆注時(shí)鑄件在鑄型中所處的空間位置。（1）鑄件的重要加工面應(yīng)朝下。9.3砂型鑄造工藝設(shè)計(jì)9.3.1澆注位置和分型面的選擇1.澆注位置的確定（2）鑄件的大平面應(yīng)朝下。9.3砂型鑄造工藝設(shè)計(jì)9.3.1澆注位置和分型面的選擇1.澆注位置的確定（3）（為防止鑄件薄壁部分產(chǎn)生澆不足或冷隔缺陷，）應(yīng)將面積較大的薄壁部分置于鑄型下部或使其處于垂直或傾斜位置。9.3砂型鑄造工藝設(shè)計(jì)9.3.1澆注位置和分型面的選擇1.澆注位置的確定（3）（為防止鑄件薄壁部分產(chǎn)生澆不足或冷隔缺陷，）應(yīng)將面積較大的薄壁部分置于鑄型下部或使其處于垂直或傾斜位置。9.3砂型鑄造工藝設(shè)計(jì)9.3.1澆注位置和分型面的選擇1.澆注位置的確定（4）對于容易產(chǎn)生縮孔的鑄件，應(yīng)使厚的部分放在鑄型分型面附近的上部或側(cè)面，以便在鑄件厚壁處直接安置冒口，使之實(shí)現(xiàn)自下而上的定向凝固。9.3砂型鑄造工藝設(shè)計(jì)9.3.1澆注位置和分型面的選擇2.分型面的確定鑄型分型面指鑄型間相互接合的表面。（1）簡化工藝原則①分型面應(yīng)盡量平直，避免曲面分型面。②減少分型面的數(shù)量。9.3砂型鑄造工藝設(shè)計(jì)9.3.1澆注位置和分型面的選擇2.分型面的選擇鑄型分型面指鑄型間相互接合的表面。（1）簡化工藝原則①分型面應(yīng)盡量平直，避免曲面分型面。9.3砂型鑄造工藝設(shè)計(jì)9.3.1澆注位置和分型面的選擇2.分型面的選擇鑄型分型面指鑄型間相互接合的表面。（1）簡化工藝原則①分型面應(yīng)盡量平直，避免曲面分型面。9.3砂型鑄造工藝設(shè)計(jì)9.3.1澆注位置和分型面的選擇2.分型面的選擇鑄型分型面指鑄型間相互接合的表面。（1）簡化工藝原則②減少分型面的數(shù)量。9.3砂型鑄造工藝設(shè)計(jì)9.3.1澆注位置和分型面的選擇2.分型面的選擇（2）方便操作原則①分型面一般取在鑄件的最大截面處，以方便起模。②型腔及主要型芯位于下箱，以便于下芯和檢驗(yàn)，避免合型時(shí)破壞型芯。

9.3砂型鑄造工藝設(shè)計(jì)9.3.1澆注位置和分型面的選擇2.分型面的選擇（3）保證精度原則應(yīng)使鑄件全部或大部置于同一砂箱，以保證鑄件的精度。

9.3砂型鑄造工藝設(shè)計(jì)9.3.1澆注位置和分型面的選擇2.分型面的選擇（3）保證精度原則當(dāng)鑄件的加工面較多，不可能都與基準(zhǔn)面在同一砂箱時(shí)，就應(yīng)盡量使加工的基準(zhǔn)面與大部分的加工面放在分型面同側(cè)。9.3砂型鑄造工藝設(shè)計(jì)9.3.1澆注位置和分型面的選擇2.分型面的選擇（3）保證精度原則說明：在鑄造工藝設(shè)計(jì)中，澆注位置和分型面常常同時(shí)選擇，對于某個(gè)具體的鑄件（尤其是結(jié)構(gòu)復(fù)雜的件）來說，在確定兩者時(shí)上述諸原則難以全面滿足，有時(shí)甚至互相矛盾。思路：應(yīng)根據(jù)鑄件的特征（材質(zhì)、技術(shù)要求、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、大小等）、生產(chǎn)批量、現(xiàn)有條件等，抓住主要矛盾，全面考慮，首先保證鑄件質(zhì)量，然后再考慮簡化鑄造工藝，從而選出最合理的方案，至于次要矛盾，則應(yīng)從工藝措施上設(shè)法解決。

9.3砂型鑄造工藝設(shè)計(jì)9.3.2鑄造工藝參數(shù)的選擇

鑄造工藝參數(shù)是與鑄造工藝過程有關(guān)的一些量化數(shù)據(jù)。1.機(jī)械加工余量和最小鑄孔2.起模斜度3.收縮率4.型芯頭9.3砂型鑄造工藝設(shè)計(jì)9.3.2鑄造工藝參數(shù)的選擇

1.機(jī)械加工余量和最小鑄孔由于一般的鑄件表面粗糙，不能直接用于零件的裝配，必須對其進(jìn)行切削加工以降低其表面粗糙度。為了保證鑄件加工后的尺寸滿足零件設(shè)計(jì)要求，必須在零件原尺寸基礎(chǔ)上增加一定的尺寸。加工余量過大、過小都不好。加工余量的具體數(shù)值取決于鑄件的生產(chǎn)批量、合金種類、鑄件大小、加工面與基準(zhǔn)面的距離及加工面在澆注時(shí)的位置等。

9.3砂型鑄造工藝設(shè)計(jì)9.3.2鑄造工藝參數(shù)的選擇

1.機(jī)械加工余量和最小鑄孔加工余量的選擇原則：（1）大量生產(chǎn)時(shí)，采用機(jī)器造型，鑄件精度高，余量可減??；手工造型誤差大，余量應(yīng)加大。（2）鑄鋼件因表面粗糙，余量應(yīng)加大；（3）非鐵合金鑄件價(jià)格甚貴，且表面光潔，所以余量應(yīng)比鑄鐵小。（4）鑄件的尺寸愈大或加工面與基準(zhǔn)面的距離愈大，鑄件的尺寸誤差也愈大，故余量也應(yīng)隨之加大。

（5）澆注時(shí)朝上的表面因產(chǎn)生缺陷的機(jī)率較大，其加工余量應(yīng)比底面和側(cè)面大。9.3砂型鑄造工藝設(shè)計(jì)9.3.2鑄造工藝參數(shù)的選擇

1.機(jī)械加工余量和最小鑄孔9.3砂型鑄造工藝設(shè)計(jì)9.3.2鑄造工藝參數(shù)的選擇

1.機(jī)械加工余量和最小鑄孔最小鑄孔－－－鑄件的孔、槽是否鑄出，不僅取決于工藝上的可能性，還必須考慮其必要性。9.3砂型鑄造工藝設(shè)計(jì)9.3.2鑄造工藝參數(shù)的選擇

2.起模斜度為了使模樣（或型芯）便于從砂型（或芯盒）中取出，凡垂直于分型面的立壁在制造模樣時(shí)，必須留出一定的傾斜度。9.3砂型鑄造工藝設(shè)計(jì)9.3.2鑄造工藝參數(shù)的選擇

2.起模斜度起模斜度的大小取決于立壁的高度、造型方法、模樣材料等因素，通常為15′～3°。原則上：●立壁愈高，斜度愈??；●機(jī)器造型應(yīng)比手工造型小，●木模應(yīng)比金屬模斜度大。為使型砂便于從模樣內(nèi)腔中脫出、以形成自帶型芯，●內(nèi)壁的起模斜度應(yīng)比外壁大，通常為3°～10°。9.3砂型鑄造工藝設(shè)計(jì)9.3.2鑄造工藝參數(shù)的選擇

2.起模斜度零件設(shè)計(jì)時(shí)需注意：如果零件的某個(gè)面在澆注時(shí)處于側(cè)立位置，而這個(gè)面又是非加工面，此時(shí)應(yīng)考慮在設(shè)計(jì)時(shí)增設(shè)一個(gè)結(jié)構(gòu)斜度以便于鑄造起模。9.3砂型鑄造工藝設(shè)計(jì)9.3.2鑄造工藝參數(shù)的選擇

3.收縮率在鑄件冷卻過程中，其線收縮不僅受到鑄型和型芯的機(jī)械阻礙，同時(shí)還受到鑄件各部分之間的相互制約。----結(jié)果：鑄件尺寸小于模型尺寸！為保證鑄件應(yīng)有的尺寸，模樣尺寸必須比鑄件放大一個(gè)該合金的收縮量。9.3砂型鑄造工藝設(shè)計(jì)9.3.2鑄造工藝參數(shù)的選擇

3.收縮率鑄件的實(shí)際線收縮率除隨合金的種類而異外，還與鑄件的形狀、尺寸有關(guān)。通常：灰鑄鐵為0.7％～1.0%，鑄造碳鋼為1.3％～2.0%，鋁硅合金為0.8％～1.2％。

9.3砂型鑄造工藝設(shè)計(jì)9.3.2鑄造工藝參數(shù)的選擇

4.型芯頭型芯頭的形狀和尺寸，對型芯裝配的工藝性和穩(wěn)定性有很大影響。垂直型芯一般都有上、下芯頭。芯頭必須留有一定的斜度α。下芯頭的斜度（5°～10°），上芯頭的斜度應(yīng)大些（6°～15°）。

水平芯頭的長度取決于型芯頭直徑及型芯的長度。

型芯頭與鑄型型芯座之間應(yīng)有1～4mm的間隙，以便于鑄型的裝配。

9.4鑄件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)9.4.1砂型鑄造工藝對鑄件結(jié)構(gòu)的要求鑄件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)主要包括鑄件外形設(shè)計(jì)和內(nèi)腔設(shè)計(jì)。一個(gè)合理的鑄件結(jié)構(gòu)就是在保證零件使用性能的前提下，使其外形和內(nèi)腔的成型工藝既盡量簡單又能保證鑄件質(zhì)量。9.4鑄件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)9.4.1砂型鑄造工藝對鑄件結(jié)構(gòu)的要求1.鑄件外形設(shè)計(jì)（應(yīng)遵循的原則）（1）應(yīng)使鑄件具有最少的分型面減少鑄件分型面的數(shù)量，可以降低造型工時(shí)，減少錯(cuò)箱、偏芯等缺陷，提高鑄件的尺寸精度。

9.4鑄件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)9.4.1砂型鑄造工藝對鑄件結(jié)構(gòu)的要求1.鑄件外形設(shè)計(jì)（應(yīng)遵循的原則）（2）分型面應(yīng)盡量平直

平直的分型面可避免挖砂造型或假箱造型，鑄件的飛邊、毛刺少，便于清理。

9.4鑄件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)9.4.1砂型鑄造工藝對鑄件結(jié)構(gòu)的要求1.鑄件外形設(shè)計(jì)（應(yīng)遵循的原則）（2）分型面應(yīng)盡量平直

9.4鑄件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)9.4.1砂型鑄造工藝對鑄件結(jié)構(gòu)的要求1.鑄件外形設(shè)計(jì)（應(yīng)遵循的原則）（3）避免鑄件外形側(cè)凹鑄件在與起模方向平行的壁上若有側(cè)凹，必將妨礙起模，增加了鑄造工藝的復(fù)雜性，故力求避免。

9.4鑄件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)9.4.1砂型鑄造工藝對鑄件結(jié)構(gòu)的要求1.鑄件外形設(shè)計(jì)（應(yīng)遵循的原則）（4）凸臺(tái)和筋條結(jié)構(gòu)應(yīng)便于起模在設(shè)計(jì)鑄件上的凸臺(tái)和筋條結(jié)構(gòu)時(shí)，應(yīng)考慮使其便于造型時(shí)起模，盡力避免使用活塊或外型芯。

9.4鑄件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)9.4.1砂型鑄造工藝對鑄件結(jié)構(gòu)的要求1.鑄件外形設(shè)計(jì)（應(yīng)遵循的原則）（5）鑄件應(yīng)有合適的結(jié)構(gòu)斜度對于鑄件上垂直于分型面的非加工表面，設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)給出一定的結(jié)構(gòu)斜度，這樣不但便于起模，而且也因起模時(shí)不需要對模樣進(jìn)行較大的松動(dòng)，因而提高了鑄件的尺寸精度。

9.4鑄件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)9.4.1砂型鑄造工藝對鑄件結(jié)構(gòu)的要求2.鑄件內(nèi)腔設(shè)計(jì)（應(yīng)遵循的原則）鑄件的內(nèi)腔通常由型芯形成，設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)考慮到方便型芯的制造以及型芯的定位、安放和排氣等；并應(yīng)盡可能地不用或少用型芯，以節(jié)約芯盒和型芯制造的工時(shí)及材料消耗。9.4鑄件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)9.4.1砂型鑄造工藝對鑄件結(jié)構(gòu)的要求鑄件內(nèi)腔設(shè)計(jì)（應(yīng)遵循的原則）（1）盡量不用或少用型芯型芯不僅增加材料消耗且工藝復(fù)雜，成本提高；芯子工作條件惡劣，極易產(chǎn)生各種鑄造缺陷。

9.4鑄件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)9.4.1砂型鑄造工藝對鑄件結(jié)構(gòu)的要求鑄件內(nèi)腔設(shè)計(jì)（應(yīng)遵循的原則）（2）便于型芯的固定、排氣和清理

型芯在鑄型中的支撐必須牢固，否則澆注時(shí)型芯會(huì)被金屬液沖擊而產(chǎn)生偏芯缺陷，嚴(yán)重時(shí)可能造成廢品。型芯的固定主要依靠芯頭。9.4鑄件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)9.4.2合金鑄造性能對鑄件結(jié)構(gòu)的要求與合金的鑄造性能有關(guān)的鑄造缺陷，如澆不足、縮孔、縮松、鑄造應(yīng)力、變形和裂紋等與鑄件結(jié)構(gòu)有相當(dāng)?shù)年P(guān)系，往往在采用更合理的鑄件結(jié)構(gòu)后，便可以消除這些缺陷。因此，應(yīng)使鑄件結(jié)構(gòu)有利于合金液的充型，并能減輕或避免因合金收縮帶來鑄件缺陷。具體注意以下幾個(gè)方面：

9.4鑄件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)9.4.2合金鑄造性能對鑄件結(jié)構(gòu)的要求①鑄件的壁厚設(shè)計(jì)②鑄件壁的連接形式③鑄件加強(qiáng)筋的設(shè)計(jì)④鑄件結(jié)構(gòu)應(yīng)有利于減小應(yīng)力和防止變形⑤鑄件結(jié)構(gòu)應(yīng)有利于防止縮孔和縮松⑥鑄件結(jié)構(gòu)應(yīng)盡量避免過大水平面9.4鑄件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)9.4.2合金鑄造性能對鑄件結(jié)構(gòu)的要求1.鑄件的壁厚設(shè)計(jì)（1）壁厚應(yīng)合理9.4鑄件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)9.4.2合金鑄造性能對鑄件結(jié)構(gòu)的要求1.鑄件的壁厚設(shè)計(jì)（2）壁厚應(yīng)均勻鑄件薄厚不均，則在壁厚處易形成金屬積累的熱節(jié)，致使厚壁處易產(chǎn)生縮孔、縮松等缺陷。此外，因各部分冷卻速度不同，鑄件易形成熱應(yīng)力，有可能使厚壁與薄壁連接處產(chǎn)生裂紋。

9.4鑄件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)9.4.2合金鑄造性能對鑄件結(jié)構(gòu)的要求2.鑄件壁的連接形式（1）壁的轉(zhuǎn)角處應(yīng)有結(jié)構(gòu)圓角鑄件的轉(zhuǎn)角處如果是直角連接，則在此處不僅會(huì)形成熱節(jié)，還易產(chǎn)生縮孔和結(jié)晶脆弱區(qū)，而且因應(yīng)力集中易于導(dǎo)致結(jié)晶脆弱區(qū)發(fā)生裂紋，

9.4鑄件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)9.4.2合金鑄造性能對鑄件結(jié)構(gòu)的要求2.鑄件壁的連接形式（2）應(yīng)避免壁的交叉銳角連接壁或筋的交叉或銳角連接均使鑄件易形成熱節(jié)而產(chǎn)生熱應(yīng)力和縮孔、縮松，因此，應(yīng)避免壁的集中交叉。9.4鑄件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)9.4.2合金鑄造性能對鑄件結(jié)構(gòu)的要求2.鑄件壁的連接形式（3）厚壁與薄壁間的連接應(yīng)逐漸過渡

9.4鑄件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)9.4.2合金鑄造性能對鑄件結(jié)構(gòu)的要求3.鑄件加強(qiáng)筋的設(shè)計(jì)加強(qiáng)筋可以增加鑄件的強(qiáng)度和剛度，防止鑄件在局部熱節(jié)處的熱裂傾向等。（1）筋的布置應(yīng)合理9.4鑄件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)9.4.1砂型鑄造工藝對鑄件結(jié)構(gòu)的要求鑄件內(nèi)腔設(shè)計(jì)（應(yīng)遵循的原則）（1）盡量不用或少用型芯型芯不僅增加材料消耗且工藝復(fù)雜，成本提高；芯子工作條件惡劣，極易產(chǎn)生各種鑄造缺陷。

9.4鑄件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)9.4.1砂型鑄造工藝對鑄件結(jié)構(gòu)的要求鑄件內(nèi)腔設(shè)計(jì)（應(yīng)遵循的原則）（2）便于型芯的固定、排氣和清理

型芯在鑄型中的支撐必須牢固，否則澆注時(shí)型芯會(huì)被金屬液沖擊而產(chǎn)生偏芯缺陷，嚴(yán)重時(shí)可能造成廢品。型芯的固定主要依靠芯頭。9.4鑄件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)9.4.2合金鑄造性能對鑄件結(jié)構(gòu)的要求與合金的鑄造性能有關(guān)的鑄造缺陷，如澆不足、縮孔、縮松、鑄造應(yīng)力、變形和裂紋等與鑄件結(jié)構(gòu)有相當(dāng)?shù)年P(guān)系，往往在采用更合理的鑄件結(jié)構(gòu)后，便可以消除這些缺陷。因此，應(yīng)使鑄件結(jié)構(gòu)有利于合金液的充型，并能減輕或避免因合金收縮帶來鑄件缺陷。具體注意以下幾個(gè)方面：

9.4鑄件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)9.4.2合金鑄造性能對鑄件結(jié)構(gòu)的要求①鑄件的壁厚設(shè)計(jì)②鑄件壁的連接形式③鑄件加強(qiáng)筋的設(shè)計(jì)④鑄件結(jié)構(gòu)應(yīng)有利于減小應(yīng)力和防止變形⑤鑄件結(jié)構(gòu)應(yīng)有利于防止縮孔和縮松⑥鑄件結(jié)構(gòu)應(yīng)盡量避免過大水平面9.4鑄件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)9.4.2合金鑄造性能對鑄件結(jié)構(gòu)的要求1.鑄件的壁厚設(shè)計(jì)（1）壁厚應(yīng)合理9.4鑄件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)9.4.2合金鑄造性能對鑄件結(jié)構(gòu)的要求1.鑄件的壁厚設(shè)計(jì)（2）壁厚應(yīng)均勻鑄件薄厚不均，則在壁厚處易形成金屬積累的熱節(jié)，致使厚壁處易產(chǎn)生縮孔、縮松等缺陷。此外，因各部分冷卻速度不同，鑄件易形成熱應(yīng)力，有可能使厚壁與薄壁連接處產(chǎn)生裂紋。

9.4鑄件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)9.4.2合金鑄造性能對鑄件結(jié)構(gòu)的要求2.鑄件壁的連接形式（1）壁的轉(zhuǎn)角處應(yīng)有結(jié)構(gòu)圓角鑄件的轉(zhuǎn)角處如果是直角連接，則在此處不僅會(huì)形成熱節(jié)，還易產(chǎn)生縮孔和結(jié)晶脆弱區(qū)，而且因應(yīng)力集中易于導(dǎo)致結(jié)晶脆弱區(qū)發(fā)生裂紋，

9.4鑄件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)9.4.2合金鑄造性能對鑄件結(jié)構(gòu)的要求2.鑄件壁的連接形式（2）應(yīng)避免壁的交叉銳角連接壁或筋的交叉或銳角連接均使鑄件易形成熱節(jié)而產(chǎn)生熱應(yīng)力和縮孔、縮松，因此，應(yīng)避免壁的集中交叉。9.4鑄件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)9.4.2合金鑄造性能對鑄件結(jié)構(gòu)的要求2.鑄件壁的連接形式（3）厚壁與薄壁間的連接應(yīng)逐漸過渡

9.4鑄件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)9.4.2合金鑄造性能對鑄件結(jié)構(gòu)的要求3.鑄件加強(qiáng)筋的設(shè)計(jì)加強(qiáng)筋可以增加鑄件的強(qiáng)度和剛度，防止鑄件在局部熱節(jié)處的熱裂傾向等。（1）筋的布置應(yīng)合理9.4鑄件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)9.4.2合金鑄造性能對鑄件結(jié)構(gòu)的要求3.鑄件加強(qiáng)筋的設(shè)計(jì)（2）筋的受力應(yīng)合理---防裂筋的應(yīng)用為使防裂筋能達(dá)到應(yīng)有的防裂效果，筋的方向必須與機(jī)械應(yīng)力方向一致。9.4鑄件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)9.4.2合金鑄造性能對鑄件結(jié)構(gòu)的要求3.鑄件加強(qiáng)筋的設(shè)計(jì)（3）筋的尺寸應(yīng)適當(dāng)筋的設(shè)計(jì)不能過高或過薄，否則在筋與鑄件本體的連接處易產(chǎn)生裂紋，鑄鐵件還易形成白口。處于鑄件內(nèi)腔的筋，散熱條件較差，應(yīng)比表面筋設(shè)計(jì)得薄些。一般外表面上的加強(qiáng)筋厚度為鑄件本體厚度的0.8倍，內(nèi)腔加強(qiáng)筋的厚度為鑄件本體厚度的0.6～0.7倍。9.4鑄件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)9.4.2合金鑄造性能對鑄件結(jié)構(gòu)的要求4.鑄件結(jié)構(gòu)應(yīng)有利于減小應(yīng)力和防止變形（1）盡量使鑄件能自由收縮鑄件在澆注后的冷卻凝固過程中，若其收縮受阻，鑄件內(nèi)部將產(chǎn)生應(yīng)力，導(dǎo)致變形、裂紋的產(chǎn)生。因此，鑄件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)盡量使其能自由收縮，以減少應(yīng)力，避免裂紋。9.4鑄件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)9.4.2合金鑄造性能對鑄件結(jié)構(gòu)的要求4.鑄件結(jié)構(gòu)應(yīng)有利于減小應(yīng)力和防止變形（2）采用對稱結(jié)構(gòu)對于容易產(chǎn)生變形的鑄件，如壁厚均勻的細(xì)長鑄件、面積較大的平板鑄件等，為減少變形，可采用對稱式結(jié)構(gòu)以使變形相互抵消或增設(shè)防變形筋

9.4鑄件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)9.4.2合金鑄造性能對鑄件結(jié)構(gòu)的要求5.鑄件結(jié)構(gòu)應(yīng)有利于防止縮孔和縮松（1）鑄件結(jié)構(gòu)應(yīng)符合合金的凝固原則當(dāng)鑄件中必須有厚薄部分時(shí)，為了不使該處產(chǎn)生縮孔，鑄件的結(jié)構(gòu)應(yīng)具備實(shí)現(xiàn)順序凝固和補(bǔ)縮的條件。9.4鑄件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)9.4.2合金鑄造性能對鑄件結(jié)構(gòu)的要求5.鑄件結(jié)構(gòu)應(yīng)有利于防止縮孔和縮松（2）合理增設(shè)補(bǔ)縮通道結(jié)構(gòu)9.4鑄件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)9.4.2合金鑄造性能對鑄件結(jié)構(gòu)的要求6.鑄件結(jié)構(gòu)應(yīng)盡量避免過大水平面在鑄件澆注位置上有過大的水平面，不利于金屬液的充填，容易產(chǎn)生澆不足等缺陷。同時(shí)較大的水平面不利于金屬液中氣體和熔渣的上浮，易造成氣孔、夾渣缺陷。另外，大平面型腔的上表面受高溫金屬液烘烤的時(shí)間較長，極易造成夾砂缺陷。因此，在進(jìn)行鑄件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)盡量將水平面設(shè)計(jì)成傾斜形狀。

9.5常用合金鑄件的生產(chǎn)9.5.1鑄鐵件的生產(chǎn)9.5.2鑄鋼件的生產(chǎn)9.5.3有色合金鑄件的生產(chǎn)9.5常用合金鑄件的生產(chǎn)9.5.1鑄鐵件的生產(chǎn)1.灰鑄鐵生產(chǎn)特點(diǎn)2.可鍛鑄鐵生產(chǎn)特點(diǎn)3.球墨鑄鐵生產(chǎn)特點(diǎn)4.蠕墨鑄鐵生產(chǎn)特點(diǎn)9.5常用合金鑄件的生產(chǎn)9.5.1鑄鐵件的生產(chǎn)1.灰鑄鐵生產(chǎn)特點(diǎn)（1）熔煉熔煉設(shè)備：沖天爐，感應(yīng)電爐熔煉溫度：1450－1550℃澆鑄溫度：1250－1350℃除孕育鑄鐵外，一般不需要進(jìn)行爐前處理9.5常用合金鑄件的生產(chǎn)9.5.1鑄鐵件的生產(chǎn)1.灰鑄鐵生產(chǎn)特點(diǎn)（1）熔煉爐料：沖天爐爐料由金屬爐料、燃料（焦炭、天然氣）和熔劑（石灰石、螢石）組成。金屬爐料包括高爐鑄造生鐵、回爐鐵（廢舊鑄件、澆冒口等）、廢鋼和鐵合金（硅鐵、錳鐵等）。近年來已有不少工廠采用工頻感應(yīng)電爐來熔煉灰鑄鐵，可獲得潔凈、高溫、成分準(zhǔn)確的優(yōu)質(zhì)鐵液。

9.5常用合金鑄件的生產(chǎn)9.5.1鑄鐵件的生產(chǎn)1.灰鑄鐵生產(chǎn)特點(diǎn)（2）化學(xué)成分灰鑄鐵的化學(xué)成分接近共晶點(diǎn)，凝固過程中又有石墨化膨脹補(bǔ)償收縮，故流動(dòng)性好，收縮小，鑄件的縮孔、縮松、澆不足、熱裂、氣孔等傾向均小，具有良好的鑄造性能。9.5常用合金鑄件的生產(chǎn)9.5.1鑄鐵件的生產(chǎn)1.灰鑄鐵生產(chǎn)特點(diǎn)（3）鑄造工藝一般采用粘土濕砂型鑄造，目前，樹脂砂的應(yīng)用越來越多9.5常用合金鑄件的生產(chǎn)9.5.1鑄鐵件的生產(chǎn)1.灰鑄鐵生產(chǎn)特點(diǎn)（4）熱處理灰鑄件一般不通過熱處理來提高其性能，這是因?yàn)榛诣T鐵組織中粗大石墨片對基體的破壞作用不能通過熱處理來改善和消除。生產(chǎn)中僅對要求高的鑄件進(jìn)行時(shí)效處理，以消除內(nèi)應(yīng)力，防止加工后變形。9.5常用合金鑄件的生產(chǎn)9.5.1鑄鐵件的生產(chǎn)1.灰鑄鐵生產(chǎn)特點(diǎn)（5）孕育處理在澆注前或澆注過程中向鐵液中沖入細(xì)粒狀孕育劑如硅鐵合金等，使鐵液內(nèi)同時(shí)生成大量均勻分布的非自發(fā)核心，以獲得細(xì)小均勻的石墨片，并細(xì)化基體組織，提高鑄鐵強(qiáng)度。孕育處理還可以大幅提高鐵液的石墨化程度。9.5常用合金鑄件的生產(chǎn)9.5.1鑄鐵件的生產(chǎn)1.灰鑄鐵生產(chǎn)特點(diǎn)（5）孕育處理孕育鑄鐵是灰鑄件中強(qiáng)度較高的鑄鐵，如HT250、HT300等。孕育鑄鐵的生產(chǎn)需要在爐前對鐵液進(jìn)行孕育處理。9.5常用合金鑄件的生產(chǎn)9.5.1鑄鐵件的生產(chǎn)2.可鍛鑄鐵生產(chǎn)特點(diǎn)(1)鑄造出白口鑄鐵坯料，要求鑄鐵的碳、硅含量很低，以保證獲得完全的白口組織。通常為C=2.4%～2.8%，Si=0.4%～1.4％。如果鑄出的坯料中已有片狀石墨，則退火后無法獲得團(tuán)絮狀石墨的鑄鐵。一般只采用沖天爐熔煉9.5常用合金鑄件的生產(chǎn)9.5.1鑄鐵件的生產(chǎn)2.可鍛鑄鐵生產(chǎn)特點(diǎn)（2）石墨化退火

將清理后的坯料置于退火箱中，并加蓋用泥密封，再送入退火爐中，緩緩地加熱到920～980℃的高溫，保溫10～20小時(shí)，并按規(guī)范冷卻到室溫（對于黑心可鍛鑄鐵還要在700℃以上進(jìn)行第二階段保溫）。石墨化退火的總周期一般為40～70小時(shí)。因此，可鍛鑄鐵的生產(chǎn)過程復(fù)雜，而且周期長、能耗大、鑄件的成本高。9.5常用合金鑄件的生產(chǎn)9.5.1鑄鐵件的生產(chǎn)2.可鍛鑄鐵生產(chǎn)特點(diǎn)（3）鑄造性能由于可鍛鑄鐵的碳、硅含量低，凝固結(jié)晶溫度范圍大，流動(dòng)性較差，所以，在澆注薄件時(shí)應(yīng)適當(dāng)提高澆注溫度。又由于其鑄態(tài)是白口組織，其體積收縮和固態(tài)收縮大，鑄件易產(chǎn)生應(yīng)力、變形、裂紋和縮孔、縮松缺陷，所以，生產(chǎn)中通過改善鑄型及型芯的退讓性，并放置冒口和冷鐵等措施來防止。9.5常用合金鑄件的生產(chǎn)9.5.1鑄鐵件的生產(chǎn)2.可鍛鑄鐵生產(chǎn)特點(diǎn)（3）鑄造性能可鍛鑄鐵件的造型主要采用粘土砂型或樹脂砂型，如果鑄件有空腔，一般采用退讓性和潰散性良好的油砂制做型芯。9.5常用合金鑄件的生產(chǎn)9.5.1鑄鐵件的生產(chǎn)3.球墨鑄鐵生產(chǎn)特點(diǎn)（1）鐵液的化學(xué)成分和溫度鐵液的化學(xué)成分特點(diǎn)主要是一高兩低。一高是指高的含碳量（C＝3.8%～4.0%），旨在改善鑄造性能和球化效果；二低是低磷、硫和相對較低的硅含量。

9.5常用合金鑄件的生產(chǎn)9.5.1鑄鐵件的生產(chǎn)3.球墨鑄鐵生產(chǎn)特點(diǎn)（1）鐵液的化學(xué)成分和溫度低磷、硫和相對較低的硅含量。因?yàn)椋毫蚝扛邥r(shí)消耗的球化劑量增大和嚴(yán)重影響球化效果，從而增大球墨鑄鐵生產(chǎn)成本；S≤0.07%磷會(huì)降低球墨鑄鐵的塑性、韌性和強(qiáng)度，增加冷脆性，P≤0.1%。由于球化劑和孕育劑中已經(jīng)含有一定量的硅，為了保證球墨鑄鐵的化學(xué)成分要求，球化處理前鐵液中的硅含量要相應(yīng)降低。9.5常用合金鑄件的生產(chǎn)9.5.1鑄鐵件的生產(chǎn)3.球墨鑄鐵生產(chǎn)特點(diǎn)（1）鐵液的化學(xué)成分和溫度由于經(jīng)球化和孕育處理后鐵液溫度要降低50～100℃，為防止?jié)沧囟冗^低，出爐的鐵液溫度必須高達(dá)1400℃以上。

9.5常用合金鑄件的生產(chǎn)9.5.1鑄鐵件的生產(chǎn)3.球墨鑄鐵生產(chǎn)特點(diǎn)（2）熔煉隨著人們對鐵液質(zhì)量的要求不斷提高以及環(huán)保意識(shí)的增強(qiáng)，為了保證鐵液溫度的穩(wěn)定，許多鑄造車間采用了雙聯(lián)熔煉（即先用沖天爐熔煉，再將鐵液倒入感應(yīng)電爐中進(jìn)行保溫或升溫），還有許多車間直接采用感應(yīng)電爐熔煉以提高球墨鑄鐵件質(zhì)量。9.5常用合金鑄件的生產(chǎn)9.5.1鑄鐵件的生產(chǎn)3.球墨鑄鐵生產(chǎn)特點(diǎn)（3）球化處理和孕育處理球化處理和孕育處理與熔煉優(yōu)質(zhì)鐵液同為生產(chǎn)球墨鑄鐵件的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。球化劑是稀土鎂合金。球化劑的作用是使石墨呈球狀析出，球化劑的使用量一般為鐵液質(zhì)量的0.8%～1.2%。9.5常用合金鑄件的生產(chǎn)9.5.1鑄鐵件的生產(chǎn)3.球墨鑄鐵生產(chǎn)特點(diǎn)（3）球化處理和孕育處理孕育劑的作用主要是進(jìn)一步促進(jìn)鑄鐵石墨球化，防止球化元素所造成的白口傾向。同時(shí)，通過孕育還可使石墨圓整、細(xì)化，改善球墨鑄鐵的力學(xué)性能。常用孕育劑是含硅量為75％的硅鐵，加入量為鐵液質(zhì)量的0.4％～1.0％。9.5常用合金鑄件的生產(chǎn)9.5.1鑄鐵件的生產(chǎn)3.球墨鑄鐵生產(chǎn)特點(diǎn)（4）鑄型工藝球墨鑄鐵較灰鑄鐵容易產(chǎn)生縮孔、縮松、皮下氣孔和夾渣等缺陷，因此在工藝上要采取措施。如在熱節(jié)上安置冒口、冷鐵，以便對鑄件進(jìn)行補(bǔ)縮。同時(shí)，應(yīng)增加鑄型剛度，防止因鑄件外形擴(kuò)大所造成的縮孔和縮松。此外，還應(yīng)加強(qiáng)擋渣措施，以防產(chǎn)生夾渣缺陷。9.5常用合金鑄件的生產(chǎn)9.5.1鑄鐵件的生產(chǎn)3.球墨鑄鐵生產(chǎn)特點(diǎn)（5）熱處理多數(shù)球鐵件鑄后要進(jìn)行熱處理，以保證應(yīng)有的力學(xué)性能。這是由于一般鑄態(tài)的球墨鑄鐵多為珠光體和鐵素體的混合基體，有時(shí)存在有自由滲碳體，形狀復(fù)雜件還存有殘余應(yīng)力。常見的熱處理是退火和正火。為了提高球