【正文】 定義： 鑄型： 設備： 離心鑄過程： 熱加工工藝基礎 __鑄造 應用 : 特點 : ，無縮孔、縮松、氣孔、夾渣等缺陷，力學性能好； ，不用型芯和澆注系統(tǒng)，降低了金屬消耗； ，可澆注流動性差的合金及薄壁鑄件； ，如鋼套內(nèi)鑲銅軸承等，其結(jié)合面牢固； ，鑄造合金的種類幾乎不受限制； 6. 既適合鑄造中空件，又可以鑄造成形鑄件，適應強； 產(chǎn)要用于生產(chǎn)各種管、套、環(huán)類鑄件，也用于生產(chǎn)齒輪、葉輪、渦輪等成形鑄件。 2）鑄件強度和表面硬度都較高。 壓鑄過程主要由 壓鑄機 來實 現(xiàn)。 熱加工工藝基礎 __鑄造 由于金屬型的導熱能力強，因此澆注溫度應比砂型鑄 造高 20℃ － 30℃ 。 （二）熔模鑄造的主要特點及適用范圍 。 熱加工工藝基礎 __鑄造 （ 3）鋁青銅的凝固溫度范圍小，有利于提高流動性和鑄件組織致密度，是青銅的代用材料，廣泛應用于制造重要的齒輪、軸套、蝸桿和閥體等鑄件。 （ 3）應能造成合理的溫度分布，使鑄型進行定向凝固，并在最后凝固部分設置冒口進行補縮，以消除縮孔和縮松。 2. 鑄鋼的體積收縮率和線性縮率大 鑄鋼的體積收縮率為 10%14%，線收縮率為 %%。 熱加工工藝基礎 __鑄造 （一）鑄鋼的種類與性能 鑄鋼按化學成分的不同，可分為以下兩大類： 1. 碳素鑄鋼 指以碳為主要合金元素并含有少量其他元素的鑄鋼。球墨鑄鐵還具有優(yōu)良的熱處理性能，球墨鑄鐵的鑄造性能、減振性、切削加工性及缺口敏感性較灰鑄鐵差，但仍優(yōu)于鑄鋼。 （ 1）可鍛鑄鐵的顯微組織 可鍛鑄鐵的顯微組織由金屬基體（鐵素體和珠光體）與團絮狀石墨組成。 d) 耐磨性好 e) 缺口敏感性低 熱加工工藝基礎 __鑄造 孕育是以少量材料加入熔融金屬，促進成核，以改善其組織和性能的方法。 （ 3）麻口鑄鐵 指碳部分以游離碳化鐵形式出現(xiàn)，部分以石墨形式出現(xiàn)，斷口灰白相間。較小的孔和槽不必鑄出，留待以后加工更為經(jīng)濟。2)分型面多造型工時多 ,生產(chǎn)率下降 。 熱加工工藝基礎 __鑄造 3. 鑄件的 薄壁部分 放在鑄型的 下部 或側(cè)面，以保證能充滿，避免產(chǎn)生 澆不到、冷隔 等缺陷。 鑄件的壁厚應合理 鑄件應有合理的壁厚 熱加工工藝基礎 __鑄造 是指鑄件的各部分具有冷卻速度相近的壁厚。主要適用于單件、小批、成批、大量生產(chǎn)中、大型鑄件或大型芯。砂型緊實度高，鑄件尺寸精度高，生產(chǎn)率高、噪聲低、易于機械化、自動化，但機器成本高。 一）機器造型方法 熱加工工藝基礎 __鑄造 先以機械震擊緊實型砂，再壓實緊實。造型麻煩，易錯箱。其造型麻煩、生產(chǎn)率低；用于分型面不是平面的單件、小批生產(chǎn)鑄件。 分模造型 熱加工工藝基礎 __鑄造 將模樣上的 妨礙起模 的部分作成活動的即活塊。 模樣 型（芯）砂 熱加工工藝基礎 __鑄造 根據(jù)砂型的特征不同，可分為： 兩箱造型、三箱造型、脫箱造型、地坑造型、組芯造型等； 根據(jù)模樣的不同特征，可分為： 整模造型、分模造型、挖砂造型、假箱造型、活塊造型、刮板造型等。其特征是尺寸細小，多而分散，形狀多為圓形、橢圓形或針狀，往往分布于整個鑄件斷面內(nèi)。適用于細長易變形的鑄件。但如和熱應力同時作用，瞬間超過鑄件的強度極限時，鑄件將產(chǎn)生裂紋。 圖 17 縮松形成過程示意圖 （ 2）縮松的形成 熱加工工藝基礎 __鑄造 ① 采用冒口和冷鐵，實現(xiàn)順序凝固 即使鑄件按規(guī)定方向從 一部分到另一部分逐漸凝固的過程。 2. 澆注溫度 合金澆注溫度越高，過熱度越大，液體收縮越大。 熱加工工藝基礎 __鑄造 鑄造合金從液態(tài)冷卻到室溫的過程中，其體積和尺寸縮減的現(xiàn)象稱為收縮。 圖 14 不同結(jié)晶特征的合金的流動性 2）化學成分和結(jié)晶特征 熱加工工藝基礎 __鑄造 鐵碳合金的流動性與相圖的關(guān)系見下圖： 純鐵和共晶鑄鐵的流動性最好，亞共晶鑄鐵和碳素鋼隨凝固溫度范圍的增加，其流動性變差。 （ 2）鑄件溫度梯度的影響 熱加工工藝基礎 __鑄造 （二）合金的充型能力 1. 充型能力 液態(tài)合金充滿型腔，獲得形狀完整、輪廓清晰的鑄件的能力。常見合金如灰鑄鐵、低碳鋼、工業(yè)純銅、工業(yè)純鋁、共晶鋁硅合金及某些黃銅都屬于逐層凝固的合金。一般曲線是對稱的。 成本較低， 鑄造用原材料大都來源廣泛，價格低廉，并可直接利用廢機件。 圖 11 砂型鑄造 熱加工工藝基礎 __鑄造 二、鑄造優(yōu)缺點 優(yōu)點： 缺點： 形狀復雜 的毛坯 ，特別是具有復雜內(nèi)腔的零件毛坯，如各種箱體、床身、機架等。 熱加工工藝基礎 __鑄造 型砂配制 ?造型 ?砂型干燥 工裝準備 ?爐料準備 ?合金冶煉 芯砂配制 ?造芯 ?型芯干燥 工藝三大塊：冶煉、造型（芯）和澆注 ?落砂 ?清理 ?鑄件檢驗 ?入庫 砂型鑄造工藝流程圖 ?合型澆注 ?凝固冷卻 ? 熱加工工藝基礎 __鑄造 一、鑄件的凝固 凝固： 合金從液態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)楣虘B(tài)的狀態(tài)變化。 熱加工工藝基礎 __鑄造 （ 1）逐層凝固方式 （ 2）糊狀凝固方式 （ 3）中間凝固方式 合金在凝固過程中 先呈糊狀而后凝固 。糊狀凝固時，難以獲得組織致密的鑄件。 1）合金的種類 純金屬和共晶成分的合金，凝固是由鑄件壁表面向中心逐漸推進，凝固后的表面比較光滑，對未凝固液體的流動阻力較小，所以流動性好，見圖 a。 c）鑄型中的氣體 ： 鑄型中氣體越多，合金的充型能力就越差。固態(tài)收縮對鑄件的形狀和尺寸精度影響很大，是 鑄造應力、變形和裂紋 等缺陷產(chǎn)生的基本原因?？s孔形成的主要原因是液態(tài)收縮和凝固收縮。 熱應力的 分布 和鑄件的變形遵循以下規(guī)律： 鑄件 厚壁處或心部受拉 應力，變形時趨于縮短向內(nèi)凹 。 （人工時效） 將鑄件加熱到 550～ 650℃ ，保溫一段時間后隨爐緩慢冷卻，可消除殘余應力50%～ 85%。 ４）鑄件的裂紋及防止 熱加工工藝基礎 __鑄造 熱加工工藝基礎 __鑄造 （ 1）侵入性氣孔 ＿＿鑄型表面聚集的氣體侵入金屬液中而形成的孔洞。 五、合金鑄造性能的概念 合金的 鑄造性能 流動性 凝固溫度范圍 凝固特性 收縮性 吸氣性 熱加工工藝基礎 __鑄造 ?造型 ?造芯 合箱 ?澆注 ?落砂、清理 ?檢驗 型砂配制 芯砂配制 第三節(jié) 砂型（芯）制造 用型砂緊實成型的鑄造方法。適用于鑄件最大截面在一端，且為平面的鑄件。但造型勞動量大，工人技術(shù)水平要求高。 假箱造型 假箱 熱加工工藝基礎 __鑄造 是造型的最基本方法，鑄型由成對的上型和下型構(gòu)成，操作簡單。 刮板造型 熱加工工藝基礎 __鑄造 機器造型是指用機器完成填砂、緊砂和起模等操作的造型方法。廣泛用于成批生產(chǎn)中、小型鑄件。適合大批量生產(chǎn)中、小型鑄件。 符合合金鑄造性能的要求 ， 以避免出現(xiàn)如縮孔 、 縮松 、 變形 、 裂紋 、 澆不足 、 冷隔 、 氣孔和偏析等缺陷 。因為 氣體、夾雜物 總是漂浮在金屬液 上面 ，朝下的面及側(cè)面處的金屬質(zhì)量純凈、結(jié)構(gòu)致密。 熱加工工藝基礎 __鑄造 26 使鑄件全部或大部分放在同一砂型 ２ .應使鑄件全部或大部分放在同一砂型， 否則錯型時易造成尺寸偏差。 三 .鑄造工藝參數(shù)的選擇 熱加工工藝基礎 __鑄造 （拔模斜度） 為了起模方便又不損壞砂型，凡垂直于分型面的壁上留有起模斜度。 （一） 鑄鐵的分類 1. 根據(jù)碳在鑄鐵中的存在形式分類 （ 1）白口鑄鐵 指碳主要以游離碳化鐵形式出現(xiàn)的鑄鐵，斷口呈銀白色。但灰鑄鐵的切削加工性能較好?；诣T鐵的孕育處理見圖 1－ 39。 熱加工工藝基礎 __鑄造 （四）球墨鑄鐵 球墨鑄鐵是鐵液經(jīng)過球化處理后使石墨大部分或全部呈球狀，有時少量為團絮狀的鑄鐵。球墨鑄鐵凝固時有較大的內(nèi)應力、變形和冷裂傾向，故對重要的球墨鑄鐵件要退火以消除應力。 二 鑄鋼 熱加工工