【文章內(nèi)容簡介】 熱裂 熱裂的形狀特征是：裂紋短、縫隙寬、形狀曲折、縫內(nèi)呈氧化色。熱裂的防止：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 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。 冷裂 冷裂的特征是：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。冷裂的防止： 1）使鑄件壁厚盡可能均勻； 2）采用同時(shí)凝固的原則； 3）對于鑄鋼件和鑄鐵件，必須嚴(yán)格控制磷的含量，防止冷脆性。 金屬型鑄造將液態(tài)金屬澆入金屬型，獲得鑄件的生產(chǎn)方法。獲得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。 ~，并在壓力下凝固成形，以獲得鑄件的方法。壓力鑄造液態(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。連鑄是將熔融的金屬，不斷澆入一種叫做結(jié)晶器的特殊金屬型中，凝固（結(jié)殼）了的鑄件連續(xù)不斷地從結(jié)晶器的另一端拉出，以獲得任意長或特定的長度的鑄件。冒口是在鑄型中設(shè)置的一個(gè)儲(chǔ)存補(bǔ)縮用金屬液的空腔。澆注系統(tǒng)引導(dǎo)金屬液進(jìn)入鑄型型腔的一系列通道的總稱。型芯功用是形成鑄件的內(nèi)腔、孔洞和形狀復(fù)雜阻礙起模部分的外形。 芯頭的作用：1）定位作用；2）固定作用；3）排氣作用。分型面—是指鑄件組元間的結(jié)合面，即分開鑄型便于起模的結(jié)合面。分型面的選擇 1. 分型面應(yīng)選在鑄件的最大截面處。2. 應(yīng)盡量使鑄件的全部或大部置于同一砂箱，以保證鑄件的尺寸精度。 3. 應(yīng)盡量減少分型面的數(shù)量，并盡可能選擇平面分型。 4. 為便于造型、下芯、合箱及檢驗(yàn)鑄件壁厚，應(yīng)盡量使型腔及主要型芯位于下箱。 鑄件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)一、鑄件壁厚的設(shè)計(jì) 1 合理設(shè)計(jì)鑄件壁厚在砂型鑄造條件下，臨界壁厚≈3最小壁厚 在最小壁厚和臨界壁厚之間就是適宜的鑄件壁厚。2 ．鑄件壁厚應(yīng)均勻、避免厚大截面二、鑄件壁的連接 1 ．鑄件的結(jié)構(gòu)圓角；2 ．避免銳角連接3 ．厚壁與薄壁間的聯(lián)接要逐步過渡；4 ．減緩筋、輻收縮的阻礙。三、鑄件外形的設(shè)計(jì) 1 ．避免外部側(cè)凹、凸起；2 ．分型面應(yīng)盡量為平直面；3 ．凸臺(tái)、筋條的設(shè)計(jì)應(yīng)便于起模。四、鑄件內(nèi)腔的設(shè)計(jì)1 ．應(yīng)盡量減少型芯的數(shù)量，避免不必要的型芯。2 ．便于型芯的固定、排氣和清理。壓力加工:是在外力作用下，使金屬坯料產(chǎn)生塑性變形，從而獲得具有一定形狀、尺寸和機(jī)械性能的原材料、毛坯或零件的加工方法。工業(yè)生產(chǎn)中所用不同截面的型材、板材、線材等原材料大多是經(jīng)過軋制、擠壓、拉拔等方法生產(chǎn)的；而各種機(jī)器零件的毛坯或成品，如軸、齒輪、連桿、汽車大梁、油箱等多數(shù)是采用自由鍛、模鍛和沖壓方法生產(chǎn)出來的。金屬的可鍛性是金屬材料在壓力加工時(shí)成形的難易程度。用金屬材料的塑性和變形抗力來衡量，塑性愈大，變形抗力愈小，金屬材料的可塑性愈好。1 . 可鍛性的衡量指標(biāo) 1）塑性：材料的塑性越好，其可鍛性越好。2）變形抗力：材料的變形抗力越小，其可鍛性越好。2 . 影響可鍛性的因素1）金屬的本質(zhì)①化學(xué)成分：Me越低，材料的可鍛性越好。②組織狀態(tài)：純金屬和固溶體具有良好的可鍛性。2）變形條件①變形溫度：T溫越高，材料的可鍛性越好。②變形速度：V變越小，材料的可鍛性越好。③應(yīng)力狀態(tài)：三向壓應(yīng)力 — 塑性最好、變形抗力最大。 三向拉應(yīng)力 — 塑性最差、變形抗力最大。生產(chǎn)中常以改變變形條件(變形溫度, 變形速度, 應(yīng)力狀態(tài))做為手段，來提高金屬材料的可鍛性，以利于金屬坯料的壓力加工成形。力學(xué)性能高1）組織致密；2）晶粒細(xì)化；3）壓合鑄造缺陷；4）使纖維組織合理分布。金屬材料的冷加工硬化現(xiàn)象就是在加工過程中，金屬內(nèi)部位錯(cuò)密度增大而引起的金屬材料硬化。金屬在塑性變形過程中，鋼的組織和性能都會(huì)發(fā)生變化。其中最重要的是加工硬化。加工硬化也稱形變強(qiáng)化或冷作硬化。它是金屬在塑性變形過程中，隨著亞晶粒的增多和位錯(cuò)密度的增加，位錯(cuò)間的交互作用增強(qiáng)，位錯(cuò)滑移發(fā)生困難，使金屬塑性變形的抗力增大，其強(qiáng)度和硬度顯著升高，塑性和韌性下降。金屬的加工硬化現(xiàn)象是工業(yè)生產(chǎn)中用以提高金屬強(qiáng)度、硬度和耐磨性的重要手段之一。冷變形金屬若要在消除殘余內(nèi)應(yīng)力的同時(shí)仍保持冷變形強(qiáng)化狀態(tài)的話，就可以采取回復(fù)處理，進(jìn)行一次250~30039。C的低溫退火。當(dāng)冷變形金屬加熱溫度高于回復(fù)階段溫度后，原子的擴(kuò)散能力進(jìn)一步增強(qiáng)，塑性變形時(shí)被破碎、拉長的晶粒全部被轉(zhuǎn)變成均勻細(xì)小的等軸晶粒，位錯(cuò)密度降低，內(nèi)應(yīng)力完全消除，使冷變形造成的加工硬化消失，金屬的性能又恢復(fù)到金屬變形前的性能。這個(gè)過程稱為“再結(jié)晶”或再結(jié)晶退火。再結(jié)晶不發(fā)生相變。各種純金屬的最低再結(jié)晶溫度與其熔點(diǎn)之間存在如下關(guān)系：T再=(~)T熔金屬在再結(jié)晶溫度以下的塑性變形稱為冷加工；金屬在再結(jié)晶溫度以上的塑性變形稱為熱加工。自由鍛:將金屬坯料放在上、下砥鐵之間，施以沖擊力和靜壓力，使其產(chǎn)生變形的加工方法.模鍛:將金屬坯料放在具有一定形狀的鍛模模膛內(nèi)，施以沖擊力或靜壓力而使金屬坯料產(chǎn)生變形的加工方法.軋制:金屬坯料在一對回轉(zhuǎn)軋輥的孔隙(或孔型)中，靠摩擦力的作用．連續(xù)進(jìn)入軋輥而產(chǎn)生變形的加工方法。擠壓:將金屬坯料放入擠壓筒內(nèi)，用強(qiáng)大的壓力使坯料從?？字袛D出而變形的加工方法稱為。拉拔:將金屬坯料拉過拉拔模的?？锥冃蔚募庸し椒ā０辶蠜_壓:利用沖模使板料產(chǎn)生分離或變形的加工方法. 沖裁使坯料沿封閉輪廓分離的工序。（落料沖下的為工件，以凹模為設(shè)計(jì)基準(zhǔn)。沖孔沖下的為廢料，以凸模為設(shè)計(jì)基準(zhǔn)）。拉深使坯料在凸模的作用下壓入凹模，獲得空心體零件的沖壓工序。壓力加工方法的主要優(yōu)點(diǎn)在于通過金屬材料的塑性變形改善金屬的內(nèi)部組織。金屬材料經(jīng)過塑性變形后，能壓合鑄坯的內(nèi)部缺陷(如微裂紋、縮松、氣孔等)，使其組織致密，通過再結(jié)晶可使晶粒細(xì)化，提高金屬的機(jī)械性能，從而在保證機(jī)械零件強(qiáng)度和韌性的前提下，減少零件的截面尺寸和重量，節(jié)省金屬材料和加工工時(shí)。壓力加工方法的不足之處，是壓力加工只適用于加工塑性金屬材料，對于脆性材料如鑄鐵、青銅等則無能為力；而且不適于加工形狀太復(fù)雜的零件。自由鍛件結(jié)構(gòu)工藝性1. 避免斜面和錐度，2. 避免曲面相交，3. 避免加強(qiáng)筋和凸臺(tái)，4. 采用組合工藝。金屬焊接是借助原子間的結(jié)合，使分離的兩部分金屬形成不可拆卸的連接的工藝方法。焊接過程中必須采用加熱、加壓或同時(shí)加熱又加壓等手段．促進(jìn)金屬原子接觸、擴(kuò)散、結(jié)晶，以達(dá)到焊接的目的。 金屬焊接按其過程特點(diǎn)可分為三大類。1．熔焊：將工件需要焊接的部位加熱至熔化狀態(tài)，一般須填充金屬并形成共同的熔池，待冷卻凝固后，使分離工件連接成整體的焊接工藝稱為熔焊。有電弧焊（手工電弧焊、埋弧自動(dòng)焊、氣體保護(hù)焊）、電渣焊、電子束焊、激光焊、等離子弧焊等。：在壓力(或同時(shí)加熱)作用下，被焊的分離金屬結(jié)合面處產(chǎn)生塑性變形(有的伴隨有熔化結(jié)晶過程)而使金屬連接成整體的工藝稱為壓焊。有電阻焊、摩擦焊、冷壓焊、超聲波焊、爆炸焊、高頻焊、擴(kuò)散焊等。3．釬焊：熔點(diǎn)低于被焊金屬的釬料熔化后，填充到被焊金屬結(jié)合面的空隙之中，釬料凝固而將兩部分金屬連接成整體的焊接工藝稱為釬焊。有軟釬焊、硬釬焊（釬料的熔點(diǎn)在450 ℃以上）。焊接技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)：一是相同結(jié)構(gòu)．采用焊接工藝與鉚接相比，可以節(jié)省金屬材料、節(jié)省制造工時(shí)，接頭密封性好。以焊代鉚，不鉆孔，不用輔助材料，節(jié)省劃線、鉆孔等工序。二是對某些結(jié)構(gòu)可以來用鑄焊或鍛焊聯(lián)合結(jié)構(gòu)，取代整鑄或整鍛結(jié)構(gòu)，從而做到以小拼大，以簡拼繁，它不僅節(jié)省金屬材料，還簡化了坯料準(zhǔn)備工藝，從而降低了制造成本。三是便于制造雙金屬結(jié)構(gòu)，如切削刀具的切削部分(刀片)與夾固部分(刀柄與刀體)可用不同材料制造后焊接成整體。也可用此法制造電氣工程中使用的過渡接頭(如鋁和銅)等。重量輕、加工裝配簡單。焊接應(yīng)力變形大，接頭易產(chǎn)生裂紋、夾渣、氣孔等缺陷。焊接接頭金屬組織與性能1. 焊接熱循環(huán)2. 焊接接頭金屬組織與性能的變化1） 焊縫區(qū) 熔池金屬冷卻結(jié)晶所形成的鑄態(tài)組織。2） 焊接熱影響區(qū)焊縫兩側(cè)的母材，由于焊接熱的作用，其組織和性能發(fā)生變化的區(qū)域。① 熔合區(qū)：是焊