【文章內(nèi)容簡介】 。因此鑄件的厚壁或心部受拉，薄壁或表層受壓 。 由上可知：由于內(nèi)應(yīng)力的存在，就等于鑄件在未承受載荷之前，自身就已承受了應(yīng)力載荷，因而使鑄件的實際承載能力降低，同時應(yīng)力過大時，會導(dǎo)致變形、開裂而報廢。 壁厚差 ２）、 熱應(yīng)力的影響因素 線收縮率 彈性模量 2022/5/28 45 ３）、預(yù)防措施 ： Ａ、設(shè)計壁厚均勻的鑄件； Ｂ、選用線收縮率小的合金； Ｃ、在工藝上采取措施，控制鑄件厚處和薄處同時冷卻（ 同時凝固原則 ）； Ｄ、對已存在應(yīng)力鑄件進行低溫去應(yīng)力退火。 2022/5/28 46 二、鑄件的變形與防止 ： １、變形產(chǎn)生的原因：當鑄件中的內(nèi)應(yīng)力大于鑄件所用合金的屈服強度時，就會引起鑄件變形。通過應(yīng)變來減小應(yīng)力，因此其變形方向是：受拉應(yīng)力的部分向內(nèi)凹，而受壓應(yīng)力部分向外凸，即 受拉部分產(chǎn)生壓縮變形，受壓部分產(chǎn)生拉伸變形 。變形過大時將引起報廢。 減小內(nèi)應(yīng)力的所有方法 ２、防止措施： 反變形法 時效處理（人工時效、自然時效） 2022/5/28 47 三、鑄件的裂紋與防止 ： １、產(chǎn)生的原因和分類： 當鑄件內(nèi)應(yīng)力超過金屬的強度極限時，鑄件便產(chǎn)生裂紋，導(dǎo)致鑄件報廢。 根據(jù)裂紋產(chǎn)生時溫度的不同分為熱裂和冷裂。 ２、 熱裂 ：鑄件在高溫下產(chǎn)生的裂紋。合金在凝固末期的高溫下形成的機械應(yīng)力超過該溫度下的強度極限。 合金性質(zhì)：結(jié)晶特點、化學(xué)成分等 (鑄鋼 \ Ａ、主要影響因素： 鑄鋁 \可鍛鑄鐵熱裂傾向大 )。 鑄型阻力 Ｂ、特征：裂紋小、縫隙寬、形狀曲折、縫內(nèi)呈氧化色。 控制Ｐ、Ｓ含量 Ｃ、防止措施：提高鑄型退讓性 2022/5/28 48 ３、 冷裂 ：是在低溫下形成的（主要由于熱應(yīng)力） 合金性質(zhì)（塑性差的材料易產(chǎn)生） Ａ、影響因素：含Ｐ量 鑄件結(jié)構(gòu) Ｂ、特征：裂紋細小、呈連續(xù)直線狀，有時縫內(nèi)呈輕微氧化色。 Ｃ：防止措施：與影響因素相對應(yīng)，另外澆注后勿過早開箱。 變形和裂紋都是因內(nèi)應(yīng)力而引起，因此所有降低內(nèi)應(yīng)力的方法對減少變形和裂紋傾向都是有效的。 2022/5/28 49 2022/5/28 50 2022/5/28 51 2022/5/28 52 第四節(jié) 鑄件中的氣孔 氣孔 ：氣體在鑄件中形成的孔洞。它是鑄件中最常見的缺陷。 破壞金屬的連續(xù)性 機械性 一、氣孔的危害 減少承載的有效面積 降低 引起應(yīng)力集中 氣密性 二、氣孔的分類： 氣孔種類 形成原因 特征 預(yù)防途徑 侵入氣孔 砂型表面層聚集的氣體侵入金屬液中而形成。 多位于上表面附近、尺寸較大、橢圓形或梨形、內(nèi)表面有氧化色 砂的發(fā)氣排氣能力 析出氣孔 溶于金屬中的氣體因溫度下降而析出 分布面廣、氣孔尺寸小。有色金屬（如鋁）中多見 清潔；隔離；去氣 反應(yīng)氣孔 金屬液與鑄型材料、冷鐵等發(fā)生化學(xué)反應(yīng) 形狀多種多樣，分布于發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的材料周圍 清潔；砂的透氣性 2022/5/28 53 第二章 常用合金鑄件的生產(chǎn) 第一節(jié) 鑄鐵件生產(chǎn) 2022/5/28 54 一、鑄鐵簡介：（ C%%的 FeC合金，常為~%C），是價廉、應(yīng)用廣泛的鑄造合金（占機器總重量 50%以上）。 白口鑄鐵 （ C以 Fe3C存在） 普通灰口鑄鐵（ HT） 二、鑄鐵的分類 灰口鑄鐵 可鍛鑄鐵 （ KT） （ C以 G存在 ) 球墨鑄鐵 (QT） 蠕墨鑄鐵 (RuT) 麻口鑄鐵 (C以 G +Fe3C) 2022/5/28 55 ２、 HT的性能 ： １）、機械性能： ζb和彈性模量比鋼低得多（通常 ζb 僅為120~250Mpa），塑、韌性近于 0，屬脆性材料；但抗壓強度與鋼相近（一般達 600~800Mpa）； ２）、工藝性能：不能鍛、沖；焊接性能性差；但鑄造性能優(yōu)良；切削加工性能好。 ３）、減振性好（為鋼的 5~10倍）； ４）、耐磨性較鋼好； ５）、缺口敏感性低 ； 三、灰口鑄鐵 （占各類鑄鐵總產(chǎn)量的 80%） １、 HT的組織 金屬基體＋片狀石墨 （?？醋魇怯写罅课⑿×鸭y或孔洞的碳鋼 , 強度利用率為 30~50%） 2022/5/28 56 按 HT中金屬基體顯微組織分類 ： １）、 珠光體灰口鑄鐵 ：在 P的基體上分布著細小而均勻的石墨片。它與其它基體的鑄鐵相比強度、硬度高，用來制造較為重要的機件。 ２）、 珠光體＋鐵素體 HT：在（ P+F）的基體上分布著較為粗大的石墨片（ G）。是用途最廣的一種 HT。 ３）、 鐵素體 HT：在鐵素體上分布著粗大的石墨。強度、硬度低，機性差，很少應(yīng)用。 提高 HT性能有兩條途徑 ： Ａ、改變石墨的數(shù)量、大小、形狀及分布情況，以減輕石墨對金屬基體的割裂作用。 Ｂ、在改變石墨特性的基礎(chǔ)上控制基體組織，以期充分發(fā)揮基體的作用。 2022/5/28 57 ４、影響鑄鐵組織和性能的因素 １）、 化學(xué)成分 （鑄鐵中主要的化學(xué)成分是 :C、 Si、 Mn、 S、 P。 ① 、 Ｃ、 Si：Ｃ是形成石墨和促進石墨化元素； Si：強烈促進石墨化和改善鑄造性能的元素。 HT中Ｃ、 Si含量一般是： ~%C， ~%Si。即接近共晶成分?？筛鶕?jù)碳當量法計算：Ｃ當 =C%+% ② 、 Mn、 S、 P： S阻礙石墨化、 ↑熱脆、 ↓鑄造性能，須嚴格控制（ ~%以下）。 Ｍ n：抵消Ｓ的有害作用，提高基體強、硬度，但阻礙石墨化（常為 ~%）。 P：使鑄造性能有所改善 ,但冷脆 ↑,屬有害雜， (%以下 ) 白口 麻口 P+G P+F+G F+G 2022/5/28 58 ２）、 冷卻速度 （受鑄型材料、鑄件壁厚影響）：冷速的不同將導(dǎo)致組織的不同和晶粒粗細的不同。冷速越大出現(xiàn)白口的可能性越大，組織越細。 2022/5/28 59 灰鑄鐵的 孕育鑄鐵 ：采用碳、硅含量稍低的鐵水，并通過孕育處理（孕育劑為 75%Si的硅鐵），得細小均勻的石墨，且得珠光體基體。 孕育鑄鐵特點 ： 1)、強、硬度比普通 HT顯著提高； 2)、塑、韌性仍很低； 3)、冷速對組織性能影響小。 適用于靜載荷下要求 ζb高、耐磨、高氣密性鑄件 ,厚大鑄件。 2022/5/28 60