【正文】 之間的溫度差由小變大，則其對(duì)應(yīng)的凝固區(qū)由寬變窄 。 液態(tài)金屬的凝固 ab鑄件的凝固方式 1. 逐層凝固 純金屬或共晶成分的合金的凝固，如圖 12a； 2. 糊狀凝固 結(jié)晶溫度范圍很寬的合金的凝固，如圖 21c； 3. 中間凝固介于逐層凝固和糊狀凝固之間，大多數(shù)合金為此凝固方式，如圖 21b所示。 其中凝固區(qū)對(duì)鑄件質(zhì)量有較大影響 。 ? 流動(dòng)性 ??充型能力 ??易薄壁復(fù)雜鑄件 ?氣孔、夾渣、縮孔 ? 灰鑄鐵、硅黃銅的流動(dòng)性較好； 鑄鋼較差； 鋁合金居中。 那么 ，我們?cè)鯓雍饬亢辖鸬牧鲃?dòng)性呢 ？ 圖 11 螺旋型試樣 螺旋形流動(dòng)性試樣 在相同的澆注工藝條件下，將金屬液澆入鑄型中，測(cè)出其實(shí)際螺旋線長(zhǎng)度。 也說明不同的合金具有不同的流動(dòng)性特點(diǎn) 。 這個(gè)定義 突出地表明了流動(dòng)性對(duì)金屬液態(tài)成型工藝的重要性 。 流動(dòng)性通義是流體的流動(dòng)能力 ， 但不同學(xué)科對(duì)流動(dòng)性有不同的定義 ， 這里是材料成形學(xué)的定義 。 影響充型能力的因素有： 合金的流動(dòng)性、合金的收縮性、合金的吸氣性等。澆不足使鑄件未能獲得完整的形狀；冷隔時(shí)，鑄件雖可獲得完整的外形，但因存有未完全熔合的垂直接縫，鑄件的力學(xué)性能嚴(yán)重受損。 一、合金的充型 液態(tài)合金填充鑄型的過程簡(jiǎn)稱 充型； 液態(tài)金屬充滿鑄型，獲得尺寸精確、輪廓清晰的鑄件的能力，簡(jiǎn)稱 充型能力。 第二節(jié) 合金的鑄造性能 ? 合金的鑄造性能 是指在鑄造過程中獲得尺寸精確、結(jié)構(gòu)完整的鑄件的能力。③ 鑄件產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定性不高，尺寸檢驗(yàn)、質(zhì)量檢測(cè)技術(shù)水平低。與國(guó)外差距主要表現(xiàn)在 :① 產(chǎn)品設(shè)計(jì)水平不高 。③ 在材料力學(xué)性能控制及鑄件質(zhì)量的穩(wěn)定性控制等方面均存在差距。主要差距表現(xiàn)為 :① 我國(guó)企業(yè)沒有掌握這類大型不銹鋼鑄件整體鑄造工藝及技術(shù) 。 在大型核電設(shè)備中。設(shè)備綜合開工率 50%。 表 1 國(guó)內(nèi)外鑄造生產(chǎn)技術(shù)水平的比較 比較項(xiàng)目 國(guó) 外 國(guó) 內(nèi) 尺寸精度 汽缸體和汽缸蓋：一般為 CT8～ CT9 CT10，與國(guó)外差 2～ 4級(jí) 表面粗糙度 汽缸體和汽缸蓋： 25μm 50μm 使用壽命 汽缸套為 6000～ 10000h 3000～ 6000h 鑄件廢品率 美、英、法、日約為 2% 8～ 15% 耗能 /噸鑄件 360～ 370kg標(biāo)準(zhǔn)煤 (合格鑄件 ) 650kg標(biāo)準(zhǔn)煤 勞動(dòng)生產(chǎn)率 65t/人年 8t/人年 熔煉技術(shù) 富氧送風(fēng)，鐵水溫度 1500℃ 1400℃ 造型工藝 廣泛采用流水線，采用高壓造型、射壓造型、和氣沖造型 除汽車等行業(yè)中少數(shù)廠采用半自動(dòng)、自動(dòng)化流水線外，多數(shù)廠普遍采用 40年代造型技術(shù) 鑄造工 藝裝備 造型機(jī)精度和精度保持能力很高。與當(dāng)前世界工業(yè)化國(guó)家先進(jìn)水平相比，我國(guó)的鑄造生產(chǎn)的差距不是表現(xiàn)在規(guī)模和產(chǎn)量上，而是集中在質(zhì)量和效率上。 我國(guó)鑄造現(xiàn)狀： 鑄造是材料成形工藝發(fā)展歷史上最悠久的一種工藝，在我國(guó)已有 6000多年歷史了，目前我國(guó)鑄件年產(chǎn)量已超過 1000萬 t。 工藝三大塊：冶煉，造型（芯）和澆 注 ?落砂 shakeout 清理 cleaning ?鑄件檢驗(yàn) ?入庫(kù) 砂型 sand mould鑄造工藝流程圖 ?合型澆注 ?凝固冷卻 ? 型砂 molding sand配制 ?造型 ?砂型干燥 工裝準(zhǔn)備 ?爐料準(zhǔn)備 ?合金冶煉 芯砂 core sand配制 ?造芯 core making?型芯干燥 砂型鑄造造型生產(chǎn)線動(dòng)畫 ? 鑄件的質(zhì)量 (品質(zhì) )：直接影響到機(jī)械產(chǎn)品的質(zhì)量(品質(zhì) )。 ? 砂型鑄造應(yīng)用最為廣泛，世界各國(guó)用砂型鑄造生產(chǎn)的鑄件占鑄件總產(chǎn)量的 90％以上。 按充型條件的不同可分為： ? 重力鑄造、壓力鑄造、離心鑄造等。 鑄造生產(chǎn)會(huì)產(chǎn)生粉塵 、 有害氣體和噪聲對(duì)環(huán)境的污染 ， 比起其他機(jī)械制造工藝來更為嚴(yán)重 ， 需要采取措施進(jìn)行控制 。 （ 發(fā)展了鑄鍛聯(lián)合工藝 ） 因此 ， 鑄件多數(shù)做為毛坯用 。 可直接利用成本低廉的廢機(jī)件和切屑 ，設(shè)備費(fèi)用較低；在金屬切削機(jī)床中 ， 鑄件占機(jī)床總重量75%以上 ， 而生產(chǎn)成本僅占 1530% ? （ 4） 存在 不足 。 適合形狀復(fù)雜 ， 尤其是有復(fù)雜內(nèi)腔的毛坯或零件 。 適應(yīng)鑄鐵 ， 碳鋼 ， 有色金屬等材料；鑄件大小 ， 形狀和重量幾乎不受限制；壁厚 1mm到 1m ，質(zhì)量零點(diǎn)幾克到數(shù)百噸 （ 三峽的水輪機(jī)葉輪重達(dá) 430T） 。 注意 2個(gè)過程：（ 1） 充填型腔（ 2） 凝固冷卻 手工造型的兩箱造型圖解 型芯 Core 上箱 flask 下箱 分型面 P/L 型腔Cavatity 澆注系統(tǒng)gating system 排氣孔 ? 實(shí)質(zhì)： 液態(tài)金屬 （ 或合金 ） 充填鑄型型腔并在其中 凝固和冷卻 。 ? 大飛機(jī)、航空母艦。 ? 我國(guó)已成功地生產(chǎn)出了世界上最大的軋鋼機(jī)機(jī)架鑄鋼件（重 410t）和長(zhǎng)江三峽電站巨型水輪機(jī)的特大型鑄件 ? 中信重工采用 10爐冶煉 6包合澆的方式一次性組織 850噸精煉鋼水，成功澆鑄了目前世界最大、最先進(jìn)的自由鍛造油壓機(jī)的上橫梁，橫梁長(zhǎng) ，寬 ，高 ，毛坯總重達(dá) 520噸，需要澆鑄鋼水 ，是目前世界上一次組織鋼水最多、澆鑄噸位最重的特大型鑄鋼件。 永樂大鐘 歷 史 永樂大鐘鑄造場(chǎng)景模擬： 上圖：制模 中圖：熔煉 下圖：鑄造 中國(guó)古代鐵器中帶有球狀石墨的金相組織 湖南長(zhǎng)沙砂子塘戰(zhàn)國(guó)凹形鐵鋤 r on A ge（I ）鐵時(shí) 器代歷 史 現(xiàn)代鑄造 ? 在過去的 10年中，國(guó)內(nèi)企業(yè)如一重、二重等在大型鑄件領(lǐng)域開展了探索， 如研制成功 300 MW核電大型鑄鍛件、 550 MW水輪機(jī)組成套大型鑄鍛件等。 ? 鐘體內(nèi)外鑄有佛教經(jīng)文 23萬余字，如 《 諸佛如來菩薩尊者神僧名經(jīng) 》 ， 《 彌陀經(jīng) 》 ， 《 十二因緣咒 》 ， 《 妙法蓮花經(jīng) 》 ，《 金剛經(jīng) 》 等 17種經(jīng)咒。它是我國(guó)目前發(fā)現(xiàn)的最大青銅鐘，也是世界上著名的大鐘之一。 ? 突目面具鑄于商代晚期，原件高 ，寬 138厘米，眼球柱狀外突長(zhǎng)達(dá) ，其造型在世界上亦屬首見。蓋內(nèi)有銘文三字。在龍的右側(cè)飾一 虎形紋，雙足前屈，長(zhǎng)尾后垂；左側(cè) 飾虎形紋和龍紋。 蓋前端為一獸頭，大卷角。鋬下壁面有一陰線獸面紋， 獸口向下。獸頭半 圓形鋬，胸部?jī)蓚?cè)各飾一條陰線小龍； 前足上部?jī)蓚?cè)各有一形體較大的倒立 龍紋；腹后端分飾并攏的雙翅和下垂 的短尾，與兩鳥足合成一體。后兩足如鳥足。底略外鼓，下有四足。 獸鳥合體，站立狀，造型別致。從這些修補(bǔ)處，可以感受到當(dāng)年使用的頻繁。 該器前后肘部的圓孔分別為 21和 ，直徑 ，兩邊對(duì)穿，腹內(nèi)為圓管狀，是供抬繩穿系而特意設(shè)計(jì)的，圓管與尊身二次鑄成，然后焊接。豕的兩眼圓睜狀，兩耳成招風(fēng)狀，長(zhǎng)嘴上翹微張，犬齒尖長(zhǎng)，背上鬃毛豎起，四支剛健，臀、腹?jié)L圓，生殖器刻畫仔細(xì)，活脫脫一頭野公豬形象。 青銅文化 豕 (shi)尊 豕尊， 商 后期，容酒器，俗稱豬尊，1981年出土于 湘潭縣九華鄉(xiāng)桂花村船形山 一個(gè)叫“金盆養(yǎng)鯉”的地方。 據(jù)估計(jì)，鑄造這樣大型青銅器，需 300多人同時(shí)工作。 1939年安陽武官村出土，長(zhǎng) 166厘米，高 133厘米，寬 79厘米 。 大禾人面方鼎 大禾人面方鼎： 禮器，商代后期，高 ，口長(zhǎng) ，寬 ， 1959年湖南省寧鄉(xiāng)縣黃村寨子山出土，湖南省博物館藏。整個(gè)裝飾層次豐富，清晰精致，主題鮮明。足上部飾獸面紋，也飾扉棱，與腹部呼應(yīng)，下有三道弦紋。地襯云雷紋。表情威嚴(yán)肅穆，高顴骨，雙眼圓睜，眉彎曲，唇緊閉。 器體呈長(zhǎng)方形，立耳，四柱狀足，為商代后期鼎常見的樣式。 正方體，平沿外折，拱形立耳，以饕餮紋與乳釘紋作主要紋飾。）乳釘紋方鼎 商早期，飪食器。通高 ㎝ ，重 ㎏ 。 虎食人卣（ you） :商代晚期?，F(xiàn)藏于日本泉屋博物館。器外底有陰線紋飾，中為游龍，兩側(cè)名為一角。人物頭發(fā)向后直披，面容靜穆，著衣，從背后可見方口衣領(lǐng)和窄袖口?；啥Q起，面上及顎側(cè)飾鱗紋和云紋，利牙如鋸似鉤?；⒓绮扛教崃?，梁兩端有獸首，上飾長(zhǎng)形夔紋，以雷紋襯地。 其設(shè)計(jì)獨(dú)特，金屬加工工藝高超，集淺雕、浮雕、圓雕于一身，把平面圖像和立體浮雕結(jié)合起來，把器皿和動(dòng)物形象結(jié)合起來 ,成為了冶鑄與藝術(shù)相結(jié)合的典型代 虎食人卣（ you） 此卣作虎形，踞坐以后足及尾支撐，前爪抱住一人，張口噬人首。 19