《铸造工艺学》复习要点
3（比较重要）浇注系统的分类一、浇注系统按内浇道设臵在铸件的不同高度处分类1.顶注式浇注系统——内浇道设臵在铸件的最高处；2.中间注入式浇注系统——内浇道设臵在铸件侧面，从铸件中间高度引入；3.底注式浇注系统——内浇道设臵在铸件最低处侧面或底部；４.阶梯式浇注系统——内浇道设臵在铸件一侧不同高度多层式引入；二、按浇注系统各基本组元截面积的比例分类1.封闭式浇注系统——这种浇注系统各组元中总截面积最小时内浇道，也就是说内浇道成了该系统中的阻流截面。
统常写成F直＞F横＞F内。
2.开放式浇注系统——一般说来，这种浇注系统就是F直＜F横＜F内，即是系统中的阻流截面在直浇道下端或者在它附近的横浇道上，以期直浇道充满。
横浇道作用、形状特点作用：(将金属液引入到内浇道，阻挡熔渣、气体、砂粒进入型腔)1)使金属液以均匀而足够的量平稳的流入内浇口2)其结构开放式有利于渣及非金属夹杂物上浮并滞留在其顶部，而不随流进入型腔，故又称为撇渣道。
因此希望金属液流流动平稳有利于撇渣形状特点：①横浇道要有延长段②要有足够长度、足够高度③在内浇道入口处存在“吸动作用区”6（关键）浇注系统充满的条件是什么？为什么要充满浇注系统？实际金属即使不满足浇注条件依然充满如何解释？砂型浇注系统的充满条件表示为金属流的压力P高于型壁的气流压力Pa。
为什么要充满浇注系统？若把液态金属视为理想流体，此时只有S直>S横>S内才能满足充满条件，这就是传统的浇注系统充满理论。
而实际液态金属是有粘度的，不能作为理想流体去研究，实际流体的流动阻力影响是不容忽视的。
因此，即使不满足浇注条件依然充满。
7（会）浇注系统开设的原则中，有时“从铸件的薄壁处引入”，“从铸件的厚壁处引入”，二者是否矛盾？1)从铸件的薄壁处引入这种方法适用于薄壁而轮廓尺寸又大的铸件。
（因为可以实现同时凝固，应力小，适合收缩不大的灰铁铸件）2)从铸件的厚壁处引入创造顺序凝固，有利补缩铸件，（适合有一定壁厚差而凝固时合金的收缩量较大的铸件，如铸钢件）9（会）如何设计铸钢件浇注系统？铸钢的特点：熔点高，易氧化，流动性差，在凝固中收缩大，易产生如缩孔、缩松、热裂和变形及缺陷。
设计要点：①遵循方向性（顺序）凝固原则，浇口多设在冒口下，配给使用冷铁、收缩筋等；②使用柱塞包浇注时，直浇道设计成不充满的开放式，以保证钢液不溢出（即包口为最小截面积）；③中小件多采用底注，大件多采用阶梯式；④浇注系统简单、截面尺寸大，以保证快浇。
13（关键）冒口的种类有哪些？1）按冒口在铸件上的位臵分①顶冒口：位于铸件的最高处②侧冒口：设臵在铸件的热节点处③补贴冒口：方向凝固④局部冒口2）按冒口结构分•①矩形冒口②圆柱形冒口③球型冒口3）按冒口内腔与大气之间关系①明冒口②暗冒口大气压力冒口③发气压力冒口14（关键）冒口的有效补缩距离有哪几个部分组成？冒口的有效补缩距离是致密的冒口区和致密的末端区之和（包括冒口补所缩距离和末端的边角效应之和,当有冷铁放臵在冒口间或铸件末端时,会増大冒口补缩区b- 有效补缩区c-冒口补缩区e- 末端边角激冷区f- 缩松区17（关键）提高冒口补缩效率的方法有哪些？(大气压力冒口、保温冒口、发热冒口提高补缩效率原理的异同)1、提高冒口中金属液补缩压力----大气压力冒口在暗冒口顶部安装细砂芯，伸入冒口中心，为大气压力冒口。
浇注冒口表面结壳，外界大气压力仍可作用至金属液面上，可以增加冒口的补缩压力。
2、延长冒口中金属液保持时间----保温冒口、发热冒口：使用保温材料、发热材料作冒口套。
异同点:均使补缩效率提高, 大气压力冒口通过大气压力而发热冒口、保温冒口通过延长冒口凝固时间来提高补缩效率。
21（关键）什么是压环、防压环、积砂槽？各起什么作用？压环：指在上模样芯头上车削一道半圆凹沟,造型后在上芯座上凸起一环形砂,合型后它能把砂芯压紧,只适用于机器造型湿型作用:合型后把砂芯压紧,避免液体金属沿间隙钻入芯头,堵塞通气道防压环：指在水平芯头靠近模样根部设臵的凸起圆环,高度0.5～2㎜,宽5～12㎜作用：造型后,相应部位形成一下凹的环状缝隙,下芯,合型时可防止此处砂型被压塌,因而可防止掉砂缺陷。
集砂槽：在下芯座模样边缘上设一道凸环, 造型后,砂型内形成一环形凹槽。
作用:存放个别散落砂粒,而不致于使砂芯放不到底面上,且极大加快了下芯速度（存放遗漏的散落残砂或小砂块,避免芯头与芯座因残砂垫起而位臵不正）。
22（关键）铸造工艺参数包括哪些？为什么需要设臵机械加工余量？铸造工艺参数包括：铸造收缩率、机械加工余量、起模斜度、最小铸出孔的尺寸、工艺补正量、分型负数、反变形量。
加工余量：指为保证铸件加工面尺寸和零件精度，在铸件工艺设计时预先增加而在机械加工时切去的金属层厚度。
设臵机械加工余量的原因：铸件本身精度、表面粗糙度相对较低,且一些基本尺寸和结构有具体相关标准选用,对于铸件加工表面,必须留有适当的机械加工余量才能使铸件机加后获得光洁表面和精确尺寸,以符合图纸要求。
浇注系统充满理论砂型具有透气性，从这种特殊边界条件出发。
可知只有金属流的压力P高于型壁的气流压力Pa时，才呈充满状态。
这时型壁对金属流有约束作用，除了砂粒承受金属的压力外，砂粒间的微孔所形成的毛细管压力和孔内的气体压力，共同阻止金属液深入孔隙；而液流压力P 下降到等于型壁的气体压力Pa时，金属液流开始脱离型壁出现非充满状态。
因此，砂型浇注系统的充满条件表示为：可以看出，：若把液态金属视为理想流体，则全部阻力系数均等于零，流量系数μ＝1。
只有S S直>S横>S内才能满足充满条件，这就是传统的浇注系统充满理论。
众所周知，实际液态金属是有粘度的，不能作为理想流体去研究，实际流体的流动阻力影响是不容忽视的。
浇注系统开设的原则1)从铸件的薄壁处引入这种方法适用于薄壁而轮廓尺寸又大的铸件。
（因为可以实现同时凝固，应力小，适合收缩不大的灰铁铸件）2)从铸件的厚壁处引入创造顺序凝固，有利补缩铸件，（适合有一定壁厚差而凝固时合金的收缩量较大的铸件，如铸钢件）３)内浇道尽可能不开在铸件重要部位局部过热，粗大(组织) 易缩松４)内浇道要引导液流不正面冲击铸型、砂芯等５)浇注系统位臵选择，应该使金属液在型腔内流动路径尽可能短，还应考虑不妨碍铸件收缩６)内浇道应开在加工表面2、铸造优缺点优点：1）可以生产出形状复杂，特别是具有复杂内腔的零件毛坯，如各种箱体、床身、机架等。
2）铸造生产的适应性广，工艺灵活性大。
工业上常用的金属材料均可用来进行铸造，铸件的重量可由几克到几百吨，壁厚可由0.5mm到1m左右。
3）铸造用原材料大都来源广泛，价格低廉，并可直接利用废机件，故铸件成本较低。
缺点：1）铸造组织疏松、晶粒粗大，内部易产生缩孔、缩松、气孔等缺陷，因此，铸件的力学性能，特别是冲击韧度低于同种材料的锻件。
2）铸件质量不够稳定。
一什么是浇注系统？在铸型上用以把金属液体从浇包引入到型腔内所经过的一系列通道称为浇注系统。
将金属液体正确引入铸型型腔，对保证铸件的质量起重要作用，一般铸件由于浇注系统设臵错误而造成铸件废品的，约占铸件总废品的30%，使金属液的消耗增加；铸件成本增加。
二、浇注系统的主要作用1.保证金属液体平稳地、无冲击地充满型腔；2.防止熔渣随同金属液体进入型腔；3.防止金属液卷入气体带入型腔；4.防止铸件产生渣眼、沙眼、气孔缺陷；金属液引入型腔位臵会影响铸型与铸件的温度分布，对铸件缩孔、缩松、内应力的产生有直接影响。
三、浇注系统的组成浇口杯——承接浇包中的液体金属。
直浇道——将金属液由浇口杯引入到横浇道。
横浇道——将金属液引入到内浇道，阻挡熔渣、气体、砂粒进入型腔。
内浇道——将金属液体引入型腔。
按浇注系统各基本组元截面积的比例分类1.封闭式浇注系统——这种浇注系统各组元中总截面积最小时内浇道，也就是说内浇道成了该系统中的阻流截面。
统常写成F直＞F横＞F内特点：浇注系统易被金属液充满，撇渣能力好，可防止气体卷入。
但由于内浇道流出的金属液体受该系统中有效压头的直接作用，因此流速较大，有时会发生喷射现象，因而，不适宜用于易氧化的有色金属件或压头大的件，也不宜用于用柱塞包浇注的铸钢件。
2.开放式浇注系统——一般说来，这种浇注系统就是F直＜F横＜F内，即是系统中的阻流截面在直浇道下端或者在它附近的横浇道上，以期直浇道充满。
特点：它主要适用于易氧化的有色金属铸件，球铁铸件和柱塞包浇注的中大型铸钢件。
开放式浇注系统在一定比例和一定条件下，也是可以充满的。
在铝镁合金逐渐上通常的比例是 F直:F横:F内=1 : 2 : 4 。
直浇道转入横浇道是一个急转弯，如果金属液流速大，将出现严重的紊流和冲刷铸型，设臵浇口窝起缓冲作用，减少对铸型的冲刷，还可以流动分布。
横浇道主要作用：①除了是金属液以均匀而足够的量平稳的流入内浇口外，②其结构开放式还要有利于渣及非金属夹杂物上浮并滞留在其顶部，而不随流进入型腔，故又称为撇渣道。
因此希望金属液流流动平稳有利于撇渣。
（常用办法利用水力学中局部阻力和沿程阻力的概念来设计横浇道）。
横浇道的结构也有很大的作用：①横浇道要有延长段（图3-2-21）；②要有足够长度、足够高度（图3-2-22）；渣一般上浮，V2=2r2(ρ液-ρ杂)/gη。
液体在横浇道内流动分为V1 、V2 V1为液流速度，V2为上浮速度渣在V1 V2复合作用下运动，应保证金属液入内浇道以前让渣浮到横浇道顶部，留在横浇道内。
当V1即金属液流速过快时，紊流加大→渣上浮阻力加大→临界流速约为悬浮速度，渣越小，悬浮速度越小，则危险性越大（越易进入内浇道）。
③在内浇道入口处存在“吸动作用区”（图3-2-23）；这个区域范围略大于内浇道横截面积，并且与内浇道内多层金属液流速V有关。
吸动区作用范围随内浇道横截面积的增大及内浇道与横浇道的高度比h内/h横的增大而增大加剧。
（图3-2-24）（图3-2-25）将内浇道/横浇道联接处作了修改（图3-2-26）在内浇道前面压缩流线，防止初始金属液慢慢流入内浇道。
内浇道的作用是控制金属液充填铸型的速度和方向，调节铸型各部分的温度和铸件的凝固顺序。
冒口的作用为了使铸件在凝固的最后阶段得到补缩，防止缩孔、缩松、裂纹、变形等产生，则在铸件上设臵冒口。
冒口－储备足量的液态金属，又可排气、集渣。
铸造合金凝固时，均产生体积收缩，凝固后均会形成孔洞－缩孔、缩松。
三、冒口的设计原则（一）设臵冒口的必要性（二）、冒口位臵选择原则1方向性（顺序）凝固，要使凝固进行方向超香冒 2 一般在热节上方，厚壁部分设臵； 3 冒口应比铸件晚凝固，最后凝固才能补缩； 4 冒口在满足补缩条件下，尺寸尽量小； 5 防止裂纹产生，冒口不设在铸件应力集中处（阻碍收缩），防止引起裂纹； 6 尽可能地将冒口设在方便和容易消除冒口残根的地方；7 冒口的补缩距离要大于冒口的有效补缩范围。
铸造工艺学
铸造工艺学.上册铸造工艺学，即针对金属件和非金属件加工成型的一门学科。
它既包括了传统的铸造工艺，也包括其他新型成型技术，如模压成型、浇注成型等，用以制造各种精密零件。
基于不断发展的铸造工艺，有助于改变传统的制造方法，提升产品品质，满足实际的应用要求，推动世界制造业的发展。
铸造工艺学是一门让学生了解和掌握各种铸造过程的课程。
本章将重点介绍铸造工艺学的内容：一、铸造的历史1. 古代铸造铸造技术在古代已出现，古代以铸铁和铸铝等金属为原料，利用各种高温烧结技术在木模型中塑造出想要的结构。
2. 近代铸造近代铸造技术发展较快，金属成形更加复杂、精细。
例如转火铸钢及其复合材料的大规模应用，被应用到航天、轨道交通、核能发电等高科技行业。
二、铸造的方法1. 选料在铸造过程中，很重要的一步是对原料进行选择，铸造过程中使用的材料一般是铸铁、铸钢、铝材等各种可以被熔化的金属。
2. 合金合金也是铸造过程中重要的一部分，常见的合金有铁锰合金、铝锡合金等，它们可以提高铸件的耐热性、耐腐蚀性、强度及硬度等特性。
3. 模具模具是铸件加工过程的关键装备，它可以定义出铸件的外形、结构及尺寸。
一般的模具可分为模具的型腔板和钻孔、锻塑机及模具模座，它们结合在一起，可以使得模具更加精细化、可靠性更高。
三、铸造的术语1. 冷铸：指在室温下进行铸造，由于温度比较低，所以铸件的精度也不高。
2. 热铸：指在较高的温度下进行铸造，它可以使铸件具有更精细的配置，更高的精度及耐久性。
3. 投入：指在铸模内投入一定金属加工材料，以得到所要打造的铸件。
4. 机加工：指利用机械设备加工卡具等材料，以获得所需要的铸件。
四、铸造的大类1. 普通铸造：普通铸造方法比较简单，无需使用复杂的铸造工艺，只需金属材料由熔炉灌注到模具内就可以完成整个铸造过程。
2. 精密铸造：精密铸造技术是普通铸造技术的升级版，利用一系列的技术，可以提高加工铸件的性能和精度，适用于制造高精度的部件和组件。
铸造工艺学总结终极版
第一章铸造工艺设计概论一：设计依据：1.生产任务（a铸造的零件图样b零件的技术要求c产品的数量及生产期限）2生产条件（a设备的能力b车间原材料的应用情况和供应情况c工人的生产经验和技术水平d模具等工艺制备制造车间的加工和生产经验）3考虑经济性。
二：设计内容和程序：1铸造工艺图（a零件的工艺分析b造型及铸造方法的选择c确定浇注位置和分型面d选工艺参数e设计浇冒口，冷铁和铸肋f砂芯设计）2铸件图，3铸型装配图，4工艺卡。
第二章铸造工艺方案的确定(为看懂图例，理解原理准备）一：从避免缺陷方面审查逐渐结构：a合理的壁厚b铸件的结构不应造成严重的收缩阻碍（过渡和圆角）c内壁小于外壁d 壁厚均匀，减小肥厚的部分e利用补缩实现顺序凝固f防止铸件翘曲变形g避免浇注系统的大平面。
二：从简化铸造工艺方面改进零件结构：a改进妨碍起模的凸台，凸缘和肋板的结构b取消侧凹c改进铸件内腔的结构和减少砂芯d减少和简化分型面e有利于砂芯的固定和排气f减少清理铸件的工作量g简化模具制造h大型复杂件的分体铸造和简化小件的联合制造。
三：浇注位置的确定：a铸件的重要部分应尽量置于下部b重要加工面应朝下或呈直立状态c使铸件的大平面朝下，避免夹砂结疤类缺陷d应保证铸件能充满e应有利于铸件的补缩g避免用吊砂，掉芯或悬臂式砂芯，便于下芯，合箱及检验h应使合箱位置，浇注位置和铸件冷却位置相一致。
四：分型面的选择：a应使铸件全部或大部置于同一半型内b尽量减少分型面的数量c分型面应尽量选用平面d便于下芯，合箱和检查型腔尺寸e不使砂箱过高f受力件的分型面的选择不应削弱铸件结构强度g注意减轻铸件清理和机械加工第三章砂芯设计及铸造工艺设计参数一：砂芯的作用：形成铸件的内腔，孔和铸件外形不能出砂的部位。
二：芯头的组成：芯头长度，芯头斜度，芯头间隙，压环，防压环和积砂槽。
三：铸件尺寸公差：定义：铸件各部分尺寸允许的极限偏差。
影响因素：铸件设计要求的精度，机械加工要求，铸件数量和批量，铸造金属及合金种类，采用的铸造设备及工装，铸造工艺方法四：铸件重量公差：定义：以占铸件公称质量的百分率为单位的铸件质量变动的允许值机械加工余量：定义;铸件工艺设计时先增加的，而后在机械加工时又被切去的金属层厚度。
最新铸造工艺学期末考试复习汇总
一.绪论1，材料成形工艺（有时也称材料成形技术），是将材料制造成所需形状及尺寸的毛坯或成品的所有加工方法或手段的总称。
2 成形方法的选择原则1）适用性原则满足使用要求；适应成形加工性能。
2）经济性原则获得最大的经济效益。
3）与环境相宜原则环境保护问题，对环境友好。
3成形方法选择的主要依据（1）产品功能及其结构、形状尺寸和使用要求等；2）产量；3）生产条件铸造1概念：铸造是将液态金属在重力或外力作用下充填到铸型腔中使之冷却、凝固，从而获得所需形状及尺寸的毛坯或零件的方法，所铸出的产品称为铸件。
金属液态成形金属液态成型近净形化生产2 分类通常从铸型材料、充型和凝固等方面对铸造进行分类。
1）按铸型材料、充型和凝固条件铸造方法分为砂型铸造（用砂型作铸型在重力下充型和凝固的铸造方法）和特种铸造（在铸型材料、充型和凝固等方面与砂型铸造有显著差别的铸造方法的统称）2）按液态合金充型和凝固条件铸造方法分为重力铸造（如砂型铸造、壳型铸造、陶瓷型铸造、熔模铸造、金属型铸造）和非重力铸造（如压力铸造、低压铸造、挤压铸造和离心铸造）。
3）按铸型材料铸造方法分为一次型铸造（如砂型铸造、壳型铸造和熔模铸造，铸型材料为非金属材料）和永久型铸造（如金属型铸造、压力铸造和低压铸造，铸型材料为金属材料）。
4特点1）优点（1）适用范围广合金种类、铸件的形状和大小及质量几乎不受限制；（2）铸件具有一定的尺寸精度通常比普通锻件高，熔模铸件可达到无加工余量；（3）成本较低原材料来源广，价格低廉；铸件与零件形状和尺寸相近，节省材料。
2）缺点（1）铸件晶粒粗大，组织疏松，易产生缩孔和气孔等缺陷；（2）铸件力学性能较低，尤其是冲击韧性较低；（3）生产工序多，铸件质量难以精确控制。
二.铸造工艺设计概论1 铸造工艺设计的概念铸造工艺设计又称铸造工艺规程设计根据零件的结构特点、技术要求、生产批量和生产条件等，确定铸造工艺方案和工艺参数，绘制铸造工艺图，编制铸造工艺卡等技术文件的过程。
铸造工艺学复习资料
铸造用原砂种类：1.石英质砂2.非石英质砂：锆砂，铬铁矿砂，镁砂，镁橄榄石砂，石灰石砂，耐火熟料，碳质材料，刚玉砂。
铸造用砂选择：主要考察原砂的纯度，含泥量，颗粒组成，颗粒形状，少借点等指标。
铸造用砂的颗粒形状：天然硅砂如河砂，湖砂圆形；山砂，硅砂呈多角形；破碎的人造硅砂为尖角形。
粘土的种类：普通黏土，膨润土。
粘土-水体系：黏土中的水可分为吸附水和结构水，前者是吸附在粘土矿物层间，约在100-200度的较低温度下可以脱去的水；后者是以OH-形式存在于粘土晶格中，其脱羟温度随粘土种类的不同而异，波动在400-600之间。
粘土的烧结机理：粘土的粘结性能与粘土颗粒表面吸附水的结构，粘土的胶体特性密切相关。
粘土晶格表面的极性水分子彼此连接成六边形内网，增加水分，逐渐发展成接二连三的水分子层。
粘土颗粒就是靠这种网层水分子彼此连接，从而产生了湿态粘结力。
粘土型砂的性能：强度：保证铸型在造型，搬运，合型和浇注过程中不变形，不损坏。
良好透气性和低的发气性：在高温液态金属作用下所产生的气体量要少，并迅速逸出型外。
退让性：防铸件在凝固，冷却过程中产生裂纹，变形等缺陷。
出砂性和复用性：便于铸件的落砂清理，且经多次使用后仍保持型砂原来的性能。
透气性：型砂使气体逸出的能力。
流动性：型砂在外力和本身中立作用下，砂粒质点互相移动的能力。
发气性：型砂在高温作用下产生气体的能力。
耐火度：型砂抵抗高温热作用性能。
不粘模性：型砂不粘附模样及芯盒表面的性能。
可塑性：型砂在外力作用下变形，外力取出后仍保持所赋予形状的能力。
退让性：型砂在金属凝固，冷却过程中，能相应地变形，退让而不阻碍铸件收缩的能力。
复用性：型砂经多次使用仍能保持原来性能的能力。
煤粉的作用和原理：提高铸铁件的表面质量，防止铸件产生粘砂，夹砂等缺陷。
粘土砂铸型缺陷：夹砂，粘砂，裂纹，侵入性气体，夹砂：由于铸型表层强度很低时，砂型表面层膨胀发生工期和裂纹而形成的。
砂型表面层因热膨胀产生的应力超出了水分饱和凝聚区的强度。
铸造工艺学复习大纲
铸造工艺学复习大纲第一章砂型结构及其工作条件1、型（芯）砂的组成：原砂+粘结剂+附加物。
2、砂型的结构：是具有一定强度的微孔-多孔体系，由原砂、粘接剂、附加物和微孔构成。
3、①原砂：硅砂SiO2等。
骨干材料，占型砂总质量的82-99%。
②粘结剂：粘土、无机化学粘结剂（水玻璃）、有机化学粘结剂（油、树脂）。
以薄膜形式覆盖砂粒，使型砂具有必要的强度和韧性。
按粘接力产生机制分为：物理固结、化学粘接和机械粘接。
③附加物：改善型砂的工艺和使用性能。
4、原砂的作用：①提供必要的耐高温和热物理性能，以保证充型、冷却、凝固顺利，获得优质铸件。
②提供众多孔隙，使砂型具有透气性、退让性。
5、铸型的工作条件：①力学作用：浇注时冲击、冲刷—影响铸件的形状、夹砂；充型后浮力、静压力---变形、尺寸精度；冷却收缩—铸件应力、变形。
②热作用：热辐射—铸型升温；铸型内腔—气体压力升高，迁移。
③物理作用：机械粘砂、铸渗等。
④化学作用：粘结剂燃烧、分解；界面化学反应。
6、【传质】：一种物质在另一媒介物中传递。
铸造工艺中常见的传质现象：湿型风干、烘干、水分蒸发、迁移、凝聚吹气硬化、有机粘结剂的燃烧、分解产生气体的扩散和铸件表面的合金化。
7、砂型表层的水分迁移：8、【微观膨胀】：砂粒的膨胀能被湿粘土膜的收缩所抵消，仅减小孔隙而不引起砂型尺寸变化。
9、膨胀缺陷：夹砂结疤、鼠尾、沟槽。
控制热湿拉强度是控制夹砂结疤类缺陷的关键。
备注：夹砂等缺陷原因有两个：①水分迁移；②砂粒膨胀。
10、液态金属的冲刷及其造成的缺陷：砂眼、抬箱和跑火、偏芯及形状不合格。
11、气体和侵入性气孔主要成分：H2、N2、CO、CO2、O2。
CO/CO2 是表征铸型气氛还原性的标志。
12、【反应性气孔】金属与铸型、金属与溶渣或金属液内某些元素、化合物之间发生反应形成的气孔。
反应性气孔来源：①水蒸气与合金成分的反应；②型砂组分的分解；③固体碳的燃烧及气化反应。
其形成机理：CO核心说、H2核心说。
南昌航空大学铸造工艺学复习考点
铸造工艺学1、湿型被金属液急剧加热时，砂型中的水分会从高温表面向低温的里层迁移，水分迁移的原因是砂型表面层的水分受热蒸发表成水蒸气，进入里层，凝聚成水；还有就是水在压力差和表面张力的作用下从高温到低温一共分为四个区域：干燥区 水分饱和凝聚区 过渡区 正常区四个区域在不断变化 砂型的含水量、粘土的种类和加入量、砂型紧实度对它有影响2、夹砂分为夹砂结疤和鼠尾 金属液进入裂纹把拱起的砂型表层包在铸件里砂型表面只拱起而未断开形成机理:1、砂型表面层因膨胀产生的应力超过水分凝聚区的强度2、砂型的热膨胀超过热应变3、干燥层的热应力超过水分凝聚区的强度，热膨胀大于凝聚区的热应变 防止措施:1、造型材料方面：正确选择和配制型砂是防止夹砂的主要措施。
选择膨胀系数小的、没有相变的、热扩散率和蓄热系数高的在原砂中加入煤粉、重油、木屑等能降低热压应力 降低含水量采用水玻璃砂、树脂砂2、铸造工艺方面：避免大平面在水平位置浇注，浇注系统应能使金属平稳的进入型腔，内浇口均匀分布，适当降低浇注温度3、铸件结构方面：尽量避免大平面，铸造圆角要适当3、粘砂：铸件部分或整个表面粘着一层型砂与金属氧化物形成的化合物称为粘砂 铸钢比铸铁严重 湿型比干型严重 分为机械粘砂和化学粘砂防止措施：采用细砂、提高铸型紧实度、铸型表面刷涂料铸铁中加煤粉 降低浇注温度4、在铸造中，把颗粒直接大于0.020mm 的叫做砂，小于0.02mm 的称为泥，当两者混杂在一起时，则根据两者的相对含量来区分5、角形系数（E ）是原砂的实际比表面积S S 与理论比表面积L S 的比值，是反应原砂颗粒形貌的一项指标 L SS S E E>16、粘土的粘结机理：1、表面联接 2、桥联接7、砂型抵抗外力破坏的能力称为强度，强度不足在搬运过程中容易损坏，使铸件产生砂眼、跑火、胀砂，太高易出现气孔强度有：湿强度、干强度、高温强度、热湿拉强度、表面强度及硬度湿强度：影响因素粘土的种类及加入量、含水量、原砂的颗粒特性、型砂的紧实度及混砂工艺当水分含量适当时，随粘土的增加现增加后不变 加入量相同时，膨润土砂的湿强度比普通粘土高 当粘土量不变时，随水分的增加先上升后下降 原砂颗粒越细，湿强度越高 紧实度提高，强度提高干强度：型砂经烘干或硬化后的强度 因素：粘土加入量、含水量和烘干规范高温强度：又称热强度，指型砂在高温作用下的强度 因素：粘土的种类及加入量、湿态含水量、附加物热湿拉强度：表层强度 提高方法：采用颗粒分散的原砂、增加粘土的加入量、加膨润土 在铸型或型砂的表面喷刷涂料表面强度及硬度：型砂试样在高温急速加热时所形成的水分凝聚区的拉伸强度 影响：粘土的种类及加入量8、透气性：型砂使气体逸出的能力 影响：1、原砂的颗粒特性 2、水分3、粘土4、附加物 透气性的测定原理：PFH QHKP-气体通过型砂试样前后的压力差 T-气体通过型砂试样的时间F-型砂试样断面积 H-型砂试样高度K-型砂透气率 单位min)./(4g cm9、铝、镁合金铸件用湿型砂必须加入防燃的附加物，因为它会水、氧及SiO2发生剧烈反应，会燃烧甚至爆炸10、铸铁件用湿型砂是加煤粉煤粉的作用：生成大量CO ，防氧化；受热软化和产生大量的气体，防止金属渗入和防止夹砂；在400℃以上生成碳，阻止金属和铸型界面发生反应11、涂料的作用：一次性涂料 1、降低铸件表面粗糙度 2、提高铸型表面强度和热稳定性，减少铸件产生砂眼、掉砂等缺陷 3、对于铸钢件和大型铸铁件，可以防止或减少铸件表面产生粘砂缺陷 4、对于镁合金，可以减少铸件产生氧化或燃烧 5、若在涂料中加入某些合金粉末，浇注后会形成一层具有某些特殊性的结合层永久涂料 1、保护金属铸型 2、可改善金属冲型能力 3、调节铸件冷却速度3、便于抽出金属型芯和取出铸件 5、有一定的程度的排气作用12、涂料一般是由耐火材料、粘结剂、载体和悬浮剂组成13、以型砂为材料制备铸型的铸造方法叫型砂铸造常用的砂型有湿型、干型、表面干型和各种化学硬化砂型砂型的工艺流程：混砂——造型——准备铸型、合金熔炼——浇注——落砂——清理14、造型方法：手工造型（芯）和机器造型（芯） 手工造型是指用手工完成紧砂、起模、修整及合箱等主要操作的造型过程，方法模样造型、刮板造型、地坑造型机器造型是指用机器全部完成或至少完成紧砂操作的造型 方法震动、压实、震压、微震压实、射砂紧实、抛砂紧实高压造型-q ≥0.7MPa 中压造型-q=0.4~0.7MPa 低压造型-q=0.13~0.4MPa 把铸件从沙箱中取出，去掉铸件表面及内控中的型砂和型芯的工艺过程称为落砂，分为人工河机械清除砂芯的方法：水力清砂除芯 水爆清砂除芯铸件清理：1、浇冒口的切除2、铸件表面清理：、手工清理 滚筒表面清理 喷、抛丸处理铸件缺陷的检验方法：外观缺陷的检验表面缺陷检验 荧光探伤法 着色发内部缺陷检验 射线检验 超声波检验 压力试验15、合箱的步骤：1、检查、清理、修理砂型和砂芯 2、安装 3、清理散砂，检查下芯的质量 4、固紧铸型，安放浇口杯、冒口圈，16、铸造工艺性 ：指零件的结构应符合铸造生产要求，易于保证铸件的品质，简化铸造工艺过程和降低成本 零件的结构特点：壁厚大小、形状及重量大小砂型铸造的特点：对结构、重量、大小无要求对最小壁厚有要求砂型铸造的铸件在凝固冷却到室温后的组织无层状结构、性能无方向性、其强度、韧性、刚度在各方向都相等，内应力小精度较差，表面粗糙度较大17、浇注位置的选择：铸件重要工作面应尽量朝下或垂直安放保证铸件能充满 保证铸件能自下而上的顺序凝固18、铸件线收缩率100%L ⨯-=件件模L L K 芯头的尺寸 ][σKPF ≥ F-芯座的承压表面积P-作用在芯座上的实际压力 【σ】-芯座允许的抗拉强度 一般取40—60kPa 活化膨润土60—100kPa 干型0.6—0.8MPa19、浇注系统：有浇口杯、直浇道、横浇道、内浇道组成20、浇注系统最小截面积：p H G F τγμ0443.0m i n =G ——充填铸型的液态金属重量 铝镁合金、铸钢件一般为铸件的2~3倍，铸铁件为1.1~1.4倍F ——直浇道出口处的面积τ—浇注时间 p c V H =τc H —铸件高度 c V —型腔内液面的平均上升速度γ—液体金属的密度μ—流量消耗系数 对航空铝、镁合金取0.3~0.7计算静压头 C P H H p 22-=H ——内浇道以上至浇口杯中合金液面的高度P ——内浇道以上型腔高度C ——铸件型腔的总高度底注式 P H =H-C/2 顶注式 PH =H21、冒口作用：1、补偿铸件凝固时的收缩 2、调整铸件凝固时的温度分布，控制铸件的凝固顺序 3、排气、集渣 4、利用明冒口观察型腔内金属液的冲型情况22、设计冒口应遵守的条件：冒口凝固时间应大于或等于铸件的凝固时间 冒口应足够大 冒口与被补缩部位直接应通畅冒口的补缩原理 补缩通道扩张角的大小和方向决定着补缩通道通畅与否和通畅的程度，扩张角越大，补缩越容易有效补缩距离：合金种类影响 铸件的结构形状的影响 冷铁的影响 析出气体压力与冒口补缩压力的影响冷铁的作用：1）、与浇注系统和冒口配合控制铸件的凝固次序：1、形成凝固次序 2、改变铸件的凝固次序，使之顺序凝固 3、增大凝固过程的温度梯度，使凝固次序更明显 4、加速铸件局部厚大部位的凝固速度，使之与周围部分同时凝固2）、加速铸件的凝固速度，细化晶粒组织，提高铸件的力学性能3）、控制和扩大冒口的补缩范围，提高冒口的补缩效率。
铸造工艺工程学考试复习资料
附加物、有机物的燃烧、分解和升华，可能使铸件产生气孔。
12.湿型砂一般常用哪些原材料混碾而成？他们对铸件质量分别带来什么影响？
• 原材料： 1）原砂 橄榄石砂烧结点比硅砂低，不被金属润湿，具有化学惰性，耐火温度高， 与钢液接触时，能形成致密烧结层，可防止铸件粘砂及毛刺。用镁橄榄石替代硅砂生产高锰钢铸
• 裂纹和变形的防止 1、采用正确的铸造工艺（正确设计浇注系统、补缩系统等）；2、铸件形状 设计要求简单、对称和厚薄均匀；3、对铸件进行热处理。
• 4) 铸件中的气孔 • 气体的来源
• 1）熔炼过程 2）铸型 对于湿砂型，其中的水分在高温金属液的热作用下会产生大量蒸汽； 即使烘干的铸型，浇注前也会吸收空气中的水分，且其中的粘土在金属液的热作用下结晶水还会
• 蠕虫状石墨：长大过程：蠕虫状石墨主要是在共晶凝固过程中从铁液中直接析出的，最初 形态呈小球状或聚集状，经过畸变，并经没有被奥氏体全包围的长出口，在与铁液直接接 触的条件下长大而成。即小球墨-畸变球墨-蠕虫状石墨。也可能是小片状，然后在界面前 沿，由于蠕化元素的局部富集而逐渐变成蠕虫状石墨。
件的表面质量好，还可避免工人接触有害硅粉末。
• 锆砂组分为锆英石，另含有铁的化合物，锆砂的热膨胀性能较低，能避免铸件产生夹砂、结疤等 缺陷。此外，热导率、蓄热系数、密度都比硅砂高，铸件的冷却速度快，可以细化晶粒，提高力 学性能。化学稳定性高，且不被熔融技术或金属氧化物浸湿，有利于阻止金属液侵入铸型孔隙， 防止化学粘砂、减少机械粘砂缺陷。
• 据分析，形核会因为凝固条件的差异存在不同。如白口铸铁共析转变可能是Fe3C领先析出，灰铸铁则是先发生 碳的脱熔，然后析出铁素体，然后进入共析阶段。
• 在铁素体、Fe3C生长过程中，各自的前沿和侧面分别有碳和铁的富集。在生长前沿产生溶质元素的交替扩散， 使晶体先前或者通过搭桥或分枝的方式沿其侧面交替生长，形成新片层；此外，先析出的领先相虽然长自与晶 核有位相关系的某个奥氏体晶体，却长入与他们无特定位相关系的另一个奥氏体晶粒中。
铸造工艺学期末复习资料
造型材料：用于造型制芯的各种原砂、粘结剂、添加剂以及由各种原材料所组成型砂和芯砂的材料。
角形系数：铸造用硅砂的实际比表面积与理论比表面积的比值。
烧结点：原砂颗粒表面或沙粒间的混杂物开始熔化的温度。
比强度：每1%的粘结剂可获得的芯砂干拉强度。
可使用时间：自硬树脂砂混砂后能够制作出合格砂芯的那一段时间。
脱模时间：从混砂结束开始在芯盒内制的砂芯硬化到能满意地将砂芯从芯盒中取出，而不致发生砂芯变形所需的时间间隔。
溃散性：铸件浇注并凝固后，砂型、砂芯被打碎的难易程度，也叫除砂性。
1、涂料作用？优质涂料应具有的性质？一）1）砂型和砂芯是微孔——多孔隙体系，涂敷涂料，既填塞了砂型和砂芯表面空隙，也在铸型和金属液之间建立起一道有效的耐火屏障，避免铸件表面粗糙、机械粘砂、化学粘砂，使铸件表面粗糙度得到很好的改善。
2）涂敷涂料也可防止或减少铸件产生与砂子有关的其他铸造缺陷或质量问题。
3）用涂料来产生冶金效应，改善铸件局部的表面性能和内在质量。
二）1）好的悬浮性及再搅拌性。
2）有一定的触变性。
3）好的覆盖能力。
4）具有适当的渗透性。
5）具有良好的粘结强度和耐激热性。
6）好的抗粘砂性。
7）低的发气性。
8）好的贮存性。
9）各种原材料资源丰富，成本低廉，并能满足劳动卫生方面的要求。
2、列举常用吹二氧化碳的方法。
吹气速度及时间对砂的硬度和强度有什么影响？答：方法：1、插管法（大型砂型或砂芯）2、盖罩法（较小型砂或砂芯）3、通过模样吹气法4、脉冲吹气法5、真空CO2 僵化法，又叫VRH-CO2 僵化法或真空置换僵化法。
影响：低流速有利于钠水玻璃化学反应，可以得到较高的初始强度与硬度，但降低终强度并促进放热；高流速促进脱水及吸热物理反应，是化学反应迟缓，可得到较高的力学性能及较好的存放性。
从吹气时间看，如果低流速且长时间吹气，将得到强度低、表面酥脆的型和芯，这就是所谓的过吹。
3、什么是热砂问题？热砂问题有什么不良影响？请论述解决措施和途径。
铸造工艺学汇总
一、名词解释铸造：采用熔炼方法，将金属熔化成液态在砂型、陶瓷型、金属型等铸型中直接成形的加工方法。
铸造工艺学：是研究铸件成形方法的一门学科，包括铸造工艺方案及参数设计、铸型材料和铸造方法、铸型及芯的制造、合金熔体充型的过程及原理与浇注系统设计、补缩系统原理及设计。
技术审查：审查零件工艺性、生产条件是否能满足铸造零件的规模、精度要求和技术要求。
零件的工艺性：零件的结构是否合理如铸件壁厚分布是否合理、厚度是否大于最小壁厚，铸件壁的联结处的联结方式是否合理，薄厚壁是否均匀过渡，拐角处是否圆角过渡，是否利于起模，是否有利于清砂。
浇注位置：浇注时铸件在铸型中所处的具体位置。
铸造工艺参数：指需要确定的工艺数据，具体包括铸造线收缩率、机械加工余量、拔模斜度、最小铸出尺寸、工艺补正量、分型负数、分芯负数和反变形量。
铸造线收缩率:指铸件在凝固过程中所产生的长度方面的缩小，表达式为％模件模100L L -L ⨯=ε机械加工余量：指在铸件加工表面上留出的，准备切去的铸件表层厚度。
往往和铸件尺寸公差配合使用。
加工余量值由两部分构成，一部分是尺寸公差CT 值，另一部分为要求的铸件机械加工余量RMA 值。
起模斜度：为了利于起模或脱芯，在模样或芯盒的出模方向设有一定的斜度，以避免损坏铸型和芯子。
最小铸出孔及槽：对于一些较小的孔和槽，如果采用铸造方法生成，往往会产生问题，如：精度、粘砂，有时铸出的孔和槽产生偏差后再用机加工方法校正反而不如直接铸死再进行机加工，故通常采用的方法是不将较小的孔和槽铸出。
工艺补正量：有时模样和芯盒的尺寸准确无误，但是铸出工件的尺寸仍不符合图样要求，对于这种情况通常采用工艺补正的方法解决。
分型负数：分型面在制造过程中往往因为修整、烘烤等原因以及防止跑火在合箱时在分型面上铺垫的石棉绳、泥条或油灰条等，这样在分型面处增加了铸件尺寸，为了保证铸件尺寸精度，通常采用在分型面处减去一定的模样尺寸。
通常与铸件大小、工艺习惯以及铺垫材料有关。
铸造工艺知识点总结
铸造工艺知识点总结一、铸造工艺的概念和分类铸造是指将金属、非金属或合金等熔化后浇铸入具有一定形状和尺寸的模具中，然后冷却凝固后取出模具，得到所需要的零件或工件的一种制造工艺。
铸造工艺按照熔模的状态和工艺过程的特点可以分为几种不同的类型：1. 砂型铸造：砂型铸造是指根据铸件的形状和尺寸，用湿砂或干砂制成模型，再用模型对砂做成铸型，然后对熔化的金属或合金进行浇注制造零部件的铸造方法。
2. 水玻璃型砂铸造：是利用石英砂和水玻璃模型作为砂型的材料，结合使用水玻璃型砂发展成型剂成型、干燥、修整、组合、结合等一系列工艺来制造铸件。
3. 悬浮模型铸造：悬浮模型铸造指的是在模具内部悬浮着一个失重的模型，焊接在直角上的一个细线上，并用绳子或销子把浇注除杂质的砂粘到模具内的全部边缘之后，将无砂机从模具内挂到外崩脱，再完成一些其他工作后，即可浇注。
4. 树脂砂铸造：是指利用聚酯型、酚醛型、酚醛型树脂和固化剂到混合物塑化到模具内成型，焙烧烘干后剔净充填树脂砂进行铁铸件、钢铸件和有色金属铸件的浇铸方法。
二、铸造工艺的原理和工艺流程铸造的工艺流程主要包括融化熔炼、浇注成型、冷却凝固、脱模清理等几个主要步骤。
其工艺流程如下：1. 原料准备：选用适合铸造工艺的原料，包括金属或合金的主要元素、辅助元素以及锻造、热处理和表面处理后所需要的产品和工序等。
2. 熔化：熔化是将固态金属熔化成为液态金属的过程，熔化需要通过高温炉子和燃料进行。
通常情况下，熔化铸造的工艺过程需要液体金属铁熔化的温度为1535~1640度之间。
3. 浇注：浇注是指将熔化的金属浇注到模具中。
通常情况下，浇注后金属冷却凝固成型，然后取出模具清洗，就可以得到铸件。
4. 冷却凝固：冷却凝固是指浇注后的金属在模具中冷却凝固成型的过程。
此过程需要通过设计合理的冷却系统和外界温度控制，来保证铸件的质量和性能。
5. 脱模：脱模是指在铸件冷却凝固后，将其从模具中取出的过程。
通常需要进行机械或化学清洗，在浇铸之后确保铸件表面光洁纹理完整以及保持一定的尺寸和形状。