第四章常用合金铸件的生产
常用铸造合金材料
用途：用于受力复杂、负荷较大、要求耐磨的铸件.
（F + G）：制作汽车、拖拉机底盘零件，阀体、阀盖。 （F + P + G ）：塑韧性较好，可制作机油泵齿轮。 （P + G）：强度较高，可代替中碳钢制作柴油机或内燃 机的曲轴、连杆、轧辊、凸轮轴等。 M回 + G 或 B下+ G ：用于制作汽车、拖拉机的传动齿轮。 应用
第2章 铸造成形
2.3 常用铸造合金材料
1.铸铁 2.铸钢 3.非铁铸造合金
2.3 常用铸造合金材料
2.3.1 铸 铁
铸铁：是含碳量大于2.11%并含有较多硅、锰、硫、磷等
元素的多元铁基合金；铸铁生产工艺简单、成本低， 是使用最早、应用最广泛的材料之一。
铸铁的分类 铸铁的石墨化
铸铁的熔炼
2. 可锻铸铁—玛钢
指石墨呈团絮状的灰口铸铁，由亚共晶白口铸铁 经长时间石墨化退火（900～960℃）获得。
牌号：如 KTH300-06 ，表示抗拉强度≥300MPa ，
断后伸长率≥ 。
性能：抗拉强度比灰铸铁高，为碳钢的40~70%，
接近于铸钢；有一定塑性和韧性。但仍不可锻造。
断口 心部 呈黑 色 铁素体基体黑心可锻铸铁 珠光体基体可锻铸铁
5.灰铸铁可通过表面淬火，提高其表面硬度和耐磨性。
2.3.3 铸 钢
指在铸造工艺中使用的钢，碳的质量分数一般在0.15～0.60％。
主要内容：
1. 铸钢的分类 铸造碳钢 铸造合金钢：低合金铸钢
高合金铸钢
2. 铸钢件的生产
2.3.3
1. 铸钢分类
1）铸造碳钢：
铸
钢
铜、铝合金铸件的生产特点
铜、铝合金铸件的生产特点一、材料特性方面。
铜这种材料呀，它的导电性和导热性那是相当出色的。
就好比是一个超级快递员，能快速地把热量或者电流传递出去。
在生产铸件的时候呢，这特性就要求咱们在工艺上得特别注意，因为它导热快，那在铸造过程中温度的控制就变得尤为关键啦，稍微不小心，可能就会因为温度的问题影响到铸件的质量。
比如说，如果温度降得太快，铸件可能就会出现裂纹，那可就麻烦咯。
铝合金呢，它最大的优点就是质量轻。
想象一下，要是造个什么东西，用铝合金铸件的话，那拿起来就轻松多啦。
而且铝合金的强度还不错哦，不会说因为轻就很脆弱。
不过呢，铝合金在铸造的时候也有个小麻烦，就是它比较容易氧化。
就像是苹果放久了会氧化变色一样，铝合金在高温的铸造环境下也容易和空气中的氧气发生反应。
所以呀，在生产的时候，咱们得采取一些措施来防止它氧化，比如说可以用一些保护气体把它和空气隔离开来。
二、铸造工艺方面。
在铸造铜铸件的时候，常用的方法有砂型铸造。
这就像是给铜液找了个“小房子”，把它放在砂型里面，等它冷却凝固就变成咱们想要的形状啦。
但是砂型铸造也有它的讲究哦，砂型的质量得过关，不然在铸造过程中可能会出现砂眼等缺陷，那铸件的质量就没法保证了。
还有一种熔模铸造的方法，这就比较适合生产一些形状复杂、精度要求高的铜铸件。
它就像是给铜液做了个超级精细的模具，能把铸件的细节都完美地呈现出来。
铝合金铸件的铸造工艺呢，压铸是一种很常用的方法。
这个过程就像是给铝合金来了个“高压派对”，把铝合金液在高压下快速地注入模具型腔里。
这样做的好处就是铸件的密度比较高，强度也会更好。
不过呢，压铸对模具的要求可高啦，模具得足够坚固，不然可能承受不住这么大的压力。
而且压铸过程中的速度和压力控制也很重要，要是控制不好，可能会出现气孔等缺陷。
三、质量控制方面。
对于铜铸件来说，质量控制主要得关注它的成分和性能。
铜的纯度、各种合金元素的比例都得严格把控好，就像做菜放盐放多放少都会影响味道一样，成分不对，铸件的性能就会大打折扣。
热加工工艺基础-铸造
热加工工艺基础第一章铸造工艺基础1．名词解释充型能力：液态金属充满铸型型腔，获得形状完整、轮廓清晰的铸件的能力。
缩孔：在铸件上部或最后凝固部位出现的容积较大的孔洞。
缩松：铸件断面上出现的分散、细小的孔洞。
逐层凝固：纯金属或共晶成分合金在凝固过程中不存在固、液相并存的凝固区，故断面上外层的固体和内层的液体由一条界限清楚地分开，随着温度的下降，固体层不断加厚，液体层不断减少直到中心层全部凝固。
糊状凝固：合金的凝固温度范围很宽或铸件断面温度分布曲线较为平坦，其凝固区在某段时间内，液固并存的凝固区贯穿整个铸件断面。
中间凝固：介于逐层凝固和糊状凝固之间的凝固方式。
定向凝固：使铸件按规定方向从一部分到另一部分逐渐凝固的过程。
同时凝固：尽量减少铸件各部位间的温度差使铸件各部位同时冷却凝固。
热裂：凝固后期合金收缩且受到铸型等阻碍产生应力，当应力超过某一温度下合金的强度所产生的裂纹。
冷裂：铸件固态下产生的裂纹。
热应力：由于铸件壁厚不均匀，各部分冷却速度不同，以致在同一时期铸件各部分收缩不一致而产生的应力。
侵入气孔：砂型或砂芯受热产生气体侵入金属液内部在凝固前未析出而产生的气孔反应气孔：合金液与型砂中的水分、冷铁、芯撑之间或合金内部某些元素、化合物之间发生化学反应产生气体而形成的气孔。
·析出气孔：合金在熔炼和浇注过程中接触气体使气体溶解其中，当合金液冷却凝固时，气体来不及析出而形成的气孔。
2．合金的流动性不足易产生哪些缺陷？浇不足，冷隔，气孔，夹渣，缩孔，缩松。
影响合金流动性的主要因素有哪几个方面？合金的种类，合金的成分，温度。
在实际生产中常用什么措施防止浇不足和冷隔缺陷？a.选用黏度小，比热容大，密度大，导热系数小的合金，使合金较长时间保持液态。
b.选用共晶成分或结晶温度范围窄的合金作为铸造合金。
c.选择合理的浇注温度。
3．充型能力与合金的流动性有什么关系？合金的流动性越好，则其充型能力越好。
不同化学成分的合金为何流动性不同？合金的化学成分不同，它们的熔点及结晶温度范围不同，其流动性不同。
特种铸造
图 2-44 铸造铝活塞简图
型 6 1 芯 ， 分 2 块 金左 属右 型半 芯型 ；； 7 3 ， 8 底 型 销； 孔 4 金， 属 5 ， — —
— —
图2—44为铸造铝活塞金属型典型结 构简图，由图可见，它是垂直分型和水平 分型相结合的复合结构，其左、右两半型 用铰链相联接，以开、合铸型。由于铝活 塞内腔存有销孔内凸台，整体型芯无法抽 出，故采用组合金属型芯。浇注之后，先 抽出5，然后再取 出4和6。
二、金属型的铸造工艺
1．喷刷涂料
2．金属型应保持一定的工作温度
3．适合的出型时间
1．喷刷涂料
金属型的型腔和金属型芯表面必须 喷刷涂料。涂料可分衬料和表面涂料两 种，前者以耐火材料为主，厚度为 0．2—1．0mm；后者为可燃物质(如灯 烟、油类)，每次浇注喷涂一次，以产生 隔热气膜。
2．金属型应保持一定的工作温度
它是将熔炼好的金属液注入密封的电阻坩埚 炉内保温。铸型安置在密封盖上，垂直的升液管 使金属液与朝下的浇口相通。铸型为水平分型， 金属型在浇注前必须预热，并喷刷涂料。压铸时， 先锁紧上半型，向坩埚室缓慢地通人压缩空气， 于是金属液经升液管压人铸型。待铸型被填满后， 才 使气压上升到规定的工作压力，并保持适当 的时间，使合金在压力下结晶。然后，撤除液面 上的压力，使尚未凝固的金属液在重力作用下流 回坩埚。最后，开启铸型、取出铸件。由于低压 铸造时浇口兼起补缩作用，浇口应开在铸件厚壁 处，而浇口的截面积也必须足够大。
4．焙烧和浇注
(1)焙烧 为了进一步去除型壳中的水分、残蜡 及其它杂质，在金属浇注之前，必须将型壳送 人加热炉内加热到800—1000℃进行焙烧。通 过焙烧，型壳强度增高，型腔更为干净。为防 止浇注时型壳发生变形或破裂，常在焙烧之前 将型壳置于铁箱之中，周围填砂(图中g)。若型 壳强度已够，则可不必填砂。 (2)浇注 为提高合金的充型能力，防止浇不足和 冷隔缺陷，要在焙烧出炉后趁热(600的基本方式
第四章 铸件结构与工艺设计
铸件结构设计 砂型铸造工艺设计 铸造工艺设计实例
第一节 铸件结构设计
铸件结构不仅会直接影响到铸件的力学性 能、尺寸精度、重量要求和其它使用性能， 同时，对铸造生产过程也有很大影响。 所谓铸造工艺性良好的铸件结构，应该是 铸件的使用性能容易保证，生产过程及所 使用的工艺装备简单，生产成本低。 铸件结构要素与铸造合金的种类、铸件的 大小、铸造方法及生产条件密切相关。
（压铸）便于取出铸件的设计
熔模铸件平面上的工艺孔和工艺肋
2.铸件的组合设计 2.铸件的组合设计
因工艺的局限而无法整铸的结构，应采用组合设计。
铸钢底座的铸焊
组合床身铸件
a)砂型铸件改为b)组合压铸件 a)砂型铸件改为b)组合压铸件
第二节 砂型铸造工艺设计
1) 2) 3) 4)
砂型铸造工艺具体设计内容包括： 选择铸件的浇注位置和分型面； 确定工艺参数(机械加工余量、起模斜度、铸造圆 角、收缩量等)； 确定型芯的数量、芯头形状及尺寸； 确定浇冒口、冷铁等的形状、尺寸及在铸型中的 布置等。 然后将工艺设计的内容(工艺方案)用工艺符号或文 字在零件图上表示出来，即构成了铸造工艺图。
冒口 上 中 上 下
中 下 放收缩率1% 放收缩率1% 余量：上面>侧面> 余量：上面>侧面>下面 单件小批 手工三箱造型 大批量
外 型 芯 块
两箱机器造型
第三节 铸造工艺设计实例
例1：支架零件铸造工艺设计
材料为HT200，单件、小批量生产工作时承受中等 静载荷，试进行铸造工艺设计。
1.零件结构分析： 零件结构分析： 零件结构分析 筒壁过厚，转角处未采用圆角。修改后的结 构如图b）所示。 选择铸造方法及造型方法： 2.选择铸造方法及造型方法： 3.选择浇注位置和分型面
铝合金铸造基础知识PPT课件
铸造培训讲义
第一章 铸造的分类 及理论知识
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铸造的分类 按照铸造工艺的不同，一般将铸造
分为三类： ✓金属型铸造 ✓低压铸造 ✓压力铸造
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金属型铸造
金属型铸造：金属液（铝液）用重力浇注法浇入金 属型，以获得铸件的一种铸造方法。 由于铸型（模具）可以反复使用很多次，故有永久 型铸造之称。也曾经有过硬模铸造的称谓。 金属型铸造已被广泛地用于生产铝合金铸件，如发 动机的气缸盖、活塞、轮毂和各种壳体。 代表产品：五菱B11/12D缸盖
低压铸造
c）增压、保压 待金属液（铝液） 充满型腔后，增 大气压，型腔里 的金属液（铝液） 在一定压力下凝 固成形。
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低压铸造
d）卸压、冷却 最后卸除压力， 未凝固的金属液 （铝液）回落到 坩埚中，冷却后 开型便得到所需 的铸件。
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低压铸造
低压铸造的优点：
1.金属液（铝液）是自下而上平稳充填铸型，且型腔 中液流方向与气体排出方向一致，因而避免金属液 （铝液）对型壁和型芯的冲刷、卷气等，提高铸件质 量；
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型砂的结构
原砂是骨干材料，占树脂砂总质量的99﹪；一方 面它为坭芯提供了必要的耐高温性能和热物理性能； 另一方面原砂砂粒能为坭芯提供众多孔隙，保证坭 芯具有一定的透气性。 树脂（粘结剂）起粘结砂粒的作用，以粘结薄膜形 式包覆砂粒，使树脂砂具有必要的强度和韧性 添加剂是为了改善坭芯所需要的性能而加入的物质。 如改善坭芯的起模性能。
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壳芯制芯
壳芯制芯的缺点： （一）壳芯表面易疏松 覆膜砂流动性差； 排气不当，在深凹处疏松和缺肉的，多是排气不好； 射砂压力太低； 射砂时间太短； 覆膜砂所使用的原砂太粗。
金属工艺学cp2.2 常用合金铸件的生产
4、性能：相当高的塑韧性δ 〈12% 、ak〈30J/cm2，比 灰铸铁好，但不能锻造。 石墨呈团絮状，减轻了 对金属基体的割裂作用，抗 拉强度σ显著提高。 黑心可锻铸铁塑韧性比 珠光体可锻铸铁高，但强度 硬度较低。 5、牌号： 如：KTH300—06；用作弯 头、三通管件、阀门等。 KTZ550—04；用于载荷较 高的耐磨损、凸轮轴，齿轮 等。
2、冷却速度： 冷却速度快V↑→原子来不 急扩散，G难以进行；易白 口——Fe3C 。 冷却速度慢V小——易得到 灰口— G 。 所以设计时：合理选择 铸 件壁厚和铸型材料 铸件壁厚： 薄 件→ 白口 厚大件→灰口 铸型材料： 金属型冷却速度比砂型快。
3、孕育处理：先熔炼出含 碳（1%左右）、硅（1.5% 牌号： H T 左右）较低的铁水，然后 ××× σb≥ ××× MPa 加入孕育剂（硅铁、硅含 灰铸铁简称 量75%、加入量0.25— “灰铁” 3.3%），经过孕育处理后 再浇铸，从而提高灰铸铁 的抗拉强度。特点：析出 的石墨细小均匀。孕育铸 铁仍是灰铸铁。 优点：抗拉强度达到250400MPa，HB达到170-270。 冷却速度对组织与性能影 响小。
4、灰铸铁的牌号及生产特点
1）牌号 HT100：铁素体灰铸铁 HT150： P+F灰铸铁 HT200 HT250 P灰铸铁 HT300 HT350 孕育铸铁 2）生产特点： 冲天炉熔炼--浇注。 铸造工艺简单，一般不需冒口和冷铁。 浇注温度较低（1200-1350度）。 铸件一般不需热处理。
二、可锻铸铁（玛铁、玛钢）：白
三、铜、铝合金铸件的生产特点
铜、铝合金的熔化特点是金属料与燃料不直接接触，以 减少金属的损耗和保证金属的纯洁，铜、铝合金多采用以焦 炭为燃料的坩埚炉来熔化。
机械制造基础复习题
机械制造基础复习题机械制造基础复习主要内容第⼀篇⾦属材料知识第⼀章⾦属材料的主要性能1.⼒学性能、强度、塑性、硬度的概念? 表⽰⽅法？⼒学性能（F）——材料在外⼒作⽤下所表现出的特性。
强度（σ）------材料在外⼒作⽤下，抵抗塑性变形和断裂的能⼒。
塑形------材料在外⼒作⽤下，产⽣永久变形⽽不引起破坏的能⼒硬度（布⽒硬度HB&洛⽒硬度H R）------是材料抵抗更硬的物体压⼊其内的能⼒。
2.布⽒和洛⽒硬度法各有什么优缺点？下列情况应采⽤哪种硬度法来检查其硬度？布⽒硬度(H R)优点：测试值稳定,准确度⾼。
缺点：测量费时，压痕⼤，不适合成品检验。
洛⽒硬度（HRC）优点：测试简单、迅速，压痕⼩、不损伤零件，可⽤于成品检验。
缺点：测得的硬度值重复性较差，需在不同部位测量数次。
库存钢材---布⽒硬度硬质合⾦⼑头----洛⽒硬度锻件---布⽒硬度台虎钳钳⼝---洛⽒硬度3.下列符号所表⽰的⼒学性能指标的名称和含义是什么？σb：抗拉强度：抗拉强度是材料在拉断前承受最⼤载荷时的应⼒。
σs：屈服点：屈服点是拉伸试样产⽣屈服时的应⼒。
δ：伸长率：试样拉断后，其标距的伸长与原始标距的百分⽐称为伸长率。
HRC ：140kgf主载荷120°的⾦刚⽯圆锥体的压头测得的硬度。
HBS ：硬度的⼀种指标。
第⼆章铁碳合⾦1.⾦属的结晶过程，⾦属的晶粒粗细对其⼒学性能有什么影响？如何细化铸态晶粒？形核，长⼤。
⾦属是由许多⼤⼩、形状、晶格排列⽅向均不相同的晶粒所组成的多晶体。
⼀般⾦属的晶粒越细⼩，其⼒学性能越好。
细化的⽅法：变质处理；增⼤过冷度；机械的振动和搅拌；热处理；压⼒加⼯再结晶。
2.什么是同素异晶转变？室温和1100℃时的纯铁晶格有什么不同？在固态下，随着温度的变化，⾦属的晶体结构从⼀种晶格类型转变为另⼀种晶格类型的过程。
室温体⼼⽴⽅晶格；1100℃是⾯⼼⽴⽅晶格。
3.⾦属的晶体结构类型? 铁碳合⾦的基本组织A、F、M、P体⼼⽴⽅和⾯⼼⽴⽅。
金属工艺学-课后习题参考答案
第一章（p11）1.什么是应力？什么是应变？答：应力是试样单位横截面的拉力；应变是试样在应力作用下单位长度的伸长量2．缩颈现象在拉伸实验中当载荷超过拉断前所承受的最大载荷时，试样上有部分开始变细，出现了“缩颈”。
缩颈发生在拉伸曲线上bk段。
不是，塑性变形在产生缩颈现象前就已经发生，如果没有出现缩颈现象也不表示没有出现塑性变形。
4.布氏硬度法和洛氏硬度法各有什么优缺点？下列材料或零件通常采用哪种方法检查其硬度？库存钢材硬质合金刀头锻件台虎钳钳口洛氏硬度法测试简便，缺点是测量费时，且压痕较大，不适于成品检验。
布氏硬度法测试值较稳定，准确度较洛氏法高。
；迅速，因压痕小，不损伤零件，可用于成品检验。
其缺点是测得的硬度值重复性较差，需在不同部位测量数次。
硬质合金刀头，台虎钳钳口用洛氏硬度法检验。
库存钢材和锻件用布氏硬度法检验。
5.下列符号所表示的力学性能指标名称和含义是什么?σb抗拉强度它是指金属材料在拉断前所能承受的最大应力.σs屈服点它是指拉伸试样产生屈服时的应力。
σ2.0规定残余拉伸强度σ1-疲劳强度它是指金属材料在应力可经受无数次应力循环不发生疲劳断裂，此应力称为材料的疲劳强度。
σ应力它指试样单位横截面的拉力。
a K冲击韧度它是指金属材料断裂前吸收的变形能量的能力韧性。
HRC 洛氏硬度它是指将金刚石圆锥体施以100N的初始压力，使得压头与试样始终保持紧密接触，然后，向压头施加主载荷，保持数秒后卸除主载荷。
以残余压痕深度计算其硬度值。
HBS 布氏硬度它是指用钢球直径为10mm，载荷为3000N为压头测试出的金属的布氏硬度。
HBW 布氏硬度它是指以硬质合金球为压头的新型布氏度计。
第二章（p23）(1)什么是“过冷现象”?过冷度指什么？答：实际结晶温度低于理论结晶温度（平衡结晶温度），这种线性称为“过冷”。
理论结晶温度与实际结晶温度之差，称为过冷度。
（2）金属的晶粒粗细对其力学性能有什么影响？细化晶粒的途径有哪些？答：金属的晶粒粗细对其力学性能有很大影响。
《金属工艺学》大纲
《金属工艺学》教学大纲一、课程性质和任务金属工艺学是一门传授铸造、锻压，焊接和切削加工等常用机械零件制造方法与过程的综合性课程，它是电大理工科机械类各专业学生必修的专业基础课。
金属工艺学主要研究：机械制造中常用的各种主要加工方法及其实质、基本原理、特点及应用；常用金属材料的工艺性能；毛坯和零件的加工工艺过程及零件结构设计的工艺性要求。
本课程的目的和任务是使学生获得常用金属材料加工工艺的基础知识，为学习其他有关课程和将来从事机械设计与加工制造方面的工作奠定必要的工艺基础。
二、课程教学目标及要求1、了解常用金属材料的主要力学性能、工艺性能与应用范围。
2、掌握各种主要加工方法及其实质、工艺特点与应用范围，熟悉各种主要加工方法的基本原理，了解影响产品质量的因素，具有选择毛坯和零件加工方法的初步能力。
3、了解车、铣、刨、磨、拉削、钻、扩、铰等主要加工方法所用设备和工具的基本原理、大致结构与应用范围。
4、掌握零件结构设计的工艺性要求，具有进行毛坯和零件结构设计与工艺分析的初步能力。
5、了解与本课程有关的新技术、新材料与新工艺。
三、教学内容与教学基本要求绪论（2学时）1、金属工艺学的目的、任务和内容。
2、机器的生产过程概念。
3、机器制造工业在国民经济中的作用。
4、学习金属工艺学的要求和方法。
5、重点阐述本课程的性质、内容和要求及金属工艺学课程在教学计划中的作用和地位。
第一章金属材料导论（16学时）1、金属材料的机械性能掌握金属材料的机械性能（强度、硬度、弹性、塑性、冲击韧性等）和工艺性能的概念。
理解金属材料物理和化学性质对工艺性能的影响。
2、金属的晶体结构和结晶过程掌握金属晶格的基本类型、金属的结晶过程和同素异构转变、冷却曲线、过冷度。
3、钢的热处理掌握钢的退火、正火、淬火、回火热处理方法的实质极其应用。
重点阐明金属及合金的各种机械性能的物理意义。
讲清纯铁的同素异构转变，为后续热处理、相变的学习打下基础。
学习铁碳合金相图，并能用简单的铁碳状态图讲清楚各相区的组织，A1、A3、A CM等各线的物理概念。
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热加工工艺基础机械制造基础-Ⅱ第四章常用合金铸件的生产机电工程学院金工学部第四章常用合金铸件的生产
铸铁件的生产铸钢件的生产铝、铜合金铸件的生产第一节铸铁件的生产铸铁的分类铸铁的结晶过程和石墨化灰口铸铁的组织与性能特点常用铸铁的性能及生产一.铸铁的分类铁–碳合金中碳的存在形式
渗碳体
石墨钢
白口生(铸)铁
灰口铸铁
普通灰口铸铁可锻铸铁球墨铸铁蠕墨铸铁
麻口铸铁碳在铸铁中存在的形态示意图二.铸铁的结晶过程和石墨化Fe –Fe3CFe –G1.一次结晶过程和共晶石墨化2.二次结晶过程和共析石墨化二次结晶: 铸铁凝固后在继续冷却过程中发生的组织转变。
在二次结晶过程中( 奥氏体中固溶碳的析出、共析转变) , 析出的石墨沉积于原有石墨上( 共晶石墨)。3.影响铸铁石墨化的因素化学成分冷却速度1)化学成分碳和硅: 碳和硅是强石墨化元素。Ⅰ-白口铸铁区Ⅱa -麻口铸铁区Ⅱ-珠光体灰口铸铁区Ⅱb -珠光体、铁素体灰口铸铁区Ⅲ-铁素体灰口铸铁区锰:是有益元素, 微弱阻止石墨化, 可消除硫的有害作用。
磷:是有害元素, 可促进石墨化。
硫:是有害元素, 强烈阻止石墨化。2.冷却速度
白麻珠珠铁+铁三角试棒断口组织三.灰口铸铁的组织与性能特点
1. 灰口铸铁的组织特征:金属基体+ 石墨
金属基体–铁素体、珠光体、铁素体+ 珠光体。
石墨–片状、团絮状、球状、蠕虫状。2.灰口铸铁的性能特点1 ) 机械性能较差灰口铸铁组织= 钢的组织+大量石墨石墨的硬度低( 3HBS ); 抗拉强度低( σb20Mpa ); 塑性差( 0% )。
灰口铸铁基体组织= 钢的组织+大量裂纹和孔洞2.灰口铸铁的性能特点2 )耐磨性好石墨本身的摩擦系数小; 脱落石墨处的凹坑, 可以储存润滑油。灰口铸铁的耐磨性比碳钢好2.灰口铸铁的性能特点3 ) 减震性好石墨在金属基体中能很好的阻止振动的传播。2.灰口铸铁的性能特点4 ) 缺口敏感性小
材料抗拉强度σb(Mpa)
弯曲疲劳强度Mpa缺口作用系数β= σw/ σ’w无缺口σw有缺口
σ’
w
灰口铸铁2701151151.0
铸钢4402301551.52.灰口铸铁的性能特点5) 铸造性能和切削加工性能好6) 其他工艺性差焊接性差;热处理性能差;不能锻造和冲压。四.常用铸铁的性能及生产普通灰口铸铁孕育铸铁可锻铸铁球墨铸铁蠕墨铸铁1.普通灰口铸铁1 ) 牌号HT 100Φ30mm试棒的最低抗拉强度值( Mpa )
灰口铸铁1.普通灰口铸铁2 ) 性能特点铁水不经过任何处理, 石墨呈粗大的片状, 强度低。3 ) 典型牌号牌号HT100HT150HT200组织F+粗大片状GF+P+较粗片状GP+小片状G2.孕育铸铁–高强度灰口铸铁1 ) 工艺特点:铁水需经过孕育处理。2 ) 孕育处理:浇注前向铁水内加入少量促进石墨化元素( 称为孕育剂,75%Si –Fe ) 。
3 ) 组织特点:P细小+ 均匀分布G细小2.孕育铸铁–高强度灰口铸铁4 ) 性能特点:强度和硬度明显提高,耐磨性好, 壁厚敏感性小, 同一截面上机械性能的齐一性较好。2.孕育铸铁–高强度灰口铸铁5 ) 典型牌号:HT 250 ; HT 300 ; HT 350 ;3.可锻铸铁( 韧性铸铁、玛钢)1 ) 工艺特点
铸出白口坯件在950℃,保温30小时。在730℃,保
温20小时。
珠光体可锻铸铁铁素体
可锻铸铁3.可锻铸铁( 韧性铸铁、玛钢)2 ) 组织特点P ( 或F ) + 团絮状G
3 ) 性能特点强度、硬度高, 耐磨性好, 有一定的韧性。3.可锻铸铁(韧性铸铁、玛钢)4 ) 牌号KT300–06延伸率δ 6%抗拉强度σb300Mpa
可锻铸铁4.球墨铸铁1 )工艺特点: 铁水需经过球化处理和孕育处理。
2 ) 球化处理:往铁水中加入球化剂, 球化剂是稀土镁合金。4.球墨铸铁3 ) 球化处理方法4.球墨铸铁
4 ) 组织特点:P ( 或F ) + 球状G5 ) 性能特点:抗拉强度和屈服强度很高;疲劳强度较高;硬度和耐磨性比其他铸铁都高。珠光体球墨铸铁和45号锻纲的机械性能比较表
性能45号锻钢(正火)P球铁(正火)抗拉强度σb(Mpa)690815
屈服强度σ0.2(Mpa)410640屈强比σ0.2 / σb0.590.785
延伸率δ (%)263疲劳强度(带缺口试样)σ-1(Mpa)150155
硬度HBS<229229～3214.球墨铸铁正火:使具有F + P + Fe3C 的铸态基体组织, 为高强度的珠光体基体组织。
6 ) 热处理特点退火:使铸态组织中的Fe3C或P中的Fe3C分解, 以获得高塑性的铁素体基体组织。4.球墨铸铁6 ) 热处理特点调质处理: 为获得综合机械性能较高的组织。S回火+ G球状
等温淬火: 为获得既有高强度和韧性, 又有高硬度和耐磨性的组织。B下+ G球状4.球墨铸铁7 ) 牌号QT400–18延伸率δ 18%抗拉强度σb400Mpa
球墨铸铁5.蠕墨铸铁1)组织特征: 金属基体+蠕虫状G。2) 性能特点: 机械性能比灰口铸铁高。壁厚敏感性比灰口铸铁小。导热性、减震性和耐热疲劳性比球墨铸铁高。工艺性能良好。两种铸铁抗拉强度对壁厚的敏感性比较5.蠕墨铸铁
3) 工艺特点:铁水需蠕化处理。4) 蠕化剂:稀土硅铁或稀土硅钙合金。5) 牌号RuT 260抗拉强度σb260Mpa
蠕墨铸铁第二节铸钢件的生产铸钢的分类铸钢的铸造工艺特点一.铸钢的分类1. 碳素铸钢:ZG15～ZG55 等。2. 低合金铸钢:ZG40Mn、ZG40Cr、ZG30CrMnSi 等。
3. 高合金铸钢:ZGMn13、ZG1Cr13、ZG1Cr18Ni9 等。二.铸钢的铸造工艺特点铸钢的铸造性能生产铸钢件的工艺措施铸钢件的热处理铸钢的熔炼1.铸钢的铸造性能铸钢的铸造性能差:熔点高, 钢液易氧化;流动性差;收缩量大;易产生铸造缺陷;2.生产铸钢件的工艺措施提高对型砂性能的要求。合理使用耐火涂料。合理运用铸造工艺。铸钢齿轮的铸型工艺3.铸钢件的热处理由于铸钢件存在许多铸造缺陷, 机械性能差, 特别是塑性低。此外还存在较大的铸造应力。常用的热处理工艺有: 退火和正火。铸钢件不宜淬火, 易开裂。4.铸钢的熔炼电弧炉炼钢4.铸钢的熔炼感应电炉炼钢第三节
铝、铜合金铸件的生产
铝合金铸件的生产铜合金铸件的生产一.铝合金铸件的生产1.铝合金铸造工艺特点铝合金熔点低, 流动性好, 可铸形状复杂的薄壁铸件。铝合金导热快、易氧化和易吸气( H2) , 须采用熔剂覆盖保护和在熔炼后期去气精炼等工艺。2.常用的铝合金熔炼设备3.铝合金铸件的浇注系统二.铜合金铸件的生产1.铜合金铸造工艺特点由于各种成分的铜合金的结晶特征不同, 铸造性能不同,所以铸造工艺特点也不同。2.锡青铜合金铸造工艺特点锡青铜的结晶温度范围很大, 同时凝固区域很宽, 流动性较差, 易产生缩松, 氧化倾向不大, 易采用顺序凝固工艺。锡青铜中型铜套的雨淋浇注系统3.铝青铜合金铸造工艺特点铝青铜的结晶温度范围很小, 呈逐层凝固特征, 故流动性较好, 易形成集中缩孔, 但极易氧化, 必须采用顺序凝固工艺。