材料加工质量控制 教学课件 作者 庞国星 3.1铸造质控 3.1 2.pptVIP

铸造方法分类Clasfication of foundry Methods 砂型铸造Sand Casting 手工造型 Hand Molding 机器造型 Machine Molding 震压造型 Vibration Ramming 微震压实造型 Vibratory squeezing Molding 高压造型 High Pressure Molding 射压造型 Shooting and Squeezing Molding 空气冲击造型 Air Impacting Molding 抛砂造型 Impeller Ramming 砂型铸造生产工艺流程 特种铸造Special Casting 熔模铸造 Fusible Pattern Molding 金属型铸造 Permanent Mold Casting 压力铸造 Pressure Die Casting 低压铸造 Low Pressure Die Casting 离心铸造 True Centrifugal Casting 实型铸造 2．铸件的凝固方式 Solidification Style 逐层凝固方式：恒温下结晶的纯金属或共晶合金，在凝固过程中其铸件断面上的凝固区域宽度等于零。 糊状凝固方式：如果铸件断面温度场较平坦，或合金的结晶温度范围很宽，铸件凝固的某一段时间内，其凝固区域在某时刻贯穿整个铸件断面。 中间凝固方式 ：介于上述二者之间。 3. 铸件的凝固原则 solidification Principle 顺序凝固原则：Directional Solidification 在铸件上从远离冒口或浇口到冒口或浇口之间建立一个递增的温度梯度，从而实现由远离冒口的部分向冒口的方向顺序地凝固。 同时凝固原则：Simultaneously Solidification 是采取工艺措施保证铸件结构上各部分之间没有温差或温差尽量小，使各部分同时凝固。如图所示。 二、金属和合金的铸造性能 铸造性能：Foundry Technological Properties 是表示合金铸造成形获得优质铸件的能力，是一个极其重要的工艺性能。通常用流动性和收缩性等来衡量。 合金的充型能力 mold filling capacity ⑴　充型能力的概念（流动性） 液态合金充满型腔，形成轮廓清晰、形状正确的优质铸件的能力。 它是考虑铸型及工艺因素影响的熔融金属的流动性。 流动性不好时，易产生冷隔、浇不到、气孔、夹杂、缩孔、热裂等。 合金的流动性好坏用浇注螺旋型流动试样的长度来衡量。 ⑵　改善充型能力的措施 合金性质properties of alloys.同类金属的结晶温度范围越小，结晶时固液両相区越窄，对内部液体的流动阻力越小，流动性越好。 铸型条件 mould condition。铸型的导热速度越大或对金属液流动阻力越大，流动性越差。 浇注条件 pouring condition 。浇注温度越高，流动性越好。 铸件结构 casting structure。壁厚过小、壁厚急剧变化、结构复杂及有大的水平面等结构时， 都使金属液的流动困难。 通过两个途径发生作用： 影响金属与铸型之间的热交换条件，改变金属液的流动时间； 影响金属液在铸型中的水动力学条件，改变金属液的流动速度。 2. 合金的收缩性 The Contraction of Alloys ⑴ 收缩的概念： 合金从液态冷却到常温的过程中，尺寸和体积缩小的现象称为收缩。 The Conception of the Contraction 体收缩率rate of volume Contraction:εv＝v0_-v1/v0*100％ 线收缩率 rate of linear Contraction：εl=l0-l1/l0*100％ ⑵ 收缩的阶段 Contraction Stages 液态收缩 Liquid Contraction 凝固收缩 Solidification Contraction 固态收缩 Solid Contraction 前两个阶段的收缩使合金体积减少，表现为铸型内液面的降低，用体收缩率表示；后一阶段表现为铸件的外形尺寸减小，用线收缩率表示。 ⑶ 影响收缩的因素 自由收缩 free Contraction 受阻收缩 hindered Contraction 和浇注、铸型条件和铸件结构等有关。 同时和金属本身的成份、温度及相变有关 三、铸造性能对铸件质量的影响 缩孔和缩松 Shrinkage and Dispers