第2篇成形加工汇编.pptx

第2篇 金属材料的成形加工基础;第3章 铸 造;3.2 液态金属的充型能力;三．影响充型能力的因素 1．合金流动性 成分（温度间距，杂质）、物性（蓄热系数、焓、粘度）、温度 2．铸型 蓄热系数、铸型温度、铸型表面、铸型气体 3．浇注条件 外力场、浇注系统 4．铸件结构 厚度、复杂程度 四．提高充型能力的措施 1．选择合理的合金成分 2．工艺措施;3.3 铸造收缩;二．收缩对铸件质量的影响;三．热裂及其控制;脆性温度区间;3.4 铸件的应力、变形和冷裂;1．热应力 1）概念：由于各部位冷速不同而造成的收缩受阻所产生的应力。 2）影响因素：温差，膨胀系数，E ;（t0-t1）:当铸件处于高温阶段时，两杆都处于塑性状态，尽管此时两杆的冷速不同、收缩也不同步，但瞬时的应力可通过塑性变形来自行消失，在铸件内无应力产生； （t1-t2）:继续冷却，冷速较快的杆II进入弹性状态，粗杆I仍然处于塑性状态此时由于细杆II的冷速较快、收缩较大，所以细杆II会受到拉伸，粗杆I会受到压缩（图b），形成暂时内应力，但此内应力很快因粗杆I发生了微量的受压塑性变形而自行消失（图c）； （t2-t3）:当进一步冷至更低温度时两杆均进入了弹性状态，此时由于两杆的温度不同、冷却速度也不同，所以二者的收缩也不同步，粗杆I的温度较高，还要进行较大的收缩，细杆II的温度较低，收缩已趋于停止，因此粗杆I的收缩必定受到细杆II的阻碍，使其收缩不彻底，在部产生拉应力；而杆II则受到杆I因收缩而施与的压应力（图d）。直到室温，残留热应力一直存在。;2．相变应力 1）概念：由于固态相变时的体积变化受阻而产生的应力。 2）影响因素：温差，比容差，E 3）特点：可能收缩，也可能膨胀 3．机械阻碍应力 1）概念：材料变形受到外界的机械阻碍而造成的应力。 2）影响因素：铸型退让性 3）特点： 临时应力;4．减小铸造应力的途径 1）铸件壁厚尽量均匀 2）采用合理的工艺使温度均匀 3）控制铸型的退让性及打箱时间 5．消除铸造应力的途径 1）自然时效 2）人工时效 3）共振方法 ;二．变形 当铸造应力大于屈服强度时，产生变形。 1．危害 无法加工而报废 加工后变形，影响精度或报废 2．防范 减小铸造应力 预变形法 附加工艺筋;三．冷裂;3.5 铸件中的偏析;1．微观偏析：晶粒尺度化学成分的不均匀现象 1）晶内偏析：晶粒内部化学成分的不均匀现象 （先结晶部分的溶质含量少于后结晶部分） 2）晶间偏析：晶粒与晶间化学成分的差异现象。 （晶间溶质含量高，且富含杂质） 3）对比：前者成分连续变化，后者有突变。 4）减少微观偏析的措施 细化晶粒 快速凝固 扩散退火：晶内偏析可消除，晶间偏析不能完全消除;2．宏观偏析（区域偏析）：铸件不同区域化学成分不均匀现象 1）正常偏析：在宏观上符合溶质再分配规律的偏析 2）反（逆）偏析：与正常偏析相反的宏观偏析 产生原因：铸件收缩造成铸件内部富含溶质的残留液体流向铸件外层，使溶质出现反常分布。 影响因素： 枝晶粗大?，反偏析? 收缩率?，反偏析? 气体含量?，反偏析? 防止措施： 增大温度梯度 减少含气量 细化晶粒 3）比重偏析：由于比重不同而在重力作用下所形成的宏观偏析 4）带状偏析：铸件内部与凝固方向相垂直的带状的化学成分不均匀现象 5) V型/倒V型偏析;;砂型铸造的工艺过程; 砂型铸造方法分类;1. 手工造型;2. 机器造型;浇注系统;直浇道 提供必要的充型压力，保证铸件轮廓、棱角清晰。 横浇道 良好的阻渣能力。 内浇道 位置、方向和个数应符合铸件的凝固原则或补缩方法。 在规定的浇注时间内充满型腔。 金属液进入型腔时避免飞溅、冲刷型壁或砂芯。 ;冒口;3.7 特种铸造;一、熔模铸造（失蜡铸造） 将易熔材料制成模样，在模样表面包覆若干层耐火材料制成型壳，再将模样熔化排出型壳，从而获得无分型面的铸型，经高温焙烧后即可填砂浇铸的铸造方法。;熔模制造的特点： 铸型精密无分型面，铸件精度高，表面质量好。 可制造形状很复杂的铸件，最小壁厚可达0.7mm，最小孔径可达1.5mm。 适用于各种铸造合金。尤其适用于高熔点、难加工合金的生产，如高速钢、不锈钢汽轮机叶片等。 工序复杂且周期长，铸件成本高，且铸件不宜太大。 适用范围： 适用于制造形状复杂、难以加工的高熔点合金及有特殊要求的精密铸件，如：气轮机叶片、汽车、拖拉机、机床、刀具等。; 二、金属型铸造（永久型） 在重力作用下将液态金属浇入金属铸型，并凝固成形以获得铸件的方法。 1、金属型的构造 金属型