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绪论和铸造工艺（一） 华中科技大学船舶与海洋工程学院 联系方式：cathyhust@163.com主要内容 绪论 铸造成形工艺理论基础 常用铸造合金及其熔炼 作业要求 作业最好采用交电子文档(PPT)方式。可以两人合作分章节来做。 以班级为单位交作业，每一个同学的作业需注明班级学号和姓名，否则视为未交。 题目本身也必须输入进电子文档。 图形使用开目或者AutoCAD绘制，在PPT中可修改，粗细线宽度分明，不同类型线使用不同颜色。 交作业邮箱 Cathyisme@163.com 分数为5-15分，第14周交，交电子文档，有图片视频加分，相同的，两人的分数均为0分。 大型雕塑/首饰/工艺品/玻璃制品等艺术性产品的制造方法 特种铸造工艺与设备 极大产品的制造方法 极小产品的制造方法 钟表的制造过程 自行车的制造过程 汽车的制造过程 切削加工技术/刀具技术前沿 本课程某一章的课件 (每班只限10人选择此类题目,要求有动画视频, 插图清晰) 主要内容 绪论 铸造成形工艺理论基础 常用铸造合金及其熔炼 3、铸型充填条件 ① 铸型导热能力：金属型导热能力强，容易降低合金的流动性。而干砂型，特别是将铸型在加热状态下浇注金属液时，其合金的流动性将显著增加。 ② 铸型的阻力：铸型内反压力增大，将导致铸型对金属液流动的阻力增加，从而降低合金流动性。 合金从浇注、凝固直至冷却到室温的过程中，其体积或尺寸缩减的现象，称为收缩。收缩经历如下三个阶段： (2)缩孔和缩松的防止： 3 铸件的裂纹及其防止：（当铸造内应力超过合金的强度极限时，铸件便会产生裂纹。） ① 热裂： 形状特征：裂纹短、缝隙宽、形状曲折、缝内呈氧化色。 形成原因：热裂是在铸件凝固末期，接近固相线的高温下形成的。 在铸钢和铸造铝合金中较常见。 防止措施：应尽量选择凝固温度范围小、热裂倾向小的合金和改善铸件结构；提高型砂和芯砂的退让性 ；此外，应严格控制含硫量（硫能增加热裂，降低合金的高温强度）。 ② 冷裂： 形状特征：裂纹细小，呈连续直线状，缝内有金属光泽或轻微氧化色。 形成原因：较低温度下，由于热应力和收缩应力的综合作用，铸件的内应力超过合金的强度极限而产生的。 出现部位：铸件受拉应力，特别是应力集中处。 凡是减少铸件内应力或降低合金脆性的因素均能防止冷裂。控制含P量（P能显著降低合金的冲击韧度，增加脆性）。 此外，设置防裂筋亦可有效地防止铸件裂纹。 液态合金中吸入了气体，若在其冷凝过程中不能逸出，或滞流在金属中，则在冷凝后将使铸件内形成气孔缺陷。 按照气体的来源，分为侵入性气孔、析出性气孔、反应性气孔。 3、反应气孔： 反应气孔是液态金属与铸型材料、芯撑、冷铁或熔渣之间发生化学反应产生气体而形成的。 冷铁气孔：Fe3O4 + 4C =3Fe + 4CO↑ 主要内容 绪论 铸造成形工艺理论基础 常用铸造合金及其熔炼 1、灰口铸铁： （1）石墨对灰铸铁性能的影响：灰口铸铁的显微组织由金属基体与石墨片所组成，相当于在钢的基体中嵌入了大量石墨片。 机械性能：σb=120~250MPa，σ压≈钢 塑性、韧性近于零，属于脆性材料。 石墨强度极低，塑性近于零，3%的石墨占10%的体积，所以灰口铸铁可视为充满裂纹的钢。基体强度利用率仅30~50%。 （2）、灰铸铁件的生产特点及牌号选用 ① 灰铸铁件的生产特点： 一般在冲天炉中熔炼，成本低廉。 一般不需冒口补缩，也较少应用冷铁，通常采用同时凝固。 一般不通过热处理来提高其机械性能。 ② 灰铸铁牌号的选用： 用HT表示，其数值表示其最低抗拉强度。 HT250～350是经过孕育处理后的的孕育铸铁，用于要求更高的重要件。 选择牌号时要考虑壁厚。 2、可锻铸铁： 定义：白口铁经石墨化退火、得到团絮状石墨铸铁，因其有一定的塑性，故称可锻铸铁。 低碳、硅量的铁水，通常为C2.4%～2.8%、Si0.4%～1.4%,以获得完全的白口组织。 壁厚不得太厚，尺寸不宜太大。 可锻铸铁件的石墨化退火工艺是，缓慢加热到920～980 ℃，保温10～20小时，再按规范冷到室温。 石墨化退火的总周期一般为40～70小时，生产过程复杂且周期长、能耗大、铸件的成本高。 （2）可锻铸铁的性能、牌号及应用： 使用性能： ① 耐热性：可锻铸铁的耐热性优于灰铸铁和碳钢。 ② 耐蚀性：耐蚀性优于碳钢。黑心可锻铸铁的耐 蚀性优于珠光体可锻铸铁。 铸造性能： ① 流动性：流动性差，宜增大浇道尺寸，薄件宜适当提高浇注温度。 ② 收缩大：铸件易产生