机械制造基础 第一篇 铸造成形 第一讲 液态合金的铸造性能.ppt

* 2、缩松的形成： * 3、缩孔和缩松的防止 （1）缩孔的防止：采用冒口和冷铁，使铸件实现定向凝固：是在铸件可能出现缩孔的厚大部位安放冒口，使铸件远离冒口的部位最先凝固，然后是靠近冒口的部位凝固，最后是冒口本身凝固。 * 冷铁的使用： 固 * 冷铁的作用：加快铸件的局部冷速，以控制铸件的凝固顺序，本身并不起补缩作用。冷铁分外冷铁和内冷铁 * （2）缩松的防止： a. 选用共晶成分合金或结晶温度 范围较小的合金 b. 加大铸件的冷却速度 c. 加大结晶压力 * §1–1–3 铸造内应力、变形和裂纹 * 铸件的固态收缩受到阻碍时，将会在铸件内部产生内应力，称为铸造内应力。 * 铸造内应力是铸件产生变形和裂纹的基本原因 * 铸造内应力分为热应力和机械应力 * 一、铸造内应力的形成 1、热应力的形成： 热应力是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引起的。 * 用框形铸件来分析热应力的形成 * 由以上分析可以得出： （1）热应力的性质是：铸件厚壁或心部（缓冷处）受拉应力（+），薄壁或表层（快冷处）受压应力（-）。 （2）铸件的壁厚差别愈大，合金的线收缩率愈大，弹性模量愈大，则热应力愈大。 * 2、机械应力的形成： * 3、减小应力的措施 （1）热应力的预防： 减小铸件各处的温差，使其均匀冷却 具体措施： a.尽量选择弹性模量小的合金 b.设计壁厚均匀的铸件 c.对铸件进行去应力退火处理 d.在铸造工艺上控制铸件同时凝固 * 同时凝固： * （2）机械应力的预防： 改善铸型和型芯的退让性，以及浇注后早开型，可以有效减小机械应力。 * 二、铸件的变形与防止 1、铸件的变形： 存在残余内应力的铸件是不稳定的，它将自发地通过变形来减缓其内应力，以回到稳定的平衡状态。 * 受拉应力的部分将产生压缩变形 * 受压应力的部分将产生拉伸变形 * 例如： * 2、铸件变形的预防： （1）铸件设计为壁厚均匀、形状简单而对称 （2）采用反变形法 （3）时效处理：自然时效、人工时效 自然时效：将铸件置于露天场地一段时间，使 其缓慢地发生变形，从而使内应力消除 人工时效：将铸件加热到550~650度进行去应力退火 * 三、铸件的裂纹 当铸件的内应力超过金属材料的抗拉强度时，铸件会产生裂纹，裂纹可分为热裂和冷裂。 1、热裂：凝固后期，若高温下的铸件的线收缩受到阻碍，机械应力超过了其高温强度时，即发生热裂。 2、冷裂：铸件凝固后在较低温度下形成的裂纹。 * 防止裂纹的办法： 1、减小铸件的内应力 2、严格控制合金中硫和磷的含量 * §1–1–4 合金的吸气性和氧化性 一、吸气性：合金在熔炼和浇注时吸收气体的能力称为合金的吸气性。 1、侵入气孔：砂型和型芯中的气体侵入金属液中而形成气孔 * 2、析出气孔：金属在熔炼过程中吸入气体（如H2 ），在冷却过程中析出而不能排出所形成的气孔。 3、反应气孔：液态金属与铸型材料、冷铁、型芯撑等之间发生化学反应产生的气体而形成气孔 * 减小合金的吸气性 （1）缩短熔炼时间 （2）选用烘干过的炉料 （3）提高铸型和型芯的透气性 （4）降低造型材料中的含水量 （5）对铸型进行烘干 二、氧化性 指合金液体与空气接触，被空气中的氧气氧化，形成氧化物。 * §1–1–3 铸件的常见缺陷（P11表1.4） * 机械制造基础 * 一、本课程的教材主要有: 1、材料成形工艺基础 2、机械加工工艺基础 * 一、本课程的性质和内容 1、本课程的性质 2、本课程的内容 生产准备 毛坯制造 机械加工 装配调试 （车，铣，刨，磨，钻，镗等） （组装，部装，总装） （铸造，锻造，焊接，冲压等） 机电类专业的主干专业基础课 机械制造： 将原材料制成零件的毛坯，将毛坯加工成机械零件，再将零件装配成机器的整个过程。 （市场调查，购买原材料） *  二、本课程的学习目的 （1）了解和掌握常用的工程材料； （2）了解和掌握铸造、锻造、焊接、切削加工和特种加工； （3）熟悉机械制造全过程，并了解现代机械制造技术。 * 三.本课程的学习方法 1 、复习《金工实习》的教材内容，结合 实习操作掌握的知识，归纳总结。 2、结合《工程材料》课程内容，掌握选材和常用材的知识。 3、本课程是一门重要的综合性技术基础课，重在自学。