金属工艺2篇1_2章.pptVIP

教学重点 合金的流动性、收缩、缩孔、缩松 铸件的内应力、变形和开裂 教学难点 合金的收缩 铸件的内应力 1.4铸件中的气孔 一、析出性气孔 在金属的熔化或浇注过程中，一些气体可被金属吸收，金属结晶后便形成气孔。 特征：分布面积大，有时遍及整个截面。 后果：使力学性能降低；使压力容器容易发生渗漏；铸钢中的氢还可导致铸件产生裂纹。 防止措施：浇铸前进行“除气处理”；出去炉料中的油污和水分；烘干浇铸用具及铸型。 二、侵入性气孔 浇铸时产生的气体聚集在型腔表层侵入金属液内所形成的气孔，多出现在铸件局部上表面附近。 特征：尺寸较大，呈椭圆或梨形，表面被氧化。铸件中大多是这种气孔。 防止措施：提高型砂的透气性，增加铸型的排气能力（铸型上开通气孔）。 三、反应性气孔 由于化学反应形成的气体，结晶后在铸件内形成的气孔。 1、皮下气孔 2、冷铁气孔 教学重点 灰铸铁、球墨铸铁、蠕墨铸铁、铸钢的性能及应用 教学难点 灰铸铁的石墨化 练习 1、为什么一般机器的支架、机床床身及形状复杂的缸体常用灰铸铁制造？ 2、如何提高铸铁的抗拉强度？铸铁的抗拉强度越大则其硬度越高？为何？ 3、为何灰铸铁不能用热处理来提高力学性能，而球墨铸铁、可锻铸铁可以？ 4、下列说法对吗？为何？ 1）通过热处理可将片状石墨变成球状，从而改善铸铁的力学性能。 2）可锻铸铁因具有良好的塑性，故可进行锻造。 3）白口铸铁由于硬度很高，故可用来制造各种刀具。 5、为什么可锻铸铁只适合制作薄壁小件？若壁厚过厚易出现什么问题？ 练习 1、拟生产一批灰铸铁件，力学性能要求不高，但壁很薄。试分析如何提高铸铁的流动性？ 2、铸造时合金结晶温度范围宽窄对铸件质量有何影响？ 3、分析比较普通灰口铸铁、球墨铸铁、铸钢的铸造性能和力学性能有何不同？ 二、可锻铸铁 可锻铸铁生产：将白口铸铁件经长时间的高温石墨化退火，使白口铸铁中的渗碳体分解，获得在铁素体或珠光体的基体分布着团絮状石墨的铸铁。 黑心可锻铸铁(KTH, 铁素体基体) 珠光体可锻铸铁(KTZ) 白心可锻铸铁(KTB，很少用) 种类 特点：强度高σb=300-400Mpa，塑性（δ≤12%）和韧性（αk ≤30J/Cm2)好。 石墨化退火周期长，40-70h, 铸件成本高。 适用于制造承受震动和冲击、形状复杂的薄壁小件。 三、球墨铸铁件的生产 向高温铁水中加入一定量的球化剂和孕育剂，直接得到球状石墨的铸造合金。 球化剂： 金属镁或稀土镁 孕育剂： 含Si量为75%或95%的硅铁 球墨铸铁件 主要特点： 石墨成球状，对基体的割裂作用已降到最低，力学性能比灰铸铁有显著提高。 可通过热处理改善金属基体，进一步提高性能。这一点与灰铸铁不同。 球墨铸铁较灰铸铁易产生缩孔、缩松、皮下气孔、夹渣等缺陷。 石墨析出时，发生膨胀，应适当提高铸型刚度。 球墨铸铁件 生产中应注意的问题 控制原铁液的化学成分，与一般灰铸铁基本相同；具有高C高Si,中Mn,低S、P特点。 较高的铁液温度，以防止球化处理、孕育处理后铁液温度过低，产生浇不足等缺陷 球化处理、孕育处理。 球墨铸铁的牌号、性能及用途 四、蠕墨铸铁： 铁水中加入蠕化剂，经蠕化处理石墨呈蠕虫状。 性能：抗拉强度、塑性、韧性优于灰铸铁，但不如球墨铸铁。突出优点：导热性优于球铁，而抗生长和抗氧化性较其他铸铁均高。 应用：适用于制作工作温度较高或具有较高温度梯度的零件。 2.2 铸钢件的生产 按化学成分： 铸造碳钢：以铸造中碳钢用的最多； 而铸造低碳钢和铸造高碳钢用的少。 铸造合金钢： 在碳钢的基础上加入少量的合金元素， 如锰、铬、钼、钒等。ZGMn13为铸造耐磨钢； ZG1Cr18Ni9为铸造不锈钢。 按用途分类： 不锈钢 耐磨钢 …… 一、铸钢件的类别和性能 铸钢不仅强度高，而且有优良的塑形和韧性，因此适用于制造形状复杂、强度和韧性要求都高的零件。 二、铸钢件的生产特点铸钢件的铸造工艺 铸钢的熔点高，钢液易氧化，吸气，流动性差，收缩大。因此，铸造困难，易产生浇不足、气孔、缩松缩孔、夹渣和粘砂等缺陷。 要求型砂的耐火度高，有良好的透气性和退让性。 应严格控制浇注温度，防止过高或过低。 铸钢件的热处理： 铸钢件须经过正火或退火热处理。 2.3铜铝合金铸件生产 一、铸造铜合金 铸造黄铜（以锌为主，颜色为金黄色） 铸造青铜（加其他合金元素） 有锡青铜 无锡青铜 二、铸造铝合金 Al-Si（又称硅铝明） Al-Cu（铝—铜） Al-Mg（铝—镁） Al-Zn（铝—锌） 三、铝、