铸造工艺设计(张)课件.ppt
- 【下载声明】
1. 本站全部试题类文档,若标题没写含答案,则无答案;标题注明含答案的文档,主观题也可能无答案。请谨慎下单,一旦售出,不予退换。
2. 本站全部PPT文档均不含视频和音频,PPT中出现的音频或视频标识(或文字)仅表示流程,实际无音频或视频文件。请谨慎下单,一旦售出,不予退换。
3. 本页资料《铸造工艺设计(张)课件.ppt》由用户(晟晟文业)主动上传,其收益全归该用户。163文库仅提供信息存储空间,仅对该用户上传内容的表现方式做保护处理,对上传内容本身不做任何修改或编辑。 若此文所含内容侵犯了您的版权或隐私,请立即通知163文库(点击联系客服),我们立即给予删除!
4. 请根据预览情况,自愿下载本文。本站不保证下载资源的准确性、安全性和完整性, 同时也不承担用户因使用这些下载资源对自己和他人造成任何形式的伤害或损失。
5. 本站所有资源如无特殊说明,都需要本地电脑安装OFFICE2007及以上版本和PDF阅读器,压缩文件请下载最新的WinRAR软件解压。
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 铸造 工艺 设计 课件
- 资源描述:
-
1、华中农业大学工学院 金属工艺学金属工艺学 华中农业大学工学院金属工艺学金属工艺学 多媒体课件 华中农业大学华中农业大学金属工艺学金属工艺学课程组课程组华中农业大学工学院 金属工艺学(1 1)铸铁件的生产()铸铁件的生产(80%80%铸件)铸件)铸铁铸铁通常是通常是C%=2.5%4.0%C%=2.5%4.0%的铁碳合金。碳的铁碳合金。碳在铁碳合金中的存在形式有:在铁碳合金中的存在形式有:渗碳体渗碳体和和石墨石墨根根据碳在铁碳合金中的存在形式,铸铁可以分为据碳在铁碳合金中的存在形式,铸铁可以分为:白口铸铁:莱氏体+二次渗碳体珠光体 灰口铸铁:基体+石墨麻口铸铁:莱氏体+二次渗碳体珠光体+石墨主要内
2、容:(1)铸铁件的生产(2)铸钢件的生产(3)铜、铝等有色金属件的生产2.2 2.2 铸造工艺设计铸造工艺设计2.2.1 2.2.1 常用合金铸件的生产常用合金铸件的生产重点内容:重点内容:特点特点石墨化石墨化生产工艺生产工艺灰口铸灰口铸铁铁华中农业大学工学院 金属工艺学根据铸铁中石墨形态的不同,灰口铸铁可以分为:灰铸铁:灰铸铁:石墨呈片状石墨呈片状可锻铸铁:可锻铸铁:石墨呈团絮状石墨呈团絮状蠕墨铸铁:蠕墨铸铁:石墨呈蠕虫状石墨呈蠕虫状球墨铸铁:球墨铸铁:石墨呈球状石墨呈球状(1)铸铁件的生产2.2.1 2.2.1 常用合金铸件的生产常用合金铸件的生产灰口铸铁:灰口铸铁:可以看成是在可以看成是
3、在钢的基体钢的基体上分布着不同形态的上分布着不同形态的石石墨墨。而石墨的。而石墨的形态形态、大小大小和和分布分布直接影响着铸铁的直接影响着铸铁的性能性能。华中农业大学工学院 金属工艺学 铸铁之所以用得如此广泛铸铁之所以用得如此广泛,是因为石墨的存在,石墨是因为石墨的存在,石墨的存在,使铸铁具有铸钢所不具备的性能。的存在,使铸铁具有铸钢所不具备的性能。铸铁的优点铸铁的优点 良好的铸造性能,如流动性好、收缩小良好的铸造性能,如流动性好、收缩小 良好的切削加工性能良好的切削加工性能 高的耐磨性高的耐磨性 良好的吸振缓冲性能良好的吸振缓冲性能 低的缺口敏感性能低的缺口敏感性能(1)铸铁件的生产:灰铸铁
4、灰铸铁灰铸铁的性能灰铸铁的性能石墨片越圆整、越细小、分布越均匀对基体割裂作用越小。石墨片越圆整、越细小、分布越均匀对基体割裂作用越小。华中农业大学工学院 金属工艺学 铸铁的石墨化:铸铁的石墨化:碳以石墨的形式析出的过程。碳以石墨的形式析出的过程。通常视通常视石墨化过程充分与否,会得到不同基体的铸铁组织。石墨化过程充分与否,会得到不同基体的铸铁组织。灰铸铁的基体通常有:灰铸铁的基体通常有:*铁素体灰铸铁 石墨形态对铸铁性能的影响石墨形态对铸铁性能的影响*铁素体珠光体灰铸铁 *珠光体灰铸铁(1)铸铁件的生产:灰铸铁灰铸铁华中农业大学工学院 金属工艺学 化学成分化学成分:C是形成石墨的元素,Si是促
5、进形成石墨的元素,通常C%、Si%越高,越容易石墨化。(1)铸铁件的生产:灰铸铁灰铸铁影响石墨化的因素影响石墨化的因素化学成分化学成分华中农业大学工学院 金属工艺学 冷却速度:冷却速度:减小冷却速度可以促进石墨化,易得到粗大的石墨片和铁素体基体;增大冷却速度则阻碍石墨化,此时只有部分碳以细石墨片析出,而另一部分碳则以渗碳体析出,得到珠光体基体。(1)铸铁件的生产:灰铸铁灰铸铁影响石墨化的因素影响石墨化的因素冷却速度冷却速度铸铁冷速跟铸型材料的导热能力及铸件壁厚等因素有关。(P52.图2-15)华中农业大学工学院 金属工艺学改善基体组织改善基体组织改变石墨形态、数量、改变石墨形态、数量、大小和分
6、布大小和分布 灰铸铁的孕育处理:灰铸铁的孕育处理是灰铸铁的孕育处理是提高和改善提高和改善灰铸铁的灰铸铁的性能性能途径的行之有效的方法。途径的行之有效的方法。灰铸铁的孕育处理方法灰铸铁的孕育处理方法 将熔炼出的铁水在将熔炼出的铁水在 浇铸前加入浇铸前加入质量分数为质量分数为 0.25%0.60%0.25%0.60%的的孕育剂孕育剂,孕育剂在铁水中形成大量弥散的石孕育剂在铁水中形成大量弥散的石墨结晶核心,使石墨化作用显著提墨结晶核心,使石墨化作用显著提高,从而得到在细珠光体上均匀分高,从而得到在细珠光体上均匀分布着细片状石墨的组织。布着细片状石墨的组织。常用的孕育剂是含常用的孕育剂是含Si量为量为
7、75%的硅铁。的硅铁。条件:条件:选用碳、硅量低的铁水原铁水含碳量越低,石墨越细小,铸铁的强度、硬度就越高。目目的的(1)铸铁件的生产:灰铸铁灰铸铁华中农业大学工学院 金属工艺学灰铸铁灰铸铁的牌号的牌号基体:F、P、F+P生产:铁水熔炼好后直接浇铸牌号:HTXXXHT:表示灰铸铁中文拼音的代号XXX:三位数字表示最抵抗拉强度(MPa)石墨形态:粗片状问题问题1)灰铸铁牌号为什么不用含碳量多少表灰铸铁牌号为什么不用含碳量多少表示,而用力学性能表示?示,而用力学性能表示?2)铸件当其强度不够时,是否只能通过铸件当其强度不够时,是否只能通过增大截面解决?增大截面解决?提高灰铸铁的性能提高灰铸铁的性能
8、(1)铸铁件的生产:灰铸铁灰铸铁华中农业大学工学院 金属工艺学 向高温铁水中加入一定向高温铁水中加入一定量的球化剂和孕育剂,直接量的球化剂和孕育剂,直接得到球状石墨的铸造合金。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(1)铸铁件的生产:球墨铸铁球墨铸铁华中农业大学工学院 金属工艺学球墨铸铁件球墨铸铁件主要特点主要特点石墨成球状,对基体的割裂作用已降到石墨成球状,对基体的割裂作用已降到最低,最低,力学性能比灰铸铁有显著提高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。高性能。
9、这一点与灰铸铁不同。球墨铸铁较灰铸铁易产生球墨铸铁较灰铸铁易产生缩孔、缩松、缩孔、缩松、皮下气孔、夹渣等缺陷皮下气孔、夹渣等缺陷。石墨析出时,发生膨胀,应适当石墨析出时,发生膨胀,应适当提高铸提高铸型刚度型刚度。球墨铸铁件球墨铸铁件生产生产中应注意的问题中应注意的问题控制原铁液的化学成分,与一般灰铸铁基本控制原铁液的化学成分,与一般灰铸铁基本相同;具有相同;具有高高C高高Si,中中Mn,低低S、P特点。特点。较高的铁液温度,以防止球化处理、孕育处较高的铁液温度,以防止球化处理、孕育处理后铁液温度过低,产生理后铁液温度过低,产生浇不足浇不足等缺陷等缺陷球化处理、孕育处理。球化处理、孕育处理。(1
10、)铸铁件的生产:球墨铸铁球墨铸铁华中农业大学工学院 金属工艺学性能在孕育铸铁和球墨铸铁之间性能在孕育铸铁和球墨铸铁之间(2)(2)蠕化处理和孕育处理蠕化处理和孕育处理 采用冲入法把蠕化剂加入铁水中。采用冲入法把蠕化剂加入铁水中。蠕化剂蠕化剂为为镁合金镁合金或或稀土合金稀土合金,改变石墨形,改变石墨形状后,和球墨铸铁一样要进行状后,和球墨铸铁一样要进行孕育处理。孕育处理。主要问题:主要问题:生产中难以控制:蠕化剂少了,生产中难以控制:蠕化剂少了,石墨不变形,仍保持片状,由于含碳、硅量高,石墨不变形,仍保持片状,由于含碳、硅量高,铸铁强度很低,铁水只能报废;蠕化剂多了,铸铁强度很低,铁水只能报废;
11、蠕化剂多了,石墨又变成球状,原设计的铸型浇、冒口工艺石墨又变成球状,原设计的铸型浇、冒口工艺不适合,也会导致铸件报废。不适合,也会导致铸件报废。蠕墨铸铁的制造过程和球墨铸铁相同。蠕墨铸铁的制造过程和球墨铸铁相同。(1)(1)铁水的化学成分铁水的化学成分 蠕墨铸铁铁水的化学蠕墨铸铁铁水的化学成分和球墨铸铁基本相似:成分和球墨铸铁基本相似:高高C C、SiSi,低,低MnMn、P P、S S。(1)铸铁件的生产:蠕墨铸铁华中农业大学工学院 金属工艺学可锻铸铁生产: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
12、铸铁黑心可锻铸铁(KTH,(KTH,铁素体基体铁素体基体)珠光体可锻铸铁珠光体可锻铸铁(KTZ)(KTZ)白心可锻铸铁白心可锻铸铁(KTB(KTB,很少用,很少用)种类种类特点:特点:强度高b=300-400Mpa,塑性(12%)和韧性(k 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。(1)铸铁件的生产:可锻铸铁华中农业大学工学院 金属工艺学华中农业大学工学院 金属工艺学按化学成分:按化学成分:铸造碳钢:铸造碳钢:以铸造中碳钢用的最多;而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。铸造低碳钢和铸造高碳钢用的少。铸造合金
13、钢:铸造合金钢:在碳钢的基础上加入少量的合金元素,在碳钢的基础上加入少量的合金元素,如锰、铬、钼、钒等。如锰、铬、钼、钒等。ZGMn13ZGMn13为铸造耐磨钢;为铸造耐磨钢;ZG1Cr18Ni9ZG1Cr18Ni9为铸造不锈钢。为铸造不锈钢。按用途分类:按用途分类:不锈钢不锈钢耐磨钢耐磨钢(2)铸钢件的生产铸钢件的铸造工艺铸钢件的铸造工艺: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。等缺陷。*要求型砂的耐火度高,有良好
14、的透气性和退让性。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。应严格控制浇注温度,防止过高或过低。*铸钢件须热处理。铸钢件须热处理。华中农业大学工学院 金属工艺学 铝、铜合金具有优良的物理、化学性能,良好的工艺性能和独特的力学性能,也是铸造生产中常用的合金材料。铸造铝合金的牌号、成分、性能和应用:铸造铝合金的牌号、成分、性能和应用:牌号:牌号:ZL101ZL101ZL111ZL111,ZL201ZL201ZL203ZL203,ZL301ZL301ZL302ZL302,ZL401ZL401ZL402ZL402。铝铝硅类合金硅类合金铝铜类合金铝铜类合金铝镁合金
15、铝镁合金铝锌合金铝锌合金工艺处理:工艺处理:熔炼设备有坩埚炉、反射炉、电弧炉和感应炉熔炼设备有坩埚炉、反射炉、电弧炉和感应炉 。为减缓铝合金的氧化和吸气,必须采用熔剂保护,如熔化时加入为减缓铝合金的氧化和吸气,必须采用熔剂保护,如熔化时加入KClKCl、NaClNaCl等盐类作为熔剂,将铝液覆盖,与炉气隔离进行熔炼;为了排出吸等盐类作为熔剂,将铝液覆盖,与炉气隔离进行熔炼;为了排出吸入的气体,在熔炼后期要进行去气精炼;为了改善铝硅合金的力学性能,入的气体,在熔炼后期要进行去气精炼;为了改善铝硅合金的力学性能,需要进行变质处理,以细化共晶硅或过共晶硅。需要进行变质处理,以细化共晶硅或过共晶硅。工
展开阅读全文