第二章 金屬液態(tài)成形 (鑄造 ) 一 、 什么是鑄造生產(chǎn) （ 液態(tài)成形 ） 將 液態(tài)金屬 澆注到與零件形狀相適應(yīng)的 鑄型型腔 中 ， 待其冷卻凝固 ， 以獲得 毛坯或零件 的生產(chǎn)方法 。 零件圖 鑄造工藝圖 鑄型 型芯 芯盒 芯砂 型砂 模型 熔化 合 箱 落砂、清理 檢 驗(yàn) 鑄 件 二 、 砂型鑄造的工藝過程 澆注 冷卻 凝固 （ 1） 材料來源廣； （ 2） 廢品可 重熔； （ 3） 設(shè)備投資低 。 三 、 鑄造生產(chǎn)的特點(diǎn) 1可生產(chǎn)形狀任意復(fù)雜的制件，特別是內(nèi)腔形狀復(fù)雜的制件。 如汽缸體、汽缸蓋、蝸輪葉片、床身件等。 （ 1）合金種類不受限制； （ 2）鑄件大小幾乎不受限制。 2適應(yīng)性強(qiáng)： 3成本低： 4 廢品率高 、 表面質(zhì)量較低 、 勞動條件差 。 四羊方尊 （公元前 1311世紀(jì)） 青銅 高 58.3CM 曾侯乙尊盤 公元前 476年 公元前 4世紀(jì)上半葉 第一節(jié) 金屬液態(tài)成形（鑄造）工藝原理 充型能力不足時 ， 會產(chǎn)生 澆不足 、 冷隔 、 夾渣 、 氣孔 等缺陷 。 一 、 液態(tài)合金的流動性 合金的流動性是： 液態(tài)合金本身的流動能力 。 充型 液態(tài)合金填充鑄型的過程。 充型能力 液體金屬充滿鑄型型腔，獲得尺寸精確、輪廓清晰的鑄件（成形件）的能力。 1-1 液態(tài)金屬的充型能力與流動性 0.45%C 鑄鋼： 200 出氣口 澆口杯 4.3%C 鑄鐵： 1800 合金流動性主要取決于合金化學(xué)成分所決定的結(jié)晶特點(diǎn) 影響流動性的因素： a）在恒溫下凝固 b）在一定溫度范圍內(nèi)凝固 Pb Sb 20 40 60 80 20 40 60 80 0 流動性（cm）100 200 300 溫度（）0 1.合金的化學(xué)成分 （ 3）澆注系統(tǒng)的的結(jié)構(gòu) 澆注系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)越復(fù)雜，流動阻力 越大，充型能力越差。 二、澆注條件 （ 1）澆注溫度 一般 T澆 越高，液態(tài)金屬的充型能力越強(qiáng)。 （ 2）充型壓力 液態(tài)金屬在流動方向上所受的壓力越大， 充型能力越強(qiáng)。 2.合金的物理性質(zhì) 合金的黏度、導(dǎo)熱系數(shù)、結(jié)晶潛熱、熱容、密度等 （ 2）鑄型溫度 鑄型溫度越高，液態(tài)金屬與鑄型的溫差 越小，充型能力越強(qiáng)。 （ 3）鑄型中的氣體 鑄型有一定的發(fā)氣能力，能在金屬液與鑄型之間形成氣膜，可減小流動的摩擦阻力，有利于充型。 三、鑄型充填條件 （ 1）鑄型的蓄熱系數(shù) 鑄型的蓄熱系數(shù)表示鑄型從其中的 金屬吸取熱量并儲存在本身的能力。 （ 2）鑄件復(fù)雜程度 鑄件結(jié)構(gòu)復(fù)雜，流動阻力大，鑄型的充填就困難。 四、鑄件的結(jié)構(gòu) （ 1）鑄件的折算厚度 折算厚度也叫當(dāng)量厚度或模數(shù)，是 鑄件體積與表面積之比。折算厚度大，熱量散失慢，充 型能力就好。鑄件壁厚相同時，垂直壁比水平壁更容易 充填。 1-2 液態(tài)合金的凝固與收縮 a b一、鑄件的凝固方式 1. 逐層凝固 2. 糊狀凝固 3. 中間凝固 影響鑄件凝固方式的主要因素 ： （ 1）合金的結(jié)晶溫度范圍 合金的結(jié)晶溫度范圍愈小，凝固區(qū)域愈窄，愈傾向于逐層凝固 。 表層 中心 固相線 液相線 成分 溫度表層 中心 液 固 液 c表層 中心 S 溫度液相線 固 凝固區(qū) （ 2）鑄件的溫度梯度 在合金結(jié)晶溫度范圍已定的前提下，凝固區(qū)域的寬窄取決與鑄件內(nèi)外層之間的溫度差。若鑄件內(nèi)外層之間的溫度差由小變大，則其對應(yīng)的凝固區(qū)由寬變窄 。 表層 中心 S 溫度成分 溫度S1 T1 T2 二、合金的收縮 1. 收縮的概念 T澆 T液 T固 T室 合金的收縮經(jīng)歷如下三個階段： （ 1） 液態(tài)收縮 從澆注溫度到凝固開始溫度 之間的收縮 。 T澆 T液 體收縮率是鑄件產(chǎn)生 縮孔或縮松 的根本原因。 %100鑄件鑄件鑄型VVVV%1 0 0鑄件鑄件鑄型LLLL體收縮率： 線收縮率： 線收縮率是鑄件產(chǎn)生 應(yīng)力、變形、裂紋 的根本原因。 （ 3） 固態(tài)收縮 從凝固終止溫度到室溫間的收縮。 T固 T室 （ 2） 凝固收縮 從凝固開始到凝固終止溫度間的收縮 。 T液 T固 2. 縮孔與縮松 液態(tài)合金在冷凝過程中，若其液態(tài)收縮和凝固收縮所縮減的容積得不到補(bǔ)充，則在鑄件最后凝固的部位形成一些孔洞 。 大而集中 的稱為 縮孔 ， 細(xì)小而分散 的稱為 縮松 。 1)縮孔和縮松的形成 2)縮孔和縮松的防止 防止縮孔和縮松常用的工藝措施就是控制鑄件的凝固 次序，使鑄件實(shí)現(xiàn)“順序凝固”，在最后凝固的地方放置冒口進(jìn)行補(bǔ)縮。 冒口 冒口 儲存補(bǔ)縮用金屬液的空腔。 順序凝固 鑄件按照一定的次序逐漸凝固。 冷鐵 熱節(jié) 尋找熱節(jié)的方法 等溫線法 內(nèi)切圓法 冷鐵 同時凝固 整個鑄件幾乎同時凝固。 熱節(jié) 1-3 鑄造內(nèi)應(yīng)力及鑄件的變形、裂紋 一、鑄造內(nèi)應(yīng)力 鑄件在凝固以后的繼續(xù)冷卻過程中，其 固態(tài)收縮受到阻礙，鑄件內(nèi)部即將產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力 。 1.機(jī)械應(yīng)力（收縮應(yīng)力） 合金的線收縮受到鑄型、型芯、澆冒系統(tǒng)的機(jī)械阻礙而形成的內(nèi)應(yīng)力。 機(jī)械應(yīng)力是暫時應(yīng)力。 上型 下型 2熱應(yīng)力 熱應(yīng)力是由于鑄件壁厚不均勻，各部分冷卻速度不同，以致在同一時期內(nèi)鑄件各部分收縮不一致而引起的應(yīng)力。 t T 1 2 t0 t1 t2 t3 TH T臨 T室 t0t1: 塑性狀態(tài) 彈性狀態(tài) 1 2 + - t1t2： t2t3： 1 2 -+ 1 2 熱應(yīng)力使鑄件的厚壁或心部受拉伸 ， 薄壁或表層受壓縮 。 熱應(yīng)力是永久應(yīng)力 。 二、鑄件的變形與防止 + - 反變形法 防止變形的方法： 1）使鑄件壁厚盡可能均勻； 2）采用同時凝固的原則； 3）采用反變形法。 三、鑄件的裂紋與防止 1 熱裂 熱裂的形狀特征是： 裂紋短、縫隙寬、形狀曲折、縫內(nèi)呈氧化色。 熱裂的防止： 應(yīng)盡量選擇凝固溫度范圍小，熱裂傾向小的合金。 應(yīng)提高鑄型和型芯的退讓性，以減小機(jī)械應(yīng)力。 對于鑄鋼件和鑄鐵件，必須嚴(yán)格控制硫的含量， 防止熱脆性。 2 冷裂 冷裂的特征是： 裂紋細(xì)小，呈連續(xù)直線狀，縫內(nèi)有金屬光澤或輕微氧化色。 冷裂的防止： 1）使鑄件壁厚盡可能均勻； 2）采用同時凝固的原則； 3）對于鑄鋼件和鑄鐵件，必須嚴(yán)格控制磷的 含量，防止冷脆性。 第二節(jié) 常用鑄造合金及其熔煉 2-1 鑄鐵件的生產(chǎn) 鑄鐵是含碳量大于 2.11%（ 通常為 2.5%-4.0%） 的鐵碳合金 。 3 麻口鑄鐵： 組織中既存在石墨 、 又有萊氏體 ， 是白口和灰 口之間的過渡組織 ， 因斷口處有黑白相間的麻 點(diǎn) ， 故而得名 。 根據(jù)碳在鑄鐵中 存在形式 的不同，鑄鐵可分為： 1.白口鑄鐵 ： 碳全部以 Fe3C的形式存在，斷口呈銀色 。 由于白口鑄鐵具有 良好的耐磨性 ，所以有時也用來制造一些耐磨件，如軋輥、粉碎機(jī)錘頭、襯板、球磨機(jī)磨球和犁鏵等。 2 灰口鑄鐵： 碳大部或全部以 石墨 形式存在 ， 斷口呈暗灰色 。 4 蠕墨鑄鐵 ： 其石墨呈蠕蟲狀 。 如圖 d所示 。 a b c d 根據(jù)鑄鐵中 石墨形態(tài) 的不同， 灰口鑄鐵 又可分為： 1普通灰口鑄鐵 ： 簡稱灰口鑄鐵，其石墨呈片狀。如圖 a所示。 2可鍛鑄鐵： 其石墨呈團(tuán)絮狀。如圖 b所示。 3 球墨鑄鐵： 其石墨呈球狀 。 如圖 c所示 。 一、影響鑄鐵組織和性能的因素 1、化學(xué)成分 碳 是形成石墨的元素，也是促進(jìn)石墨化的素 。含碳愈高，析出的石墨愈多、石墨片愈粗大。 硅 是強(qiáng)烈促進(jìn)石墨化的元素 ，隨著含硅量的增加，石墨顯著增多。 所以：當(dāng)鑄鐵中 碳、硅含量均高 時，析出的石墨就愈多、愈粗大，而金屬基體中鐵素體增多，珠光體減少。 鑄鐵中的碳可以以 化合態(tài) 滲碳體 和 游離態(tài) 石墨 兩種形式存在。 碳 以 石墨 形式析出的現(xiàn)象稱為 石墨化 。 1）碳和硅 3）錳 所以： 硫含量限制在 0.1-0.15%以下，高強(qiáng)度鑄鐵則應(yīng)更低。 使鑄鐵鑄造性能惡化（如降低流動性，增大收率）。 錳是弱阻礙石墨化元素 ，具有穩(wěn)定珠光體，提高鑄鐵強(qiáng)度和硬度的作用。 MnS 一般控制在 0.61.2%之間 4）磷 磷對鑄鐵的 石墨化 影響不顯著。 含磷過高將增加鑄鐵的冷脆性。 限制在 0.5%以下，高強(qiáng)度鑄鐵則限制在 0.20.3%以下。 2）硫 硫是強(qiáng)烈阻礙石墨化元素 。 硫量高 易促使 碳 以 Fe3C 白口組織 ； 硫量高 熱脆性； 2冷卻速度 在實(shí)際生產(chǎn)中 ， 一般是根據(jù)鑄件的壁厚 （ 主要部位的壁厚 ） ，選擇適當(dāng)?shù)幕瘜W(xué)成分 （ 主要指碳 、 硅 ） ， 以獲得所需要的組織 。 由此可知：隨著壁厚的增加，石墨片的數(shù)量和尺寸都增大，鑄鐵強(qiáng)度、硬度反而下降。這一現(xiàn)象稱為壁厚（對力學(xué)性能的）敏感性。 1）鑄型材料 2）鑄件壁厚 鑄件壁愈厚，冷卻速度愈慢，則石墨化傾向愈大，愈易得到粗大的石墨片和鐵素體基體。 鑄鐵壁厚（ mm） 10 20 30 40 50 60 70 4.0 5.0 6.0 7.0 （w C+wSi）%白口鑄鐵 灰口鑄鐵 白口鑄鐵： 灰口鑄鐵： 麻口鑄鐵： P+Fe3C+Ld P+Fe3C+G+Ld 珠光體灰口鑄鐵 ： 鐵素體灰口鑄鐵： 珠光體 +鐵素體灰口鑄鐵： P+G片 P+F+G片 F+G片 二、灰口鑄鐵 （一）灰口鑄鐵的化學(xué)成分、組織和性能 1 灰口鑄鐵的化學(xué)成分與組織 灰口鑄鐵的化學(xué)成分一般為： 2.63.6%C， 1.23.0%Si， 0.41.2Mn， S0.15% ， P0.3% 。 1) 鐵素體灰口鑄鐵（ F+G片 ） ： 這種鑄鐵抗拉強(qiáng)度和硬度低，易加工，鑄造性能好。常用來制造性能要求不高的鑄件和一些薄壁件。 2) 鐵素體 -珠光體灰口鑄鐵（ F+P+G片 ）： 此種鑄鐵強(qiáng)度亦較低，但可滿足一般機(jī)件要求，且其鑄造性能、切削加工性能和減振性較好，因此應(yīng)用較廣。 3) 珠光體灰口鑄鐵（ P+G片 ）： 這種鑄鐵強(qiáng)度和硬度較高，主要用來制造較為重要的機(jī)件。 2 灰口鑄鐵的性能 2） 良好的減振性 3）良好的耐磨性 4）低的缺口敏感性 1）力學(xué)性能： b=120-250Mpa， 僅為鋼件的 20-30%， 0 （二）灰口鑄鐵的孕育處理 灰口鑄鐵的組織和性能，很大程度上取決于石墨的數(shù)量、大小和形態(tài)。 差 0 50 150 50 100 100 150 150 表面 表面 中心 160 140 170 180 硬度HB孕育處理 熔煉出相當(dāng)于白口或麻口組織的低碳、低硅的高溫鐵水，向鐵水中沖入細(xì)顆粒的 孕育劑 ，孕育劑在鐵水中形成大量彌散的石墨結(jié)晶核心，使石墨化作用驟然提高，從而得到在細(xì)晶粒珠光體上均勻的分布著細(xì)片狀石墨的組織。 孕育鑄鐵： P細(xì) +G細(xì)片 b=250-400Mpa， HB=170-270， 0 冷卻速度對其組織和性能的影響很小。 常用的孕育劑為含硅 75%的硅鐵，加入量為鐵水重量的 0.25-0.6%。 孕育鑄鐵適用于靜載荷下，要求較高強(qiáng)度、硬度、耐磨性或氣密性的鑄件，特別是 厚大截面鑄件 。如重型機(jī)床床身，汽缸體、缸套及液壓件等。 必須指出： 孕育鑄鐵原鐵水的碳 、 硅含量不能太高； 原鐵水出爐溫度不應(yīng)低于 1400 ； 經(jīng)孕育處理后的鐵水必須盡快澆注 ， 以防止孕育作用衰退 。 （三）灰口鑄鐵的工藝性能 3 鍛造性和焊接性差。 1 良好的鑄造性能。 良好的流動性、小的收縮率。 2 良好的切削加工性能。 2 灰口鑄鐵的牌號選用 灰口鑄鐵的牌號用漢語拼音“ HT” 和一組數(shù)字表示， 數(shù)字表示其最低抗拉強(qiáng)度 b （ Mpa）。 1 灰口鑄鐵件的生產(chǎn)特點(diǎn) 1）灰口鑄鐵一般在沖天爐中熔煉，成本低廉； 2） 具有良好的鑄造性能 。 3）灰口鑄鐵一般不通過熱處理來提高其性能。 （四）灰口鑄鐵生產(chǎn)特點(diǎn)及牌號選用 灰鐵 牌 號 組織 用途舉例 HT100 F+G片 蓋 、 外罩 、 油盤 、 手輪 、 支架 、 底板 、 鑲導(dǎo)軌的機(jī)床底座等對強(qiáng)度無要求的零件 HT150 F+P+G片 底座、床身、與 HT200相配的溜板、工作臺；泵殼、容器、法蘭盤 ;工作壓力不太大的管件 HT200 F+P+G片 要求高的強(qiáng)度和一定耐蝕能力的泵殼 、 容器 、 塔器 、法蘭 、 硝化塔 機(jī)床床身 、 立柱 、 平尺 、 劃線平板 、 汽缸 、 齒輪 、 活塞 、 剎車輪 、 聯(lián)軸器盤 、 水平儀框架 壓力為 80Mpa以下的油缸、泵體、閥門 HT250 P+G片 HT300 P細(xì) +G細(xì)片 床身導(dǎo)軌 、 車床 、 沖床等受力較大的床身 、 機(jī)座 、 主軸箱 、 卡盤 、 齒輪 、 高壓油缸 、 水缸 、 泵體 、 閥門 、襯套 、 凸輪 、 大型發(fā)動機(jī)曲軸 、 氣缸體 、 氣缸蓋；冷鐓模 、 冷沖模 HT350 P細(xì) +G細(xì)片 三、 可鍛鑄鐵 （一）可鍛鑄鐵的組織、性能、牌號及選用 1 可鍛鑄鐵的組織、性能、牌號及選用 具有良好的塑性和韌性，耐蝕性較高，適于制造承受振動和沖擊、形狀復(fù)雜的薄壁小件，如汽車拖拉機(jī)的底盤類零件、各種水管接頭、農(nóng)機(jī)件等。 其強(qiáng)度、硬度、耐磨性優(yōu)良，并可通過淬火、調(diào)質(zhì)等熱處理強(qiáng)化?？扇〈戜撝圃煨⌒瓦B桿、曲軸等重要件。 1）鐵素體（黑心）可鍛鑄鐵（ F+G團(tuán) ）： 2）珠光體（ P+ G團(tuán) ）： 2 可鍛鑄鐵的牌號 可鍛鑄鐵的牌號用漢語拼音和兩組數(shù)字表示，第一組數(shù)字表示其 最低抗拉強(qiáng)度 b （ Mpa）， 第二組數(shù)字表示其 最低伸長率 。 KTH300 06 KTZ450 06 可鐵黑 可鐵珠 b b 牌 號 組織 用 途 舉 例 KTH300 06 F+G團(tuán) 三通、管件、中壓閥門 KTH330 08 F+G團(tuán) 輸電線路件 、 汽車 、 拖拉機(jī)的前后輪殼 、 差速器殼 、 轉(zhuǎn)向節(jié)殼 、 制動器；農(nóng)機(jī)件及冷暖器接頭等 。 KTH350 10 F+G團(tuán) KTH370 12 F+G團(tuán) KTZ450 06 P+ G團(tuán) 曲軸、凸輪軸、連桿、齒輪、搖臂、活塞環(huán)、軸套、犁片、耙片、閘、萬向接頭、棘輪、扳手、傳動鏈條、礦車輪 KTZ550 04 P+ G團(tuán) KTZ650 02 P+ G團(tuán) KTZ700 02 P+ G團(tuán) （二）可鍛鑄鐵的生產(chǎn)特點(diǎn) 1.鑄出白口坯料 1）碳、硅含量要低。 通常為 2.42.8%C， 0.41.4%Si。 2）冷卻速度要快。 2.石墨化退火 920 -980 720 650 Fe3C A+G團(tuán) P F+G團(tuán) P+G團(tuán) F+ G團(tuán) t 石墨化退火的總周期一般為 4070小時 高溫階段的石墨化退火時間需 10-20小時 四、球墨鑄鐵 1球墨鑄鐵的組織、性能、牌號及用途 1）珠光體球墨鑄鐵（ P + F少 +G球 ） 正火 其性能特點(diǎn)是： a） 強(qiáng)度高。特別是屈服強(qiáng)度高， 屈、強(qiáng)比（ 0.2/b0.7 0.8） 高于 45號鋼 （ 0.2/b0.6) 。 b） 疲勞強(qiáng)度較高 c） 硬度和耐磨性遠(yuǎn)比高強(qiáng)度灰鑄鐵高 因此 ， 珠光體球墨鑄鐵可代替碳鋼制造某些受較大交變負(fù)荷的重要件，如 曲軸、連桿、凸輪、蝸桿等。 b=600800 MPa ; =2% 我國主要用于代替可鍛鑄鐵制造汽車、拖拉機(jī)底盤類零件， 如后橋殼等。國外則大量用于鑄管，如上、下水管道及輸氣 管道等。 2）鐵素體球墨鑄鐵 （ F + P少 +G球 ） 退火 其性能特點(diǎn)： b=450500 MPa ; =17% 球墨鑄鐵的牌號用漢語拼音“ QT” 和 兩組數(shù)字表示 ，兩組 數(shù)字分別表示最低抗拉強(qiáng)度和伸長率。 球鐵 牌 號 組織 用 途 舉 例 QT400 17 F+G球 汽車、拖拉機(jī)底盤類零件，輪轂、驅(qū)動橋殼、差速器殼、撥叉、中低壓閥門、管道。 QT420 10 F+G球 QT500 05 F+P+G球 機(jī)座、傳動軸、機(jī)車護(hù)瓦等。 QT600 02 P+G球 曲軸、凸輪軸、連桿、齒 輪、搖臂、活塞環(huán)、軸套、汽缸套、機(jī)床蝸輪、蝸桿等 QT700 02 P+ G球 QT800 02 P+ G球 QT1200 01 B下 + G球 汽車后橋螺旋錐齒輪、大減速器齒輪、曲軸、凸輪等 2球墨鑄鐵的生產(chǎn) 1）控制原鐵水化學(xué)成分 2）較高的鐵水溫度 3）球化處理和孕育處理 出爐溫度應(yīng)高于 1400 。 a）應(yīng)嚴(yán)格控制 S0.07% 、 P0.1% 。 b）適當(dāng)提高含碳量（ 3.6 4.0%C）， 以改善鑄造性能。 稀土鎂合金 球化劑加入量一般為鐵水重量的 1.0-1.6%。 球化劑的作用：促使石墨在結(jié)晶時呈 球狀 析出。 a）球化處理 常用的孕育劑為含硅 75%的硅鐵，加入量為鐵水重量的0.4-1.0%。 b）孕育處理 孕育劑的作用：促進(jìn)鑄鐵石墨化，防止球化元素所造成的白口傾向 。 球化處理工藝有 沖入法 和 型內(nèi)球化法 。 鐵水 合金球化劑 硅鐵粉 鐵水包 出鐵槽 草木灰 反應(yīng)室 鑄件 冒口 積渣包 4）球墨鑄鐵的熱處理 退火、正火 及其它熱處理（淬火、回火等）。 五、蠕墨鑄鐵 蠕墨鑄鐵的性能特點(diǎn)： （ 1）力學(xué)性能（強(qiáng)度和韌性）比灰鑄鐵高，與鐵素體球墨 鑄鐵相近 。 （ 2）壁厚敏感性比灰鑄鐵小得多。 （ 3）導(dǎo)熱性和耐疲勞性比球墨鑄鐵高得多，與灰口鑄鐵相近。 （ 4）耐磨性比灰口鑄鐵好，為 HT300的 2.2倍以上。 蠕墨鑄鐵主要用來 代替 高強(qiáng)度灰鑄鐵 、 合金鑄鐵 、 鐵素 體球墨鑄鐵和鐵素體可鍛鑄鐵生產(chǎn)復(fù)雜的大型鑄件 。 如 大型柴油機(jī)機(jī)體 、 大型機(jī)床立柱等 ， 更適合制造在熱循 環(huán)作用下工作的零件 ， 如大型柴油機(jī)汽缸蓋 、 排汽管 、 制動盤 、 鋼錠模及金屬型等 （ 6）工藝性能良好，鑄造性能近于灰口鑄鐵，切削 加工性能近于球墨鑄鐵。 （ 5） 減振性比球墨鑄鐵高 ， 但比灰口鑄鐵低 。 牌號 組織 用 途 舉 例 RuT260 F+G蠕 汽車、拖拉機(jī)底盤類零件、驅(qū)動 橋殼、閥體等 RuT300 F+P+G蠕 排氣管、變速箱體、汽缸蓋、 紡織零件、液壓件等 RuT340 F+P+G蠕 重型機(jī)床件、大型齒輪箱體、蓋、 剎車鼓、玻璃模具、飛輪等 RuT380 P+G蠕 活塞環(huán)、氣缸套、制動盤、玻璃模具、剎車鼓、鋼珠研磨盤吸泥泵體等 RuT420 P+ G蠕 2-2 鑄鋼件的生產(chǎn) 一、鑄鋼的分類、性能、牌號及應(yīng)用 1 碳素鋼 2 合金鋼 1）低碳鋼 2）中碳鋼 3）高碳鋼 C5% Mn13 鑄造性能差、應(yīng)用較少。 鑄造性能較好、應(yīng)用廣泛。 鑄造性能差、應(yīng)用較少。 鋼號 舊 鋼號 化學(xué)成分的質(zhì)量分?jǐn)?shù)（ %） 用途舉例 C Si Mn P、 S ZG200400 ZG15 0.20 0.50 0.80 0.04 用于受力不大、要求韌性高的各種機(jī)械零件，如機(jī)座、箱體等 ZG230450 ZG25 0.30 0.50 0.90 0.04 用于受力不大、要求韌性較高的各種機(jī)械零件，如外殼、軸承蓋、閥體、砧座等 ZG270500 ZG35 0.40 0.50 0.90 0.04 用于軋鋼機(jī)機(jī)架、軸承座、連桿、曲軸、缸體、箱體等 ZG310570 ZG45 0.50 0.60 0.90 0.04 用于負(fù)荷較高的零件，如大齒輪、缸體、制動輪、棍子等 ZG340640 ZG55 0.60 0.60 0.90 0.04 用于齒輪、棘輪、聯(lián)接器、叉頭等 二、鑄鋼的熔鑄工藝特點(diǎn) 1. 鑄鋼的鑄造性能 差 流動性差、收縮大。 1）鑄件要安放冒口和冷鐵； 2）必須嚴(yán)格控制澆注溫度； 3）鑄件的壁不能太??； 2. 鑄鋼的熱處理 退火 正火 3. 鑄鋼的熔煉 電爐 2-3 鑄造有色合金件的生產(chǎn) 一、鑄造銅合金 1鑄造黃銅 2鑄造青銅 (Cu-Zn) 鑄造黃銅有相當(dāng)高的力學(xué)性能，如 b=250450Mpa， =730%， HBS=60120。因其含銅量低，價格低于鑄造 青銅，而且它的凝固溫度范圍小，有優(yōu)良的鑄造性能。所以 鑄造黃銅常用于生產(chǎn)重載低速下或一般用途下的軸承、襯 套、齒輪等耐磨件和閥門及大型螺旋槳等耐蝕件等。 青銅是指除了銅鋅合金以外的其它銅合金 。 鑄造錫青銅的力學(xué)性能雖低于黃銅，但 其耐磨、耐蝕性 優(yōu)于黃銅，錫青銅特別適合制造高速滑動軸承和襯套。 除錫青銅外，還有鋁青銅、鉛青銅、鈹青銅等，其中鋁 青銅 有優(yōu)良的力學(xué)性能和耐磨、耐蝕性 ，但鑄造性能較 差，僅用于重要用途的耐磨、耐蝕件。 二、鑄造鋁合金 1 鋁硅合金（ Al-Si） 鋁硅合金流動性好、線收縮率低、熱裂傾向小、氣密性好， 又有足夠的強(qiáng)度，所以應(yīng)用最廣。 常用于制造形狀復(fù)雜的 薄壁件或氣密性要求較高的鑄件，如內(nèi)燃機(jī)缸體、 化油器、儀表外殼等。 2 鋁銅合金（ Al-Cu） 3 鋁鎂合金（ Al-Mg） 4 鋁鋅合金（ Al-Zn） 鋁銅合金的 鑄造性能差 ，熱裂傾向大、氣密性和耐蝕性 較差，但耐熱性較好，主要用于制造活塞、汽缸頭等。 鋁鎂合金是所有鋁合金中比強(qiáng)度最高的，主要用于航天、 航空或長期在大氣、海水中工作的零件等 。 第三節(jié) 砂型鑄造 3-1 砂型鑄造的生產(chǎn)過程 一、手工造型 二、機(jī)器造型 適用于單件、小批量生產(chǎn) 1)生產(chǎn)效率高 ; 2)鑄型質(zhì)量好 （緊實(shí)度高而均勻、型腔輪廓清晰） ; 3)設(shè)備和工藝裝備費(fèi)用高，生產(chǎn)準(zhǔn)備時間較長。 適用于 中、小型 鑄件的 成批、大批量生產(chǎn) 。 型砂 落砂 捅箱機(jī) 壓鐵傳送機(jī) 鑄件輸送機(jī) 下箱造型機(jī) 鑄型輸送機(jī) 下箱翻箱 、 落箱機(jī) 下芯 合箱機(jī) 合箱 冷卻箱 冷卻 澆注 壓鐵 加砂機(jī) 加砂機(jī) 上箱造型機(jī) 1 機(jī)器造型的造型方法： 1）振擊壓實(shí) 2）汽動微振壓實(shí) 3）高壓造型 4）拋砂緊實(shí) 1）射芯機(jī) 2）殼芯機(jī) 2 機(jī)器造型的造芯方法： 3-2 鑄造工藝設(shè)計 鑄造工藝圖 將工藝設(shè)計的內(nèi)容（工藝方案）用工藝符號或文字在零件圖上表示出來 所形成的圖樣。 一、澆注位置的選擇 澆注時 鑄件 在 鑄型中 所處的 空間位置。 1.鑄件的重要加工面和受力面