3鑄造訓(xùn)練教案一鑄造及其特點何謂鑄造：鑄造是將液體金屬澆注到具有與零件外形相適應(yīng)的鑄型空腔中,待其冷卻凝固后以獲得零件或毛坯的方法,稱為鑄造。80%以上。此外還有種特種鑄造方法，如熔模鑄造、金屬型鑄造、壓力鑄造、離心鑄造等。鑄造特點：部件。幾克。鑄件生產(chǎn)批量不受限制，可單件、也可大批量生產(chǎn)。方向。但是,鑄造生產(chǎn)也存在某些缺乏,例如砂型鑄造生產(chǎn)工序較多，有些工藝難的勞動強(qiáng)度大，勞動條件差等。砂型鑄造工藝流程如圖1所示。1砂型鑄造工藝流程砂型的組成2情2砂型成。造型材料制造砂型和型芯材料稱為造型材料。主要是型〔芯〕砂。型(芯)砂是由原砂(sio)、粘結(jié)劑、水和附加物〔煤粉、鋸末等〕按肯定比2例混合制成。其中原砂是型〔芯〕砂的主體，常用sio2粘結(jié)劑常用粘土、水玻璃或渣油等組成粘土砂、水玻璃砂或油砂。型〔芯〕砂的根本性能要求：強(qiáng)度:抵抗外力破壞的力量；透氣性：允許氣體透過的力量；耐火性：抵抗液態(tài)金屬高溫的力量；退讓性：鑄件冷凝時，型芯砂可被壓縮的力量；可塑性：在外力作用下變形，去除外力后能完整保持外形的力量等。退讓性、出砂性等一般要求比型砂更高些。常參加油砂和樹脂砂。三鑄造工藝圖:繪制鑄型裝配圖、編制鑄造工藝卡片的依據(jù)。工藝參數(shù)，設(shè)計冒口等。拔模斜度、鑄造圓角及型芯頭等。影響很大。選擇澆注位置的主要原則：鑄件重要加工面或主要工作面應(yīng)朝下，如不能朝下應(yīng)放在側(cè)面：鑄件大平面朝下；盡量將大面積薄壁局部放在鑄型的下部或垂直、傾斜；鑄件厚的局部應(yīng)放在分型面四周的上部或側(cè)面；削減型芯的數(shù)量，便于型芯的固定和排氣。鑄型分型面的選擇原則：應(yīng)使鑄型有最少的分型面，并且在鑄件的最大截面處；分型面選擇應(yīng)盡量使型芯和活塊數(shù)量少；盡量使鑄件全部或大部在同一砂箱內(nèi)；盡量使型腔及主要型芯在下箱；分型面盡量承受平直面。類。這里主要介紹手工造型。〔1〕.整模造型特點：便利敏捷、適應(yīng)性強(qiáng)。33兩箱整模造型：分模造型4。4圖圖4 兩箱分模造型挖砂造型5。圖5 挖砂造型挖砂造型生產(chǎn)率低，技術(shù)要求高，適用于單件少量生產(chǎn)的小型鑄件?；顗K造型6。圖6 活塊模造型三箱造型7。7三箱造型〔1〕型芯是砂型的一局部，在制造中空鑄件或有阻礙起模的凸臺時，往往承受型芯：自帶型芯:以型砂制成的砂垛代替型芯。型芯在鑄型中的位置時水平的。豎 芯：又稱垂直型芯。特別型芯：常見的有懸臂式、懸吊式和引伸式等。鑄件外型。〔2〕.188芯盒制芯29。3射芯機(jī)造芯

910。圖10 射芯機(jī)射砂示意圖〔3〕制芯的工藝過程1放芯骨：其作用是加強(qiáng)型芯的強(qiáng)度。大型芯骨作出吊環(huán)，以利吊運(yùn)。2開通氣道：其目的是提高型芯的透氣。3操作不當(dāng)，會造成跑火、錯箱及塌箱等缺陷。熔煉金屬的目的是獲得合格的化學(xué)成分及良好流淌性的液態(tài)金屬。金屬的流淌金屬流淌性好壞對鑄造工藝和鑄件質(zhì)量影響很大。生產(chǎn)中承受鑄造生產(chǎn)的有鑄鋼、鑄鐵、有色金屬鑄造〔鑄鋁、鑄銅〕等。這里主要爭論鋁合金的熔煉與澆注。11。〔a〕焦炭坩堝爐 〔b〕電阻坩堝爐圖11 及電阻坩堝爐示意圖鋁合金熔煉時常參加的原料有：爐料：鋁錠或廢鋁等。溶劑：即造渣劑。常用氧化鋅、氧化錳等。變質(zhì)劑：可細(xì)化晶粒。常用氟化鈉、氯化納等鹽類混合劑。用除氣劑對液態(tài)鋁合金進(jìn)展除氣精煉處理。20%～30%。澆注主要操作技術(shù)：〔或用擋渣棒擋住熔渣，防止熔渣流入型腔產(chǎn)生夾渣缺陷。澆注——澆注時將澆包口對準(zhǔn)澆口，開頭澆注或?qū)⒔戤厱r，應(yīng)掌握以免熔渣卷入型腔。鑄件冷卻后還應(yīng)當(dāng)進(jìn)展如下清理：〔1〕.充分冷卻后進(jìn)展。飛翅和氧化皮。鑄造生產(chǎn)是較簡單的工藝過程，往往由于原材料質(zhì)量不合格、工藝方案不合砂眼、裂紋、偏析等。常見的鑄件缺陷特征及產(chǎn)生的緣由見表。9910熱處理〔一〕金屬熱處理概述金屬材料的組織構(gòu)造來獲得預(yù)期性能的工藝方法。學(xué)成分，改善工件的使用性能。80%的零件需要熱處100%都要經(jīng)過熱處理。料，不斷提高環(huán)保與節(jié)能意識勢在必行。1鋼中的根本組織2.11%的鐵碳合金為鋼，含碳量高于2.11%〔6.69%〕的鐵碳合金為鑄鐵。碳對鋼的組織和性能有重要影響。FeC。3鐵的同素異構(gòu)轉(zhuǎn)變固態(tài)鐵是晶體，其具有同素異構(gòu)轉(zhuǎn)變特性。鐵的同素異構(gòu)轉(zhuǎn)變?nèi)缦拢篢<912℃α-Fe。912℃<T<1394℃時，鐵為面心立方構(gòu)造，稱為γ-Fe。時，鐵為體心立方構(gòu)造，稱為δ-Fe。T>1538℃時呈液態(tài)。同素異構(gòu)轉(zhuǎn)變是鋼鐵的重要屬性，它是鋼鐵能夠進(jìn)展熱處理的重要理論依據(jù)。鋼中的根本組織鐵素體〔F〕〔≤HB=80，光學(xué)顯微鏡下觀看呈均勻光明的多邊形晶粒。奧氏體〔A〕碳溶于γ解度大〔11472.06%，硬度為HB=160—200〕。穩(wěn)定的奧氏體存723℃時，奧氏體將發(fā)生共析轉(zhuǎn)變形成珠光體〔P〕。滲碳體〔Fe3C〕Fe3C6.67%。滲碳體量越高，滲碳體在肯定條件下可分解成鐵和石墨，這在鑄鐵中有重要意義。珠光體〔P〕HB1800.8%)723℃，將發(fā)生共析轉(zhuǎn)變,其轉(zhuǎn)變產(chǎn)物為鐵素體和滲碳體片層相間的機(jī)械混合物，即珠光體。由于含碳量不同，碳鋼中的根本平衡組織為：當(dāng)鋼中含碳量<0.77%〔P+F。0.77%〔P,即(F+Fe3C)當(dāng)鋼中含碳量>0.77%〔P+Fe3C〕。2鋼在加熱時的組織轉(zhuǎn)變鋼在加熱時的轉(zhuǎn)變主要包括奧氏體形成和晶粒長大兩個過程?；蜷L時間保溫，奧氏體晶粒會長大。鋼在冷卻時的組織轉(zhuǎn)變奧氏體轉(zhuǎn)變產(chǎn)物也不同。不同溫度區(qū)間組織轉(zhuǎn)變產(chǎn)物大致可分為三類〔1〕：1共析鋼等溫轉(zhuǎn)變曲線由圖可見：1高溫轉(zhuǎn)變——珠光體〔P〕A→。度區(qū)間形成的珠光體層片越薄，硬度越高。2中溫轉(zhuǎn)變——貝氏體〔B〕A→。是含碳過量的鐵素體和微小的滲碳體混合而成，貝氏體比珠光體硬度高。3低溫轉(zhuǎn)變——馬氏體〔M〕A→。α鐵中的過飽和固溶體，馬氏體不穩(wěn)定，加熱時析出滲碳體。馬氏體硬度高〔HB=600——650〕但塑性、韌性很差?！捕骋话銦崽幚淼墓に囘^程熱處理。一般熱處理主要有：退火、正火、淬火和回火四種常用方法，見圖2。圖2 熱處理工藝示意圖退火將鋼加熱到適當(dāng)溫度，保溫肯定的時間后緩慢冷卻的工藝方法稱為退火。完全退火對于中低碳鋼加熱到完全奧氏體狀態(tài)，溫度為Ac3〔指亞共析鋼的相變溫度〕以上30～50℃，保溫肯定時間后緩冷到室溫，獲得接近平衡態(tài)組織的熱處加工性能。去應(yīng)力退火Ac1500～600℃，保溫后緩冷的工藝方法。主要目的是消退焊接、鑄造、鍛造和機(jī)械加工過程中產(chǎn)生的應(yīng)力。再結(jié)晶退火工件在經(jīng)過肯定量的冷塑性變形后，在晶粒內(nèi)部產(chǎn)生大量的晶格畸變和錯熱到肯定溫度以上〔Ac1600～70℃，會重生核長大成均勻的一現(xiàn)象稱為再結(jié)晶。其中：Ac1723℃。Ac3正火將鋼加熱到上臨界點〔Ac3，過共析鋼為Accm〕以上適當(dāng)溫度，保溫肯定時間，然后在空氣中冷卻的工藝方法稱為正火。其中：Accm線指過共析鋼的相變溫度線。正火的目的：改善含碳量較低的鋼材的切削性能。目的。消退過共析鋼的網(wǎng)狀滲碳物。消退缺陷、細(xì)化晶粒、改善組織、為最終熱處理做預(yù)備。〔如水、油〕弱，所以工件在空氣中的實際冷卻速度受其自身的尺寸大小影響較大。大工件冷卻件則可承受堆垛在一起的方法適當(dāng)降低冷速等。淬火Ac3〔亞共析鋼〕Ac1〔過共析鋼〕以上某一溫度，Ms〔250℃〕以下發(fā)生馬氏體轉(zhuǎn)變的工藝方法稱為淬火。淬火的目的是使過冷奧氏體進(jìn)展馬氏體轉(zhuǎn)變，得到馬氏體組織，然后協(xié)作性等，從而滿足各種機(jī)器零件和工具的不同使用性能要求。Ac3+30～50Ac1+30～50℃。1.2～1.5/1.5～1.8/介質(zhì)等。.4回火Ac1〔通常是緩冷〕到室溫的工藝方法稱為回火。1〕回火的目的消退淬火時產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)力，防止工件的變形和開裂。調(diào)整工件的機(jī)械性能。2〕回火分類在生產(chǎn)中依據(jù)對工件的機(jī)械性能要求的不同，回火主要分為以下三種：〔1〕低溫回火〔150℃～250℃〕通過低溫回火，使工件在保持淬火后的硬度、強(qiáng)度的同時，局部消退工件的內(nèi)HRC58～64〔2〕中溫回火〔250℃～450℃〕經(jīng)過中溫回火的工件具有很好的彈性。主要用于各類彈簧。硬度一般為〔3〕高溫回火〔450℃～650℃〕即有好的綜合機(jī)械性能。主要用于各種軸類和重要的機(jī)械零件。硬度一般為HRC20～35過調(diào)質(zhì)處理，工件將具有良好的機(jī)械性能。〔三〕鋼的外表淬火和化學(xué)熱處理〔簡介〕生產(chǎn)中有些零件，如齒輪、花鍵軸、活塞銷等，要求外表具有高硬度鋼的外表淬火氏體，而心部仍保持原組織和性能的熱處理工藝。〔淬透層一般為2—6mm〕和感應(yīng)加熱外表淬火〔1.——15mm2.鋼的化學(xué)熱處理表層，以轉(zhuǎn)變其表層化學(xué)成分和組織，從而轉(zhuǎn)變表層性能。滲鋁等?！菜摹碂崽幚砉に嚭喗樾巫儫崽幚砗笥酂岽慊稹彳埓慊鸬?。真空熱處理空熱處理可以避開零件氧化、脫碳，能到達(dá)光亮熱處理的目的。其特點為：熱處理變形小可提高零件的外表力學(xué)性能；節(jié)約能源，削減污染;但真空熱處理設(shè)備造價較高，目前多用于工模具、周密零件的熱處理?？煽貧夥諢崽幚砉?jié)約鋼材，掌握滲碳時滲層的碳濃度，而且可使脫碳零件重復(fù)碳。激光熱處理是以高能量激光為能源，以極快速度加熱零件并自冷強(qiáng)化的熱處理工藝?？隙ㄏ拗啤ｋ娮邮獗泶慊鹚俣燃訜崃慵⒆岳涫沽慵獗韽?qiáng)化的熱處理工藝。80%，高于激光熱處技術(shù)。〔五〕鋼的硬度測定及顯微組織觀看1硬度測試金屬材料抵抗其他更硬物體壓入其外表的力量稱為硬度。硬度是表達(dá)金屬要手段。硬度的測試方法很多，在機(jī)械制造工業(yè)中廣泛承受壓入法來測定硬度。依據(jù)測試的標(biāo)準(zhǔn)不同，硬度的主要指標(biāo)有布氏硬度和洛氏硬度。〔1〕布氏硬度〔HB〕把規(guī)定直徑的淬火鋼球或硬質(zhì)合金球以肯定的試驗力壓入被測材料外表后測量壓痕直徑，經(jīng)計算得出布氏硬度值。這種方法主要用于測試原材料〔鋼、鍛件、鑄件〕或有色金屬的硬度。小于450HBS有色金屬等材料的硬度。另外，由于試驗壓痕較大，故不宜于測定成品及薄片材料?！?〕洛氏硬度〔HR〕深度來確定硬度值指標(biāo)。洛氏硬度試驗所用壓頭有兩種：一種是頂角為120°的金剛石圓錐，另一種是直徑為1.5883.176后者多用于退火鋼、有色金屬等較軟的金屬材料的測定。洛氏硬度試驗標(biāo)準(zhǔn)見表1。不均勻時，硬度數(shù)據(jù)波動較大，使測量值不夠準(zhǔn)確。通常需要在不同部位測試數(shù)次，取其平均值代表金屬材料的硬度。2顯微組織觀看金屬顯微組織觀看承受的儀器有光學(xué)金相顯微鏡、透射電子顯微鏡和掃描電子顯微鏡。在光學(xué)顯微鏡下觀看材料的內(nèi)部組織是一種常用的檢驗方法下：取樣輪、鋸弓、車床加工等，但取樣時不行因受熱而轉(zhuǎn)變材料的內(nèi)部組織。鑲嵌或夾持壓、加濕后，把試樣包裹起來，常承受的夾持方法是用兩塊小鋼板將試樣加緊。磨光與拋光最細(xì)一道的砂紙為600#。最好承受水砂紙，不僅可降溫，還可準(zhǔn)時把磨屑沖走，再在拋光機(jī)上用金剛石研磨膏或三氧化二鋁粉等磨料拋光。化學(xué)腐蝕沖洗干凈，吹干，試樣就可供觀看。45453。退火組織 х400 (b)正火組織 х400(c)淬火組織 х400 (d)淬火+低溫回火〔200℃〕組織х600345〔六〕火花鑒別低碳鋼、中碳鋼、高碳鋼粗略的鑒別其化學(xué)成分的方法，此方法簡便易行。火花鑒別時使用的主要設(shè)備是砂輪機(jī)36—60號一般氧化鋁砂輪。鑒別時，為了防止可能發(fā)生的錯覺，應(yīng)備有成份的標(biāo)準(zhǔn)樣塊。試驗宜在暗處進(jìn)展?；鸹ㄊ拈L度和各部位花型特征。末中的碳與空氣中的氧發(fā)生反響生成COCO的氧化膜時，便發(fā)生爆裂，產(chǎn)生火花。4?；鸹ㄊ譃楦炕鸹ā⒅胁炕鸹ê臀膊炕鸹ㄈ植??；鸹ㄊ怯闪骶€、節(jié)點、爆花、芒線和尾花等局部組成，見圖〔a。流線有三種形式：直線流線、斷續(xù)流線、波狀流線。爆花有一次、二次、三次與屢次爆花，在流線上的爆圖4(b)。尾線是流線末端局部呈現(xiàn)的各種特別形式火花的名稱，一般分為狐尾尾花和4。圖4 火花束碳鋼的火花形式是火花根本形態(tài)，以此為根底可進(jìn)一步了解合金元素對火花的影響。碳鋼的火花是直線流線，火花束呈草黃色。隨著含碳量的增加，流線增多、變細(xì)，芒線也增多、變細(xì)，爆花數(shù)量增多、增密；整個火花束的色澤趨于光明，當(dāng)含碳量大于0.7%以后，色澤又變暗了。各類碳鋼和鑄鐵的火花特征和火花外形見圖5。(a)20鋼〔含碳0.2%〕 (b)45鋼〔含碳0.45%〕〔c〕T12鋼〔含碳1.2%〕 (d)HT200〔含碳2.5%～4.0%〕圖5碳鋼和鑄鐵的火花特征(七)熱處理安全操作規(guī)程,事項。操作前，首先生疏熱處理工藝規(guī)程和預(yù)備好所要使用的工具和設(shè)備。操作時，必需穿戴好防護(hù)用的工作服、手套、防護(hù)眼睛等安全裝備。在熱處理工作場地之間，不得放置任何阻礙操作的無關(guān)物件。訓(xùn)練場地的全部機(jī)械及電器設(shè)備，未經(jīng)允許一律不得亂動。不行用腳、手去觸及已經(jīng)過熱處理而未冷卻的工件。熱處理的工具，應(yīng)放在適當(dāng)?shù)奈恢谩埲?、不適宜的工具一律不能使用。否完好，配電柜上指示燈和儀表工作是否正常。在裝、出工件時盡量輕拉、輕放，不要使工件搖動。嚴(yán)禁濕工件裝入爐內(nèi)，工件出爐后爐溫降至室溫時，應(yīng)去除爐內(nèi)和爐底電熱元件處的氧化鐵皮。否全都。在工件出爐時肯定要先切斷電源。工件在油中冷卻時，為防止火災(zāi)，油溫應(yīng)掌握在80