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鋼 材 知 識(shí) 大 全目錄： 鋼材分類什么是特殊鋼？ 理論重量計(jì)算方法 對(duì)鋼材性能產(chǎn)生影響的元素 冶金術(shù)語(yǔ) 金屬材料性能 金屬材料的檢驗(yàn) 金屬型鑄造 國(guó)內(nèi)外常用鋼鋼號(hào)對(duì)照表鋼 材 分 類線材：普線 高線 螺紋鋼 型材：工字鋼 槽鋼 角鋼 方鋼 重軌 高工鋼 H型鋼 圓鋼 不等邊角鋼 扁鋼 輕軌 齒輪鋼 六角鋼 耐熱鋼棒 合結(jié)圓鋼 合工圓鋼 方管 碳工鋼 軸承鋼 碳結(jié)圓鋼 不銹圓鋼 軸承圓鋼 矩型管 彈簧鋼 板材：中厚板 容器板 中板 碳結(jié)板 鍋爐板 低合金板 花紋板 冷板 熱板 冷卷板 熱卷板 鍍鋅板 電鍍鋅板 電鍍鋅卷 錳板 不銹鋼板 硅鋼片 彩涂板 彩鋼瓦楞鐵 鍍鋅卷板 熱軋帶鋼 管材：焊管 不銹鋼管 熱鍍鋅管 冷鍍鋅管 無(wú)縫管 螺旋管 熱軋無(wú)縫 一、黑色金屬、鋼和有色金屬 在介紹鋼的分類之前先簡(jiǎn)單介紹一下黑色金屬、鋼與有色金屬的基本概念。1、黑色金屬是指鐵和鐵的合金。如鋼、生鐵合金、鑄鐵等。鋼和生鐵都是以鐵為基礎(chǔ)，以碳為主要添加元素的合金，統(tǒng)稱為鐵碳合金。生鐵是指把鐵礦石放到高爐中冶煉而成的產(chǎn)品，主要用來(lái)煉鋼和制造鑄件。把鑄造生鐵放在熔鐵爐中熔煉，即得到鑄鐵（液狀），把液狀鑄鐵澆鑄成鑄件，這種鑄鐵叫鑄鐵件。 鐵合金是由鐵與硅、錳、鉻、鈦等元素組成的合金，鐵合金是煉鋼的原料之一，在煉鋼時(shí)做鋼的脫氧劑和合金元素添加劑用。 2、把煉鋼用生鐵放到煉鋼爐內(nèi)按一定工藝熔煉，即得到鋼。鋼的產(chǎn)品有鋼錠、連鑄坯和直接鑄成各種鋼鑄件等。通常所講的鋼，一般是指軋制成各種鋼材的鋼。鋼屬于黑色金屬但鋼不完全等于黑色金屬。 3、有色金屬又稱非鐵金屬，指除黑色金屬外的金屬和合金，如銅、錫、鉛、鋅、鋁以及黃銅、青銅、鋁合金和軸承合金等。另外在工業(yè)上還采用鉻、鎳、錳、鉬、鈷、釩、鎢、鈦等，這些金屬主要用作合金附加物，以改善金屬的性能，其中鎢、鈦、鉬等多用以生產(chǎn)刀具用的硬質(zhì)合金。以上這些有色金屬都稱為工業(yè)用金屬，此外還有貴重金屬：鉑、金、銀等和稀有金屬，包括放射性的鈾、鐳等。二、鋼的分類 鋼是含碳量在0.04%-2.3%之間的鐵碳合金。為了保證其韌性和塑性，含碳量一般不超過1.7%。鋼的主要元素除鐵、碳外，還有硅、錳、硫、磷等。鋼的分類方法多種多樣，其主要方法有如下七種：1、按品質(zhì)分類(1) 普通鋼（P0.045%，S0.050%）(2) 優(yōu)質(zhì)鋼（P、S均0.035%）(3) 高級(jí)優(yōu)質(zhì)鋼（P0.035%，S0.030%）2.、按化學(xué)成份分類(1) 碳素鋼：a.低碳鋼（C0.25%）；b.中碳鋼（C0.250.60%）；c.高碳鋼（C0.60%）。(2)合金鋼：a.低合金鋼（合金元素總含量5%）b.中合金鋼（合金元素總含量510%）c.高合金鋼（合金元素總含量10%）。3、按成形方法分類：(1) 鍛鋼；(2) 鑄鋼；(3) 熱軋鋼；(4) 冷拉鋼。4、按金相組織分類(1) 退火狀態(tài)的a.亞共析鋼（鐵素體+珠光體）b.共析鋼（珠光體）c.過共析鋼（珠光體+滲碳體）d.萊氏體鋼（珠光體+滲體）。(2) 正火狀態(tài)的：a.珠光體鋼；b.貝氏體鋼；c.馬氏體鋼；d.奧氏體鋼。(3) 無(wú)相變或部分發(fā)生相變的5、按用途分類(1) 建筑及工程用鋼：a.普通碳素結(jié)構(gòu)鋼；b.低合金結(jié)構(gòu)鋼；c.鋼筋鋼。(2) 結(jié)構(gòu)鋼a.機(jī)械制造用鋼：(a)調(diào)質(zhì)結(jié)構(gòu)鋼；(b)表面硬化結(jié)構(gòu)鋼：包括滲碳鋼、氨鋼、表面淬火用鋼；(c)易切結(jié)構(gòu)鋼；(d)冷塑性成形用鋼：包括冷沖壓用鋼、冷鐓用鋼。b.彈簧鋼c.軸承鋼(3) 工具鋼：a.碳素工具鋼；b.合金工具鋼；c.高速工具鋼。(4) 特殊性能鋼：a.不銹耐酸鋼b.耐熱鋼包括抗氧化鋼、熱強(qiáng)鋼、氣閥鋼c.電熱合金鋼；d.耐磨鋼；e.低溫用鋼；f.電工用鋼(5) 專業(yè)用鋼如橋梁用鋼、船舶用鋼、鍋爐用鋼、壓力容器用鋼、農(nóng)機(jī)用鋼等。6、綜合分類(1)普通鋼a.碳素結(jié)構(gòu)鋼：(a) Q195；(b) Q215(A、B)；(c) Q235(A、B、C)；(d) Q255(A、B)；(e) Q275。b.低合金結(jié)構(gòu)鋼c.特定用途的普通結(jié)構(gòu)鋼(2)優(yōu)質(zhì)鋼（包括高級(jí)優(yōu)質(zhì)鋼） a.結(jié)構(gòu)鋼：(a)優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼；(b)合金結(jié)構(gòu)鋼；(c)彈簧鋼；(d)易切鋼；(e)軸承鋼； (f)特定用途優(yōu)質(zhì)結(jié)構(gòu)鋼。 b.工具鋼：(a)碳素工具鋼；(b)合金工具鋼；(c)高速工具鋼。c.特殊性能鋼：(a)不銹耐酸鋼；(b)耐熱鋼； (c)電熱合金鋼；(d)電工用鋼；(e)高錳耐磨鋼。7、按冶煉方法分類(1) 按爐種分a.平爐鋼:(a)酸性平爐鋼；(b)堿性平爐鋼。b.轉(zhuǎn)爐鋼:(a)酸性轉(zhuǎn)爐鋼;(b)堿性轉(zhuǎn)爐鋼?；?(a)底吹轉(zhuǎn)爐鋼;(b)側(cè)吹轉(zhuǎn)爐鋼；(c)頂吹轉(zhuǎn)爐鋼。c.電爐鋼:(a)電弧爐鋼；(b)電渣爐鋼；(c)感應(yīng)爐鋼；(d)真空自耗爐鋼；(e)電子束爐鋼。(2)按脫氧程度和澆注制度分a.沸騰鋼；b.半鎮(zhèn)靜鋼；鎮(zhèn)靜鋼；d.特殊鎮(zhèn)靜鋼。 返回什么是特殊鋼？ 對(duì)特殊鋼尚無(wú)統(tǒng)一的定義和概念，一般認(rèn)為特殊鋼是指具有特殊的化學(xué)成分（合金化）、采用特殊的工藝生產(chǎn)、具備特殊的組織和性能、能夠滿足特殊需要的鋼類。與普通鋼相比，特殊鋼具有更高的強(qiáng)度和韌性、物理性能、化學(xué)性能、生物相容性和工藝性能。 我國(guó)與日本、歐盟對(duì)特殊鋼的定義比較接近，將特殊鋼分成優(yōu)質(zhì)碳素鋼、合金鋼、高合金鋼（合金元素大于10）三大類，其中合金鋼和高合金鋼占特殊鋼產(chǎn)量的70。主要鋼種優(yōu)特殊碳素結(jié)構(gòu)鋼、碳素工具鋼、碳素彈簧鋼、合金彈簧鋼、合金結(jié)構(gòu)鋼、滾珠軸承鋼、合金工具鋼、高合金工具鋼、高速工具鋼、不銹鋼、耐熱鋼，以及高溫合金、精密合金、電熱合金等。目前世界上有近2000個(gè)特殊鋼牌號(hào)、約50000個(gè)品種規(guī)格。特殊鋼除了種類繁多之外，在規(guī)格上也表現(xiàn)出與普通鋼不同的特點(diǎn)。除了板、管、絲、帶、棒和異型材之外，還有復(fù)合材、表面合金化材、表面處理材、精鍛材、精密鑄件、粉末冶金制品等。一、我國(guó)鋼號(hào)表示方法概述 鋼的牌號(hào)簡(jiǎn)稱鋼號(hào)，是對(duì)每一種具體鋼產(chǎn)品所取的名稱，是人們了解鋼的一種共同語(yǔ)言。我國(guó)的鋼號(hào)表示方法，根據(jù)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)鋼鐵產(chǎn)品牌號(hào)表示方法（GB221-79）中規(guī)定，采用漢語(yǔ)拼音字母、化學(xué)元素符號(hào)和阿拉伯?dāng)?shù)字相結(jié)合的方法表示。即：鋼號(hào)中化學(xué)元素采用國(guó)際化學(xué)符號(hào)表示，例如Si,Mn,Cr等。混合稀土元素用“RE”（或“Xt”）表示。產(chǎn)品名稱、用途、冶煉和澆注方法等，一般采用漢語(yǔ)拼音的縮寫字母表示。鋼中主要化學(xué)元素含量（%）采用阿拉伯?dāng)?shù)字表示。 二、我國(guó)鋼號(hào)表示方法的分類說(shuō)明 1碳素結(jié)構(gòu)鋼 由Q+數(shù)字+質(zhì)量等級(jí)符號(hào)+脫氧方法符號(hào)組成。它的鋼號(hào)冠以“Q”，代表鋼材的屈服點(diǎn)，后面的數(shù)字表示屈服點(diǎn)數(shù)值，單位是MPa例如Q235表示屈服點(diǎn)（s）為235 MPa的碳素結(jié)構(gòu)鋼。 必要時(shí)鋼號(hào)后面可標(biāo)出表示質(zhì)量等級(jí)和脫氧方法的符號(hào)。質(zhì)量等級(jí)符號(hào)分別為A、B、C、D。脫氧方法符號(hào)：F表示沸騰鋼；b表示半鎮(zhèn)靜鋼：Z表示鎮(zhèn)靜鋼；TZ表示特殊鎮(zhèn)靜鋼，鎮(zhèn)靜鋼可不標(biāo)符號(hào)，即Z和TZ都可不標(biāo)。例如Q235-AF表示A級(jí)沸騰鋼。 專門用途的碳素鋼，例如橋梁鋼、船用鋼等，基本上采用碳素結(jié)構(gòu)鋼的表示方法，但在鋼號(hào)最后附加表示用途的字母。 2優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼 鋼號(hào)開頭的兩位數(shù)字表示鋼的碳含量，以平均碳含量的萬(wàn)分之幾表示，例如平均碳含量為0.45%的鋼，鋼號(hào)為“45”，它不是順序號(hào)，所以不能讀成45號(hào)鋼。錳含量較高的優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼，應(yīng)將錳元素標(biāo)出，例如50Mn。沸騰鋼、半鎮(zhèn)靜鋼及專門用途的優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼應(yīng)在鋼號(hào)最后特別標(biāo)出，例如平均碳含量為0.1%的半鎮(zhèn)靜鋼，其鋼號(hào)為10b。3碳素工具鋼 鋼號(hào)冠以“T”，以免與其他鋼類相混。鋼號(hào)中的數(shù)字表示碳含量，以平均碳含量的千分之幾表示。例如“T8”表示平均碳含量為0.8%。 錳含量較高者，在鋼號(hào)最后標(biāo)出“Mn”，例如“T8Mn”。 高級(jí)優(yōu)質(zhì)碳素工具鋼的磷、硫含量，比一般優(yōu)質(zhì)碳素工具鋼低，在鋼號(hào)最后加注字母“A”，以示區(qū)別，例如“T8MnA”。4易切削鋼 鋼號(hào)冠以“Y”，以區(qū)別于優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼。 字母“Y”后的數(shù)字表示碳含量，以平均碳含量的萬(wàn)分之幾表示，例如平均碳含量為0.3%的易切削鋼，其鋼號(hào)為“Y30”。錳含量較高者，亦在鋼號(hào)后標(biāo)出“Mn”，例如“Y40Mn”。 5合金結(jié)構(gòu)鋼 鋼號(hào)開頭的兩位數(shù)字表示鋼的碳含量，以平均碳含量的萬(wàn)分之幾表示，如40Cr。 鋼中主要合金元素，除個(gè)別微合金元素外，一般以百分之幾表示。當(dāng)平均合金含量1.5%時(shí)，鋼號(hào)中一般只標(biāo)出元素符號(hào)，而不標(biāo)明含量，但在特殊情況下易致混淆者，在元素符號(hào)后亦可標(biāo)以數(shù)字“1”，例如鋼號(hào)“12CrMoV”和“12Cr1MoV”，前者鉻含量為0.4-0.6%，后者為0.9-1.2%，其余成分全部相同。當(dāng)合金元素平均含量1.5%、2.5%、3.5%時(shí)，在元素符號(hào)后面應(yīng)標(biāo)明含量，可相應(yīng)表示為2、3、4等。例如18Cr2Ni4WA。 鋼中的釩V、鈦Ti、鋁AL、硼B(yǎng)、稀土RE等合金元素，均屬微合金元素，雖然含量很低，仍應(yīng)在鋼號(hào)中標(biāo)出。例如20MnVB鋼中。釩為0.07-0.12%，硼為0.001-0.005%。 高級(jí)優(yōu)質(zhì)鋼應(yīng)在鋼號(hào)最后加“A”，以區(qū)別于一般優(yōu)質(zhì)鋼。 專門用途的合金結(jié)構(gòu)鋼，鋼號(hào)冠以（或后綴）代表該鋼種用途的符號(hào)。例如鉚螺專用的30CrMnSi鋼，鋼號(hào)表示為ML30CrMnSi。6低合金高強(qiáng)度鋼 鋼號(hào)的表示方法，基本上和合金結(jié)構(gòu)鋼相同。 對(duì)專業(yè)用低合金高強(qiáng)度鋼，應(yīng)在鋼號(hào)最后標(biāo)明。例如16Mn鋼，用于橋梁的專用鋼種為“16Mnq”，汽車大梁的專用鋼種為“16MnL”，壓力容器的專用鋼種為“16MnR”。7彈簧鋼 彈簧鋼按化學(xué)成分可分為碳素彈簧鋼和合金彈簧鋼兩類，其鋼號(hào)表示方法，前者基本上與優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼相同，后者基本上與合金結(jié)鋼相同。 8滾動(dòng)軸承鋼 鋼號(hào)冠以字母“G”，表示滾動(dòng)軸承鋼類。 高碳鉻軸承鋼鋼號(hào)的碳含量不標(biāo)出，鉻含量以千分之幾表示例如GCr15。滲碳軸承鋼的鋼號(hào)表示方法，基本上和合金結(jié)構(gòu)鋼相同。 9合金工具鋼和高速工具鋼 合金工具鋼鋼號(hào)的平均碳含量1.0%時(shí)，不標(biāo)出碳含量；當(dāng)平均碳含量1.0%時(shí)，以千分之幾表示。例如Cr12、CrWMn、9SiCr、3Cr2W8V。 鋼中合金元素含量的表示方法，基本上與合金結(jié)構(gòu)鋼相同。但對(duì)鉻含量較低的合金工具鋼鋼號(hào)，其鉻含量以千分之幾表示，并在表示含量的數(shù)字前加“0”，以便把它和一般元素含量按百分之幾表示的方法區(qū)別開來(lái)。例如Cr06。 高速工具鋼的鋼號(hào)一般不標(biāo)出碳含量，只標(biāo)出各種合金元素平均含量的百分之幾。例如鎢系高速鋼的鋼號(hào)表示為“W18Cr4V”。鋼號(hào)冠以字母“C”者，表示其碳含量高于未冠“C”的通用鋼號(hào)。 10不銹鋼和耐熱鋼 鋼號(hào)中碳含量以千分之幾表示。例如“2Cr13”鋼的平均碳含量為0.2%；若鋼中含碳量0.03%或0.08%者,鋼號(hào)前分別冠以“00”及“0”表示之，例如00Cr17Ni14Mo2、0Cr18 Ni9等。 對(duì)鋼中主要合金元素以百分之幾表示，而鈦、鈮、鋯、氮等則按上述合金結(jié)構(gòu)鋼對(duì)微合金元素的表示方法標(biāo)出。 11焊條鋼 它的鋼號(hào)前冠以字母“H”，以區(qū)別于其他鋼類。例如不銹鋼焊絲為“H2Cr13”，可以區(qū)別于不銹鋼“2Cr13”。 12電工用硅鋼 鋼號(hào)由字母和數(shù)字組成。鋼號(hào)頭部字母DR表示電工用熱軋硅鋼，DW表示電工用冷軋無(wú)取向硅鋼，DQ表示電工用冷軋取向硅鋼。字母之后的數(shù)字表示鐵損值（W/kg）的100倍。 鋼號(hào)尾部加字母“G”者，表示在高頻率下檢驗(yàn)的；未加“G”者，表示在頻率為50周波下檢驗(yàn)的。 例如鋼號(hào)DW470表示電工用冷軋無(wú)取向硅鋼產(chǎn)品在50赫頻率時(shí)的最大單位重量鐵損值為4.7W/kg。 13電工用純鐵 它的牌號(hào)由字母“DT”和數(shù)字組成，“DT”表示電工用純鐵，數(shù)字表示不同牌號(hào)的順序號(hào)，例如DT3。 在數(shù)字后面所加的字母表示電磁性能：A高級(jí)、E特級(jí)、C超級(jí)，例如DT8A。 返回理論重量計(jì)算方法角鋼：每米重量=0.00785*（邊寬+邊寬-邊厚）*邊厚 圓鋼：每米重量=0.00617*直徑*直徑(螺紋鋼和圓鋼相同)扁鋼：每米重量=0.00785*厚度*邊寬 管材：每米重量=0.02466*壁厚*（外徑-壁厚）板材：每米重量=7.85*厚度 黃銅管：每米重量=0.02670*壁厚*（外徑-壁厚）紫銅管：每米重量=0.02796*壁厚*（外徑-壁厚）鋁花紋板：每平方米重量=2.96*厚度 有色金屬比重：紫銅板8.9黃銅板8.5鋅板7.2鉛板11.37有色金屬板材的計(jì)算公式為：每平方米重量=比重*厚度 返回對(duì)鋼材性能產(chǎn)生影響的元素 鋼材的質(zhì)量及性能是根據(jù)需要而確定的，不同的需要，要有不同的元素含量 （ 1 ）碳；含碳量越高，剛的硬度就越高，但是它的可塑性和韌性就越差 （ 2 ）硫；是鋼中的有害雜物，含硫較高的鋼在高溫進(jìn)行壓力加工時(shí)，容易脆裂，通常叫作熱脆性 （ 3 ）磷；能使鋼的可塑性及韌性明顯下降，特別的在低溫下更為嚴(yán)重，這種現(xiàn)象叫作冷脆性在優(yōu)質(zhì)鋼中，硫和磷要嚴(yán)格控制但從另方面看，在低碳鋼中含有較高的硫和磷，能使其切削易斷，對(duì)改善鋼的可切削性是有利的 （ 4 ）錳；能提高鋼的強(qiáng)度，能消弱和消除硫的不良影響，并能提高鋼的淬透性，含錳量很高的高合金鋼（高錳鋼）具有良好的耐磨性和其它的物理性能 （ 5 ）硅；它可以提高鋼的硬度，但是可塑性和韌性下降，電工用的鋼中含有一定量的硅，能改善軟磁性能 （ 6 ）鎢；能提高鋼的紅硬性和熱強(qiáng)性，并能提高鋼的耐磨性 （ 7 ）鉻；能提高鋼的淬透性和耐磨性，能改善鋼的抗腐蝕能力和抗氧化作用 （ 8 ）釩；能細(xì)化鋼的晶粒組織，提高鋼的強(qiáng)度，韌性和耐磨性當(dāng)它在高溫熔入奧氏體時(shí)，可增加鋼的淬透性；反之，當(dāng)它在碳化物形態(tài)存在時(shí)，就會(huì)降低它的淬透性 （ 9 ）鉬；可明顯的提高鋼的淬透性和熱強(qiáng)性，防止回火脆性，提高剩磁和嬌頑力 （ 10 ）鈦；能細(xì)化鋼的晶粒組織，從而提高鋼的強(qiáng)度和韌性在不銹鋼中，鈦能消除或減輕鋼的晶間腐蝕現(xiàn)象 （ 11 ）鎳；能提高鋼的強(qiáng)度和韌性，提高淬透性含量高時(shí)，可顯著改變鋼和合金的一些物理性能，提高鋼的抗腐蝕能力 （ 12 ）硼；當(dāng)鋼中含有微量的（ 0.001 0.005 ）硼時(shí)，鋼的淬透性可以成倍的提高 （ 13 ）鋁；能細(xì)化鋼的晶粒組織，阻抑低碳鋼的時(shí)效提高鋼在低溫下的韌性，還能提高鋼的抗氧化性，提高鋼的耐磨性和疲勞強(qiáng)度等 （ 14 ）銅；它的突出作用是改善普通低合金鋼的抗大氣腐蝕性能，特別是和磷配合使用時(shí)更為明顯 返回冶金術(shù)語(yǔ) 1 、燒結(jié) sintering 粉末或壓坯在低于主要組分熔點(diǎn)的溫度下的熱處理，目的在于通過顆粒間的冶金結(jié)合以提高其強(qiáng)度。 2 、填料 packingmaterial 在預(yù)燒或燒結(jié)過程中為了起分隔和保護(hù)作用而將壓坯埋入其中的一種材料。 3 、預(yù)燒 presintering 在低于最終燒結(jié)溫度的溫度下對(duì)壓坯的加熱處理。 4 、加壓燒結(jié) pressure 在燒結(jié)同時(shí)施加單軸向壓力的燒結(jié)工藝。 5 、松裝燒結(jié) loose-powdersintering,gravitysintering 粉末未經(jīng)壓制直接進(jìn)行的燒結(jié)。 6 、液相燒結(jié) liquid-phasesintering 至少具有兩種組分的粉末或壓坯在形成一種液相的狀態(tài)下燒結(jié)。 7 、過燒 oversintering 燒結(jié)溫度過高和（或）燒結(jié)時(shí)間過長(zhǎng)致使產(chǎn)品最終性能惡化的燒結(jié)。 8 、欠燒 undersintering 燒結(jié)溫度過低和（或）燒結(jié)時(shí)間過短致使產(chǎn)品未達(dá)到所需性能的燒結(jié)。 9 、熔滲 infiltration 用熔點(diǎn)比制品熔點(diǎn)低的金屬或合金在熔融狀態(tài)下充填未燒結(jié)的或燒結(jié)的制品內(nèi)的孔隙的工藝方法。 10 、脫蠟 dewaxing,burn-off 用加熱排出壓坯中的有機(jī)添加劑（粘結(jié)劑或潤(rùn)滑劑）。 11 、網(wǎng)帶爐 meshbeltfurnace 一般由馬弗保護(hù)的網(wǎng)帶將零件實(shí)現(xiàn)爐內(nèi)連續(xù)輸送的燒結(jié)爐。 12 、步進(jìn)梁式爐 walking-beamfurnace 通過步進(jìn)梁系統(tǒng)將放置于燒結(jié)盤中的零件在爐內(nèi)進(jìn)行傳送的燒結(jié)爐。 13 、推桿式爐 pusherfurnace 將零件裝入燒舟中，通過推進(jìn)系統(tǒng)將零件在爐內(nèi)進(jìn)行傳送的燒結(jié)爐。 14 、燒結(jié)頸形成 neckformation 燒結(jié)時(shí)在顆粒間形成頸狀的聯(lián)結(jié)。 15 、起泡 blistering 由于氣體劇烈排出，在燒結(jié)件表面形成鼓泡的現(xiàn)象。 16 、發(fā)汗 sweating 壓坯加熱處理時(shí)液相滲出的現(xiàn)象。 17 、燒結(jié)殼 sinterskin 燒結(jié)時(shí)，燒結(jié)件上形成的一種表面層，其性能不同于產(chǎn)品內(nèi)部。 18 、相對(duì)密度 relativedensity 多孔體的密度與無(wú)孔狀態(tài)下同一成分材料的密度之比，以百分率表示。 19 、徑向壓潰密度 radialcrushingstrength 通過施加徑向壓力測(cè)定的燒結(jié)圓筒試樣的破裂強(qiáng)度。 20 、孔隙度 porosity 多孔體中所有孔隙的體積與總體積之比。 21 、擴(kuò)散孔隙 diffusionporosity 由于柯肯達(dá)爾效應(yīng)導(dǎo)致的一種組元物質(zhì)擴(kuò)散到另一組元中形成的孔隙。 22 、孔徑分布 poresizedistribution 材料中存在的各級(jí)孔徑按數(shù)量或體積計(jì)算的百分率。 23 、表觀硬度 apparenthardness 在規(guī)定條件下測(cè)定的燒結(jié)材料的硬度，它包括了孔隙的影響。 24 、實(shí)體硬度 solidhardness 在規(guī)定條件下測(cè)定的燒結(jié)材料的某一相或顆?；蚰骋粎^(qū)域的硬度，它排除了孔隙的影響。 25 、起泡壓力 bubble-pointpressure 迫使氣體通過液體浸漬的制品產(chǎn)生第一氣泡所需的最小的壓力。 26 、流體透過性 fluidpermeability 在規(guī)定條件下測(cè)定的在單位時(shí)間內(nèi)液體或氣體通過多孔體的數(shù)量。 返回金屬材料性能為更合理使用金屬材料，充分發(fā)揮其作用，必須掌握各種金屬材料制成的零、構(gòu)件在正常工作情況下應(yīng)具備的性能（使用性能）及其在冷熱加工過程中材料應(yīng)具備的性能（工藝性能）。 材料的使用性能包括物理性能（如比重、熔點(diǎn)、導(dǎo)電性、導(dǎo)熱性、熱膨脹性、磁性等）、化學(xué)性能（耐用腐蝕性、抗氧化性），力學(xué)性能也叫機(jī)械性能。 材料的工藝性能指材料適應(yīng)冷、熱加工方法的能力。 （一）、機(jī)械性能 機(jī)械性能是指金屬材料在外力作用下所表現(xiàn)出來(lái)的特性。 1 、強(qiáng)度：材料在外力（載荷）作用下，抵抗變形和斷裂的能力。材料單位面積受載荷稱應(yīng)力。 2 、屈服點(diǎn)（ s ）：稱屈服強(qiáng)度，指材料在拉抻過程中，材料所受應(yīng)力達(dá)到某一臨界值時(shí)，載荷不再增加變形卻繼續(xù)增加或產(chǎn)生 0.2%L 。時(shí)應(yīng)力值，單位用牛頓 / 毫米 2 （ N/mm2 ）表示。 3 、抗拉強(qiáng)度（ b ）也叫強(qiáng)度極限指材料在拉斷前承受最大應(yīng)力值。單位用牛頓 / 毫米 2 （ N/mm2 ）表示。 4 、延伸率（ ）：材料在拉伸斷裂后，總伸長(zhǎng)與原始標(biāo)距長(zhǎng)度的百分比。 5 、斷面收縮率（ ）材料在拉伸斷裂后、斷面最大縮小面積與原斷面積百分比。 6 、硬度：指材料抵抗其它更硬物壓力其表面的能力，常用硬度按其范圍測(cè)定分布氏硬度（ HBS 、 HBW ）和洛氏硬度（ HKA 、 HKB 、 HRC ） 7 、沖擊韌性（ Ak ）：材料抵抗沖擊載荷的能力，單位為焦耳 / 厘米 2 （ J/cm2 ） . （二）、工藝性能 指材料承受各種加工、處理的能力的那些性能。 8 、鑄造性能：指金屬或合金是否適合鑄造的一些工藝性能，主要包括流性能、充滿鑄模能力；收縮性、鑄件凝固時(shí)體積收縮的能力；偏析指化學(xué)成分不均性。 9 、焊接性能：指金屬材料通過加熱或加熱和加壓焊接方法，把兩個(gè)或兩個(gè)以上金屬材料焊接到一起，接口處能滿足使用目的的特性。 10 、頂氣段性能：指金屬材料能承授予頂鍛而不破裂的性能。 11 、冷彎性能：指金屬材料在常溫下能承受彎曲而不破裂性能。彎曲程度一般用彎曲角度 （外角）或彎心直徑 d 對(duì)材料厚度 a 的比值表示， a 愈大或 d/a 愈小，則材料的冷彎性愈好。 12 、沖壓性能：金屬材料承受沖壓變形加工而不破裂的能力。在常溫進(jìn)行沖壓叫冷沖壓。檢驗(yàn)方法用杯突試驗(yàn)進(jìn)行檢驗(yàn)。 13 、鍛造性能：金屬材料在鍛壓加工中能承受塑性變形而不破裂的能力。 （三）、化學(xué)性能 指金屬材料與周圍介質(zhì)掃觸時(shí)抵抗發(fā)生化學(xué)或電化學(xué)反應(yīng)的性能。 14 、耐腐蝕性：指金屬材料抵抗各種介質(zhì)侵蝕的能力。 15 、抗氧化性：指金屬材料在高溫下，抵抗產(chǎn)生氧化皮能力。 返回金屬材料的檢驗(yàn)金屬材料屬于冶金產(chǎn)品，從事金屬材料生產(chǎn)、訂貨、運(yùn)輸、使用、保管和檢驗(yàn)必須依據(jù)統(tǒng)一的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn) - 冶金產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)。對(duì)從事金屬材料的工作人員必須掌握標(biāo)準(zhǔn)的有關(guān)內(nèi)容。 我國(guó)冶金產(chǎn)品使用的標(biāo)準(zhǔn)為國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)（代號(hào)為 國(guó)標(biāo) GB ）、部標(biāo)（冶金工業(yè)部標(biāo)準(zhǔn) YB 、一機(jī)部標(biāo)準(zhǔn) JB 等、）企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)三級(jí)。 （一） 包裝檢驗(yàn) 根據(jù)金屬材料的種類、形狀、尺寸、精度、防腐而定。 1 散裝：即無(wú)包裝、揩錠、塊（不怕腐蝕、不貴重）、大型鋼材（大型鋼、厚鋼板、鋼軌）、生鐵等。 2 成捆：指尺寸較小、腐蝕對(duì)使用影響不大，如中小型鋼、管鋼、線材、薄板等。 3 成箱（桶）：指防腐蝕、小、薄產(chǎn)品，如馬口鐵、硅鋼片、鎂錠等。 4 成軸：指線、鋼絲繩、鋼絞線等。 對(duì)捆箱、軸包裝產(chǎn)品應(yīng)首先檢查包裝是否完整。 （二） 標(biāo)志檢驗(yàn) 標(biāo)志是區(qū)別材料的材質(zhì)、規(guī)格的標(biāo)志，主要說(shuō)明供方名稱、牌號(hào)、檢驗(yàn)批號(hào)、規(guī)格、尺寸、級(jí)別、凈重等。標(biāo)志有； 5 涂色：在金屬材料的端面，端部涂上各種顏色的油漆，主要用于鋼材、生鐵、有色原料等。 6 打印：在金屬材料規(guī)定的部位（端面、端部）打鋼印或噴漆的方法，說(shuō)明材料的牌號(hào)、規(guī)格、標(biāo)準(zhǔn)號(hào)等。主要用于中厚板、型材、有色材等。 7 掛牌：成捆、成箱、成軸等金屬材料在外面掛牌說(shuō)明其牌號(hào)、尺寸、重量、標(biāo)準(zhǔn)號(hào)、供方等。 金屬材料的標(biāo)志檢驗(yàn)時(shí)要認(rèn)真辨認(rèn)，在運(yùn)輸、保管等過程中要妥善保護(hù)。 （三） 規(guī)格尺寸的檢驗(yàn) 規(guī)格尺寸指金屬材料主要部位（長(zhǎng)、寬、厚、直徑等）的公稱尺寸。 8 公稱尺寸（名義尺寸）：是人們?cè)谏a(chǎn)中想得到的理想尺寸，但它與實(shí)際尺寸有一定差距。 9 尺寸偏差：實(shí)際尺寸與公稱尺寸之差值叫尺寸偏差。大于公稱尺寸叫正偏差，小于公稱尺寸叫負(fù)偏差。在標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定范圍之內(nèi)叫允許偏差，超過范圍叫尺寸超差，超差屬于不合格品。 10 精度等級(jí)：金屬材料的尺寸允許偏差規(guī)定了幾種范圍，并按尺寸允許偏差大 小不同劃為若干等級(jí)叫精度等級(jí)，精度等級(jí)分普通、較高、高級(jí)等。 11 交貨長(zhǎng)度（寬度）：是金屬材料交貨主要尺寸，指金屬材料交貨時(shí)應(yīng)具有的長(zhǎng)（寬）度規(guī)格。 12 通常長(zhǎng)度（不定尺長(zhǎng)度）：對(duì)長(zhǎng)度不作一定的規(guī)定，但必須在一個(gè)規(guī)定的長(zhǎng)度范圍內(nèi)（按品種不同，長(zhǎng)度不一樣，根據(jù)部、廠定）。 13 短尺（窄尺）：長(zhǎng)度小于規(guī)定的通常長(zhǎng)度尺寸的下限，但不小于規(guī)定的最小允許長(zhǎng)度。對(duì)一些金屬材料，按規(guī)定可交一部分 短尺 。 14 定尺長(zhǎng)度：所交金屬材料長(zhǎng)度必須具有需方在訂貨合同中指定的長(zhǎng)度（一般正偏差）。 15 倍尺長(zhǎng)度：所交金屬材料長(zhǎng)度必須為需方在訂貨合同中指定長(zhǎng)度的整數(shù)倍（加鋸口、正偏差）。 規(guī)格尺寸的檢驗(yàn)要注意測(cè)量材料部位和選用適當(dāng)?shù)臏y(cè)量工具。 （四） 數(shù)量的檢驗(yàn) 金屬材料的數(shù)量，一般是指重量（除個(gè)別例墊板、魚尾板以件數(shù)計(jì)），數(shù)量檢驗(yàn)方法有： 17 按實(shí)際重量計(jì)量：按實(shí)際重量計(jì)量的金屬材料一般應(yīng)全部過磅檢驗(yàn)。對(duì)有牢固包裝（如箱、合、桶等），在包裝上均注明毛重、凈重和皮重。如薄鋼板、硅鋼片、鐵合金可進(jìn)行抽檢數(shù)量不少于一批的 5% ，如抽檢重量與標(biāo)記重量出入很大，則須全部開箱稱重。 18 按理論換算計(jì)量：以材料的公稱尺寸（實(shí)際尺寸）和比重計(jì)算得到的重量，對(duì)那些定尺的型板等材都可按理論換算，但在換算時(shí)要注意換算公式和材料的實(shí)際比重。 （五） 表面質(zhì)量檢驗(yàn) 表面質(zhì)量檢驗(yàn)主要是對(duì)材料、外觀、形狀、表面缺陷的檢驗(yàn)，主要有： 19 橢圓度：圓形截面的金屬材料，在同一截面上各方向直徑不等的現(xiàn)象。橢圓度用同一截面上最大與最小的直徑差表示，對(duì)不同用途材料標(biāo)準(zhǔn)不同。 20 彎曲、彎曲度：彎曲就是軋制材料。在長(zhǎng)度或?qū)挾确较虿黄街?、呈曲線形狀的總稱。如果把它們的不平程度用數(shù)字表示出來(lái)，就叫彎曲度。 21 扭轉(zhuǎn)：條形軋制材料沿縱軸扭成螺旋狀。 22 鐮刀彎（側(cè)面彎）：指金屬板，帶及接近矩形截面的形材沿長(zhǎng)度（窄面一側(cè)）的彎曲，一面呈凹入曲線，另一面對(duì)面呈凸出曲線，稱為 鐮刀彎 。以凹入高度表示。 23 瓢曲度：指在板或帶的長(zhǎng)度及寬度方向同時(shí)出現(xiàn)高低起伏的波浪現(xiàn)象，形成瓢曲形，叫瓢曲度。表示瓢曲程度的數(shù)值叫瓢曲度。 24 表面裂紋：指金屬物體表層的裂紋。 25 耳子：由于軋輥配合不當(dāng)?shù)仍?，出現(xiàn)的沿軋制方向延伸的突起，叫作耳子。 26 括傷：指材料表面呈直線或弧形溝痕通?？梢钥吹綔系住?27 結(jié)疤：指不均勻分布在金屬材料表面呈舌狀，指甲狀或魚鱗狀的薄片。 28 粘結(jié)：金屬板、箔、帶在迭軋退火時(shí)產(chǎn)生的層與層間點(diǎn)、線、面的相互粘連。經(jīng)掀開后表面留有粘結(jié)痕跡，叫粘結(jié)。 29 氧化鐵皮：氧化鐵皮是指材料在加熱、軋制和冷卻過程中，在表面生成的金屬氧化物。 30 折疊：是金屬在熱軋過程中（或鍛造）形成的一種表面缺陷，表面互相折合的雙金屬層，呈直線或曲線狀重合。 31 麻點(diǎn)：指金屬材料表面凹凸不平的粗糙面。 32 皮下氣泡：金屬材料的表面呈現(xiàn)無(wú)規(guī)律分布大小不等、形狀不同、周圍圓滑的小凸起、破裂的凸泡呈雞爪形裂口或舌狀結(jié)疤，叫作氣泡。 表面缺陷產(chǎn)生的原因主要上由于生產(chǎn)、運(yùn)輸、裝卸、保管等操作不當(dāng)。根據(jù)對(duì)使用的影響不同，有的缺陷是根本不允許超過限度。有些缺陷雖然不存在，但不允許超過限度；各種表面缺陷是否允許存在，或者允許存在程度，在的關(guān)標(biāo)準(zhǔn)中均的明確規(guī)定。 （六） 內(nèi)部質(zhì)量檢驗(yàn)的保證條件 金屬材料內(nèi)部質(zhì)量的檢驗(yàn)依據(jù)是根據(jù)材質(zhì)適應(yīng)不同的要求，保證條件亦不同，在出廠和驗(yàn)收時(shí)必須按保證條件進(jìn)行檢驗(yàn)，并符合要求，保證條件分； 33 基本保證條件：對(duì)材料質(zhì)量最低要求，無(wú)論是否提出，都得保證，如化學(xué)成份，基本機(jī)械性能等。 34 附加保證條件：指根據(jù)需方在訂貨合同中注明要求，才進(jìn)行檢驗(yàn)，并保證檢驗(yàn)結(jié)果符合規(guī)定的項(xiàng)目。 35 協(xié)議保證條件：供需雙方協(xié)商并在訂貨合同中加以保證的項(xiàng)目。 36 參改條件：雙方協(xié)商進(jìn)行檢驗(yàn)項(xiàng)目，但僅作參考條件，不作考核。 金屬材料內(nèi)部質(zhì)量檢驗(yàn)主要有機(jī)械性能、物理性能、化學(xué)性能、工藝性能、化學(xué)成分和內(nèi)部組織檢驗(yàn)。機(jī)械性能、工藝性能第一部分已介紹，這里只對(duì)化學(xué)成分和內(nèi)部組織的檢驗(yàn)方法的原理及簡(jiǎn)單過程做概括介紹。 （七） 化學(xué)成分檢驗(yàn) 化學(xué)成分是決定金屬材料性能和質(zhì)量的主要因素。因此，標(biāo)準(zhǔn)中對(duì)絕大多數(shù)金屬材料規(guī)定了必須保證的化學(xué)成分，有的甚至作為主要的質(zhì)量、品種指標(biāo)?；瘜W(xué)成分可以通過化學(xué)的、物理的多種方法來(lái)分析鑒定，目前應(yīng)用最廣的是化學(xué)分析法和光譜分析法，此外，設(shè)備簡(jiǎn)單、鑒定速度快的火花鑒定法，也是對(duì)鋼鐵成分鑒定的一種實(shí)用的簡(jiǎn)易方法。 37 化學(xué)分析法：根據(jù)化學(xué)反應(yīng)來(lái)確定金屬的組成成分，這種方法統(tǒng)稱為化學(xué)分析法?；瘜W(xué)分析法分為定性分析和定量分析兩種。通過定性分析，可以鑒定出材料含有哪些元素，但不能確定它們的含量；定量分析，是用來(lái)準(zhǔn)確測(cè)定各種元素的含量。實(shí)際生產(chǎn)中主要采用定量分析。定量分析的方法為重量分析法和容量分析法。 重量分析法：采用適當(dāng)?shù)姆蛛x手段，使金屬中被測(cè)定元素與其它成分分離，然后用稱重法來(lái)測(cè)元素含量。 容量分析法：用標(biāo)準(zhǔn)溶液（已知濃度的溶液）與金屬中被測(cè)元素完全反應(yīng)，然后根據(jù)所消耗標(biāo)準(zhǔn)溶液的體積計(jì)算出被測(cè)定元素的含量。 38 光譜分析法：各種元素在高溫、高能量的激發(fā)下都能產(chǎn)生自己特有的光譜，根據(jù)元素被激發(fā)后所產(chǎn)生的特征光譜來(lái)確定金屬的化學(xué)成分及大致含量的方法，稱光譜分析法。通常借助于電弧，電火花，激光等外界能源激發(fā)試樣，使被測(cè)元素發(fā)出特征光譜。經(jīng)分光后與化學(xué)元素光譜表對(duì)照，做出分析。 39 火花鑒別法：主要用于鋼鐵，在砂輪磨削下由于摩擦，高溫作用，各種元素、微粒氧化時(shí)產(chǎn)生的火花數(shù)量、形狀、分*、顏色等不同，來(lái)鑒別材料化學(xué)成分（組成元素）及大致含量的一種方法。 （八）內(nèi)部質(zhì)量檢驗(yàn) 常見的內(nèi)部組織缺陷有： 40 疏松：鑄鐵或鑄件在凝固過程中，由于諸晶枝之間的區(qū)域內(nèi)的熔體最后凝固而收縮以及放出氣體，導(dǎo)致產(chǎn)生許多細(xì)小孔隙和氣體而造成的不致密性。 41 夾渣：被固態(tài)金屬基體所包圍著的雜質(zhì)相或異物顆粒。 42 偏析：合金金屬內(nèi)各個(gè)區(qū)域化學(xué)成分的不均勻分布。 43 脫碳：鋼及鐵基合金的材料或制件的表層內(nèi)的碳全部或部分失掉的現(xiàn)象。 另外，汽泡、裂紋、分層、白點(diǎn)等也是常見的內(nèi)部組織缺陷，對(duì)內(nèi)部組織（晶粒、組織）及內(nèi)部組織缺陷的檢驗(yàn)辦法常用有： 44 宏觀檢驗(yàn)：利用肉眼或 10 倍以下的低倍放大鏡觀察金屬材料內(nèi)部組織及缺陷的檢驗(yàn)。常用的方法有斷口檢驗(yàn)、低倍檢驗(yàn)、塔形車削發(fā)紋檢驗(yàn)及硫印試驗(yàn)等。 主要檢驗(yàn)氣泡、夾渣、分層、裂紋晶粒粗大、白點(diǎn)、偏析、疏松等。 45 顯微檢驗(yàn)：顯微檢驗(yàn)又叫作高倍檢驗(yàn)，是將制備好的試樣，按規(guī)定的放大倍在相顯微鏡下進(jìn)行觀察測(cè)定，以檢驗(yàn)金屬材料的組織及缺陷的檢驗(yàn)方法。一般檢驗(yàn)夾雜物、晶粒度、脫碳層深度、晶間腐蝕等。 46 無(wú)損檢驗(yàn)：無(wú)損檢驗(yàn)有磁力探傷、螢光探傷和著色探傷。磁力探傷用于檢驗(yàn)鋼鐵等鐵磁性材料接近表面裂紋、夾雜、白點(diǎn)、折疊、縮孔、結(jié)疤等。螢光探傷和著色探傷用于無(wú)磁性材料如有色金屬、不銹鋼、耐熱合金的表面細(xì)小裂紋及松孔的檢驗(yàn)。 47 超聲波檢驗(yàn)：又叫超聲波探傷。利用超聲波在同一均勻介質(zhì)中作直線性傳播。但在不同兩種物質(zhì)的界面上，便會(huì)出現(xiàn)部分或全部的反射。因此，當(dāng)超聲波迂到材料內(nèi)部有氣孔、裂紋、縮孔、夾雜時(shí)，則在金屬的交界面上發(fā)生反射，異質(zhì)界面愈大反射能力愈強(qiáng)，反之愈弱。這樣，內(nèi)部缺陷的部位及大小就可以通過探傷儀螢光屏的波形反映出來(lái)。常用的超聲波探傷有 X 光和射線探傷。 返回金屬型鑄造金屬型鑄造又稱硬模鑄造，它是將液體金屬澆入金屬鑄型，以獲得鑄件的一種鑄造方法。鑄型是用金屬制成，可以反復(fù)使用多次（幾百次到幾千次）。 金屬到鑄造與砂型鑄造比較：在技術(shù)上與經(jīng)濟(jì)上有許多優(yōu)點(diǎn)。 （ 1 ）金屬型生產(chǎn)的鑄件，其機(jī)械性能比砂型鑄件高。同樣合金，其抗拉強(qiáng)度平均可提高約 25 ，屈服強(qiáng)度平均提高約 20 ，其抗蝕性能和硬度亦顯著提高； （ 2 ）鑄件的精度和表面光潔度比砂型鑄件高，而且質(zhì)量和尺寸穩(wěn)定 ; （ 3 ）鑄件的工藝收得率高，液體金屬耗量減少，一般可節(jié)約 15 30 ； （ 4 ）不用砂或者少用砂，一般可節(jié)約造型材料 80 100 ； 此外，金屬型鑄造的生產(chǎn)效率高；使鑄件產(chǎn)生缺陷的原因減少；工序簡(jiǎn)單，易實(shí)現(xiàn)機(jī)械化和自動(dòng)化。金屬型鑄造雖有很多優(yōu)點(diǎn)，但也有不足之處。如： (1) 金屬型制造成本高； (2) 金屬型不透氣，而且無(wú)退讓性，易造成鑄件洗不足、開裂或鑄鐵件白日等缺陷 ; (3) 金屬型鑄造時(shí)，鑄型的工作溫度、合金的澆注溫度和澆注速度，鑄件在鑄型中停留的時(shí)間，以及所用的涂料等，對(duì)鑄件的質(zhì)量的影響甚為敏感，需要嚴(yán)格控制。 金屬型鑄造目前所能生產(chǎn)的鑄件，在重量和形狀方面還有一定的限制，如對(duì)黑色金屬只能是形狀簡(jiǎn)單的鑄件；鑄件的重量不可太大；壁厚也有限制，較小的鑄件壁厚無(wú)法鑄出。因此，在決定采用金屬型鑄造時(shí)，必須綜合考慮下列各因素：鑄件形狀和重量大小必須合適；要有足夠的批量；完成生產(chǎn)任務(wù)的期限許可。 金屬型鑄件形成過程的特點(diǎn) 金屬型和砂型，在性能上有顯著的區(qū)別，如砂型有透氣性，而金屬型則沒有；砂型的導(dǎo)熱性差，金屬型的導(dǎo)熱性很好，砂型有退讓性，而金屬型沒有等。金屬型的這些特點(diǎn)決定了它在鑄件形成過程中有自己的規(guī)律。 型腔內(nèi)氣體狀態(tài)變化對(duì)鑄件成型的影響：金屬在充填時(shí)，型腔內(nèi)的氣體必須迅速排出，但金屬又無(wú)透氣性，只要對(duì)工藝稍加疏忽，就會(huì)給鑄件的質(zhì)量帶來(lái)不良影響。 鑄件凝固過程中熱交換的特點(diǎn)：金屬液一旦進(jìn)入型腔，就把熱量傳給金屬型壁。液體金屬通過型壁散失熱量，進(jìn)行凝固并產(chǎn)生收縮，而型壁在獲得熱量，升高溫度的同時(shí)產(chǎn)生膨脹，結(jié)果在鑄件與型壁之間形成了 “ 間隙 ” 。在 “ 鑄件一間隙一金屬型 ” 系統(tǒng)未到達(dá)同一溫度之前，可以把鑄件視為在 “ 間隙 ” 中冷卻，而金屬型壁則通過 “ 間隙 ” 被加熱。 金屬型阻礙收縮對(duì)鑄件的影響：金屬型或金屬型芯，在鑄件凝固過磋甲無(wú)退讓性，阻礙鑄件收縮，這是它的又一特點(diǎn)。 金屬型鑄造工藝 1 金屬到的預(yù)熱 未預(yù)熱的金屬型不能進(jìn)行澆注。這是因?yàn)榻饘傩蛯?dǎo)熱性好液體金屬冷卻決，流動(dòng)性劇烈降低，容易使鑄件出現(xiàn)冷隔、澆不足夾雜、氣孔等缺陷。未預(yù)熱的金屬型在澆注時(shí)，鑄型，將受到強(qiáng)烈的熱擊，應(yīng)力倍增，使其極易破壞。因此，金屬型在開始工作前，應(yīng)該先預(yù)熱，適宜的預(yù)熱溫度（即工作溫度），隨合金的種類、鑄件結(jié)構(gòu)和大小而定，一般通過試驗(yàn)確定。一般情況下，金屬型的預(yù)熱溫度不低于 1500C 。 金屬型的預(yù)熱方法有： （ 1 ）用噴燈或煤氣火焰預(yù)熱；（ 2 ）采用電阻加熱器；（ 3 ）采用烘箱加熱，其優(yōu)點(diǎn)是溫度均勻，但只適用于小件的金屬型；（ 4 ）先將金屬型放在爐上烘烤，然后澆注液體金屬將金屬型燙熱。這種方法，只適用于小型鑄型，因它要浪費(fèi)一些金屬液，也會(huì)降低鑄型壽命。 2 金屬型的澆注 金屬型的澆注溫度，一般比砂型鑄造時(shí)高。可根據(jù)合金種類、如化學(xué)成分、鑄件大小和壁厚，通過試驗(yàn)確定。下表中數(shù)據(jù)可供參考。 各種合金的澆注溫度 合金種類 澆注溫度 合金種類 澆注溫度 鋁錫合金 350 450 黃銅 900 950 鋅合金 450 480 錫青銅 1100 1150 鋁合金 680 740 鋁青銅 1150 1300 鎂合金 715 740 鑄鐵 1300 1370 由于金屬型的激冷和不透氣，澆注速度應(yīng)做到先慢，后快，再慢。在澆注過程中應(yīng)盡量保證液流平穩(wěn)。 3 鑄件的出型和抽芯時(shí)間 如果金屬型芯在鑄件中停留的時(shí)間愈長(zhǎng)，由于鑄件收縮產(chǎn)生的抱緊型芯的力就愈大，因此需要的抽芯力也愈大。金屬型芯在鏡件中最適宜的停留時(shí)間，是當(dāng)鑄件冷卻到塑性變形溫度范圍，并有足夠的強(qiáng)度時(shí)，這時(shí)是抽芯最好的時(shí)機(jī)。鑄件在金屬型中停留的時(shí)間過長(zhǎng)，型壁溫度升高，需要更多的冷卻時(shí)間，也會(huì)降低金屬型的生產(chǎn)率。 最合適的拔芯與鑄件出型時(shí)間，一般用試驗(yàn)方法確定。 4 金屬型工作溫度的調(diào)節(jié) 要保證金屬型鑄件的質(zhì)量穩(wěn)定，生產(chǎn)正常，首先要使金屬型在生產(chǎn)過程中溫度變化恒定。所以每澆一次，就需要將金屬型打開，停放一段時(shí)間，待冷至規(guī)定溫度時(shí)再澆。如*自然冷卻，需要時(shí)間較長(zhǎng)，會(huì)降低生產(chǎn)率，因此常用強(qiáng)制冷卻的方法。冷卻的方式一般有以下幾種： （ 1 ）風(fēng)冷：即在金屬型外圍吹風(fēng)冷卻，強(qiáng)化對(duì)流散熱。風(fēng)冷方式的金屬型，雖然結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，容易制造，成本低，但冷卻效果不十分理想。 （ 2 ）間接水冷：在金屬型背面或某一局部，鑲鑄水套，其冷卻效果比風(fēng)冷好，適于澆注銅件或可鍛鑄鐵件。但對(duì)澆注薄壁灰鐵鑄件或球鐵鑄件，激烈冷卻，會(huì)增加鑄件的缺陷。 （ 3 ）直接水冷：在金屬型的背面或局部直接制出水套，在水套內(nèi)通水進(jìn)行冷卻，這主要用于澆注鋼件或其它合金鑄件，鑄型要求強(qiáng)烈冷卻的部位。因其成本較高，只適用于大批量生產(chǎn)。 如果鑄件壁厚薄懸殊，在采用金屬型生產(chǎn)時(shí)，也常在金屬型的一部分采用加溫，另一部分采用冷卻的方法來(lái)調(diào)節(jié)型壁的溫度分布。 5 金屬型的涂料 在金屬型鑄造過程中，常需在金屬型的工作表面噴刷涂料。涂料的作用是：調(diào)節(jié)鑄件的冷卻速度；保護(hù)金屬型，防止高溫金屬液對(duì)型壁的沖蝕和熱擊；利用涂料層蓄氣排氣。 根據(jù)不同合金，涂料可能有多種配方，涂料基本由三類物質(zhì)組成： 1 粉狀耐火材料（如氧化鋅，滑石粉，鋯砂粉、硅藻土粉等）； 2 粘結(jié)劑（常用水玻璃，糖漿或紙漿廢液等）； 3 溶劑（水）。具體配方可參考有關(guān)手冊(cè)。 涂料應(yīng)符合下列技術(shù)要求：要有一定粘度，便于噴涂，在金屬型表面上能形成均勻的薄層；涂料干后不發(fā)生龜裂或脫落，且易于清除；具有高的耐火度；高溫時(shí)不會(huì)產(chǎn)生大量氣體；不與合金發(fā)生化學(xué)反應(yīng)（特殊要求者除外）等。 6 復(fù)砂金屬型 ( 鐵模復(fù)砂 ) 涂料雖然可以降低鑄件在金屬型中的冷卻速度，但采用刷涂料的金屬型生產(chǎn)球墨鑄鐵件（例如曲軸），仍有一定困難，因?yàn)殍T件的冷速仍然過大，鑄件易出現(xiàn)白口。若采用砂型，鑄件冷速雖低，但在熱節(jié)處又易產(chǎn)生縮松或縮孔，在金屬型表面復(fù)以 4 8mm 的砂層，就能鑄出滿意的球墨鑄鐵件。 復(fù)砂層有效地調(diào)節(jié)了鑄件的冷卻速度，一方面使鑄鐵體不出白口，另一方面又使冷速大于砂型鑄造。金屬型無(wú)潰散性，但很薄的復(fù)砂卻能適當(dāng)減少鑄件的收縮阻力。此外金屬型具有良好的剛性，有效地限制球鐵石墨化膨脹，實(shí)現(xiàn)了無(wú)冒口鑄造，消除疏松，提高了鑄件的致密度。如金屬型的復(fù)砂層為樹脂砂，一般可用射砂工藝復(fù)砂，金屬型的溫度要求在 180 200 之間。復(fù)砂金屬型可用于生產(chǎn)球鐵，灰鐵或鑄鋼件，其技術(shù)效果顯著。 7 金屬型的壽命 提高金屬型壽命的途徑為： 1 選用導(dǎo)熱系數(shù)大，熱膨脹系數(shù)小，而且強(qiáng)度較高的材料制造金屬型； 2 合理的涂料工藝，嚴(yán)格遵守工藝規(guī)范； 3 金屬型結(jié)構(gòu)合理，制造毛坯過程中應(yīng)注意消除殘余應(yīng)力； 4 金屬型材料的晶粒要細(xì)小。 金屬型鑄件的工藝設(shè)計(jì) 根據(jù)金屬型鑄造工藝的一些特點(diǎn)，為了保證鑄件質(zhì)量，簡(jiǎn)化金屬型結(jié)構(gòu)，充分發(fā)揮它的技術(shù)經(jīng)濟(jì)效益，首先必須對(duì)鑄件的結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析，并制訂合理的鑄件工藝。 1 鑄件結(jié)構(gòu)的工藝性分析 金屬型鑄造結(jié)構(gòu)工藝性的好壞，是保證鑄件質(zhì)量，發(fā)揮金屬型鑄造優(yōu)點(diǎn)的先決條件。合理的鑄造構(gòu)應(yīng)遵循下列原則： 1 ）鑄造結(jié)構(gòu)不應(yīng)阻礙出型，防礙收縮； 2 ）厚差不能太大，以免造成各部分溫差懸殊，從而引起鑄件縮裂和縮松； 3 ）限制金屬型鑄件的最小壁厚。 另外，對(duì)鑄件非加工面的精度和光潔度應(yīng)要求適當(dāng)。 2 鑄件在金屬型中的澆注位置 鑄件的澆注位置直接關(guān)系到型芯和分型面的數(shù)量、液體金屬的導(dǎo)入位置，冒口的補(bǔ)縮效果，排氣的通暢程度以及金屬型的復(fù)雜程度等。選擇澆注位置的原則如下： 1 保證金屬液在充型時(shí)流功平穩(wěn)，排氣方便，避免液流卷氣和金屬被氧化； 2. 有利于順序凝固，補(bǔ)縮良好，以保證獲得組織致密的鑄件； 3 型芯數(shù)目應(yīng)盡量減少，安放方便、穩(wěn)定、而且易于出型； 4 有利于金屬型結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)化，鑄件出型方便等。 3 鑄性分型面的選擇 分型面形式一般有垂直、水平和綜合分類（垂直、水平混合分型或曲面分型）三種。選擇分型面的原則如下： 1 為簡(jiǎn)化金屬型結(jié)構(gòu)，提高稿件精度，對(duì)形狀教簡(jiǎn)單的鑄件最好都布置在半型內(nèi)，或大部分布置在半型內(nèi)； 2 分型面數(shù)目應(yīng)盡量少，保證鑄件外形美觀，鑄件出型和下芯方便； 3 選擇的分型面應(yīng)保證設(shè)置澆冒口方便，金屬充型時(shí)流動(dòng)平穩(wěn)，有利于型腔里的氣體排出； 4 分型面不得選在加工基準(zhǔn)面上； 5 ，盡量避免曲面分型，減少拆卸件及活決數(shù)量。 4 澆鑄系統(tǒng)設(shè)計(jì) 根據(jù)金屬型鑄造的某些特點(diǎn)，在設(shè)計(jì)澆注系統(tǒng)時(shí)須注意以下幾點(diǎn)：金屬澆注速度大，超過砂型的約 20 。其次，在液體金屬充型時(shí)，型腔里的氣體要能順利排除，其流向應(yīng)盡可能與液流方向一致，順利的將氣體擠向冒口或出氣冒口；此外，應(yīng)注意使液體金屬在充型時(shí)流動(dòng)平穩(wěn)，不產(chǎn)生渦