工程材料及制造基礎第八講鑄鋼和有色鑄件生產(chǎn)特種鑄造課件

第八講:1.鑄鋼和有色鑄件生產(chǎn)

Productionofcaststeelandnonferrousalloycomponents2特種鑄造Specialfoundry鑄鋼和有色鑄件生產(chǎn)

TheManufacturingofCastSteelandNonferrousCastings

一、鑄鋼件生產(chǎn)

1.鑄鋼種類：按化學成分：碳鋼和合金鋼以中碳鋼為主即：ZG25~ZG45；合金鋼：低合金和高合金鋼；2.牌號——（1）碳鋼(CarbonSteel)：ZG##，碳的萬分數(shù)。（2）合金鋼(AlloySteel)：

低合金鋼—ZG40Mn、ZG30MnSi高合金鋼—ZGMn13、ZG1Cr18Ni9Ti、ZG1Cr13

3.鑄鋼生產(chǎn)特點——（1）鑄鋼鑄造性能差，應采?。?）高耐火度、高強度和透氣性好鑄型；2）順序凝固的工藝；3）控制澆注溫度1500~1650℃（2）鑄鋼存在鑄造、組織缺陷和大應力，進行熱處理:1)碳含量大于0.35%、或結(jié)構(gòu)復雜:退火；2)碳含量小于0.35%:正火+高溫回火；3)鑄鋼不能:淬火處理。鑄鋼齒圈:薄壁鑄鋼件鑄造工藝二、有色鑄件生產(chǎn)(NonferrousCastings)

1.鋁合金件（1）分類及性能—1）鋁-硅合金：鑄造性能最好，用的最多；2）鋁-銅合金：耐熱、強度高，但鑄造性能差；3）鋁-鎂合金：抗蝕性和機械性能好，有光澤；4）鋁-鋅合金：鑄態(tài)下強度高，但易開裂，不采用。（2）鑄造工藝特點—1）除鋁-硅合金鑄造性能好；其它的均不太好，鑄件致密性差。2）鋁合金熔點低，適合于金屬型鑄造和壓力鑄造。（2）銅合金鑄造特點

1）錫青銅：結(jié)晶溫度范圍寬，鑄造性能差；但不易氧化。2）鋁青銅或鋁黃銅：結(jié)晶溫度范圍窄，逐層凝固；由于鋁容易氧化，形成夾渣，應采取擋渣措施。3）黃銅：鑄造性能好，在錫青銅和鋁青銅之間。硅黃銅鑄造性能在黃銅中是屬于最好的，采用順序凝固進行補縮。

（3）銅合金熔煉特點：

銅易氧化和吸氣，應采取：1）用木炭、碎玻璃、蘇打或硼砂覆蓋液面；2）脫氧（磷、鋁和鋅）；3）除氣（氫氣）方法：吹氮氣、加氯鹽或沸騰法；4）精練：如鋁青銅應用蘇打、螢石、冰晶石等堿性熔劑精練。三、特種鑄造Specialfoundry1.定義：砂型以外鑄造方法統(tǒng)稱。2.常見特種鑄造：熔模鑄造陶瓷鑄造金屬型鑄造連續(xù)鑄造壓力鑄造擠壓鑄造離心鑄造真空吸鑄低壓鑄造實型鑄造熔模鑄造工藝過程2.金屬型鑄造MetalMould（1）工藝過程：（2）特點：鑄件機械性能高；尺寸精度高、表面粗糙度低；生產(chǎn)率高；金屬型不透氣、無退讓性和制造成本高。金屬型種類:臥式壓力鑄造(Horizontal)立式壓力鑄造(Upright)4.離心鑄造(CentrifugalFoundry)（1）工藝過程：離心力充型和凝固。（2）特點：不用芯子獲得套筒類鑄件；氣體、夾雜的排除和補縮，鑄件性能好；鑄件無澆、冒口，金屬消耗少；可獲得雙金屬鑄件；缺點：鑄件存在比重偏析。立式離心鑄造臥式離心鑄造低壓鑄造原理圖：6.陶瓷鑄造(CeramicsFoundry)（1）工藝過程：用剛玉粉與硅酸乙酯水解液配制漿料灌注，獲得鑄型與陶瓷相似。（2）特點：（與熔模比）生產(chǎn)大型精密件；不適合批量大、重量輕和形狀復雜的件。7.連續(xù)鑄造(ContinuousFoundry)（1）工藝過程：金屬液連續(xù)澆入結(jié)晶器一端，又不斷拉出已凝固鑄件方法。（2）特點：1）鑄件冷速快，組織致密，長度方向組織均勻；2）無澆、冒口，節(jié)約金屬；3）易于自動化，生產(chǎn)率高；4）只能生產(chǎn)截面不變的長形件。8.擠壓鑄造(Extrusion)（1）工藝過程：金屬液澆入兩半型間，兩半型靠攏將金屬液擠壓充滿鑄型，雜質(zhì)和氣泡隨多余金屬液的溢出而排出。（2）特點：

鑄件致密，機械性能好；尺寸精度高，粗糙度低；工序簡單，生產(chǎn)率高；適合于輕合金薄板型鑄件。9.真空吸鑄(VacuumFoundry)（1）工藝過程：在結(jié)晶器內(nèi)建立真空，使金屬液上升到型腔結(jié)晶獲得鑄件。（2）特點：

鑄件組織致密，機械性能高；省了澆、冒口，節(jié)約金屬；易自動化、提高生產(chǎn)率和降低勞動強度；不適合形狀復雜鑄件。10.實型鑄造Blockmould（1）工藝過程：用氣化模造型，不取模型直接澆注。鋼丸代替型砂為磁型。（2）特點：1）鑄件尺寸精度高，加工余量??；2）無二氧化硅污染；3）鑄件易清理、不起模，生產(chǎn)率高；4）不適合厚大、復雜鑄件；5）氣化模污染空氣。11.石墨型鑄造：

低熔點金屬液澆注到石墨鑄型中，獲得鑄件。石墨型鑄造特點：1）石墨型導熱能力強，鑄件組織致密，性能較高；2）石墨硬度低，加工容易；3）石墨型會往鑄件中滲碳，不適合生產(chǎn)低碳鋼鑄件?？傊?，適合于中、小批量、低熔點合金，如銅、鋁、鋅等合金鑄件。三.新出現(xiàn)的幾種特種鑄造1.差壓鑄造：采用干燥壓縮空氣或惰性氣體,形成50KPa壓差,使金屬液充型和凝固的鑄造方法,特點是充型平穩(wěn),鑄件組織致密,機械性能高。2.V法鑄造：用嚴密塑料薄膜,使無粘結(jié)劑的砂子,在真空狀態(tài)下緊實而獲得鑄件的方法,特點是無灰塵,無需砂處理系統(tǒng),只是鑄件不能太大,太復雜。

3、流變鑄造：

凝固期激烈攪拌金屬液，當固體達50%，澆入壓型中獲得鑄件的方法。

4、觸變鑄造：將流變鑄造坯料加熱至半固態(tài)，放入壓型中形成鑄件方法。詞匯：特種鑄造：SpecialFoundry碳鋼：CarbonSteel合金鋼：AlloySteel有色鑄件生產(chǎn)：NonferrousCastings’Production特種鑄造:

SpecialFoundry熔模鑄造:InvestmentFoundry金屬型鑄造:MetalMouldFoundry壓力鑄造:Pressure