第一节绪论第节金属的液态成型.ppt
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;三.铸造加工的特点
1.可制造出形状复杂的铸件.如,箱体床身等
2.适应能力强
3.成本低
4.机械性能低
5.质量不稳定
6.劳动条件差
;*;; 第二节 金属的液态成形
;;三种含碳量的铸铁的凝固方式;*;*;*;*;*;*;二 液态合金的充型
充型----液态合金填充铸型的过程。
充型能力-----液态合金充满铸型型腔,获得形状完整、轮廓清晰铸件的能力。
充型能力↑→铸件质量↑
充型能力↓→产生浇不足、冷隔
浇不足:铸件形状不完整.
冷隔:形状完整,但存在未完全熔合的垂直接缝.
;*;*;在相同的浇注工艺条件下,将金属液浇入铸型中,测出其实际螺旋线长度。浇出的试样愈长,合金的流动性愈好!;18;铸钢的流动性;;铸造生产过程; 合金的充型能力是由合金的流动性决定,同时又受外界条件的影响。如铸型、浇注条件、铸件结构........
结论:合金流动性越强,充型能力越高。
设计零件时,尤其是结构复杂、壁厚薄的铸件,一定要选流动性好的合金。
铸型导热速度小 流动性好
铸型排气良好 流动性好
浇注温度高 流动性好
铸型结构平直园滑 流动性好;*;*;
;*;*;*;*;*;
A 缩孔形成
缩孔:铸件中大而集中的空洞;缩孔形成过程;B 缩松的形成
分散的微小孔.
对于凝固区宽的合金,结晶是在液--固两相区进行的,从晶粒的形成---晶枝的长大过程中,晶体连成骨架,存在于骨架内的金属形成互相分隔的小“溶池”,继续结晶后,收缩的体积得不到补缩,形成微小的孔洞-----缩松。;缩松形成过程
分散的微小孔. ;缩 孔 及 缩 松 的 形 成;*;*;结论如下:
1)逐层凝固和窄凝固范围的合金,在凝固过程中的体积收缩能得到补缩,倾向于最后形成大的孔洞---缩孔。合金的致密性好“热裂”倾向小。 这类合金包括:共晶合金、纯金属。
2)凝固范围越宽,形成缩松及热裂的倾向越大。 这类金属包括:远离共晶点成分的合金。 ;
防止缩孔和缩松的措施
1. 选择合适的合金成分。
2 .工艺措施;
顺序凝固原则-----合理设置冒口。
同时凝固原则-----合理设置冷铁。;通过控制凝固顺序,使缩孔产生在冒口中!;二.固态金属的收缩(铸造应力、变形、裂纹)
应力的产生与防止:
铸造应力:由固态收缩受阻而产生的应力。
1.机械应力
由于铸型和型芯的机械阻碍的作用,铸件的收缩受阻而产生的应力.
落砂后机械阻碍消除,机械应力自行消失。
防止:提高铸型和型芯的容让性。 在型砂中加一些锯木等来减小铸件的 收缩阻力.
2.热应力
由于壁厚不均匀, 使铸件各处热收缩不均匀, 因而产生的应力。;温度下降 体积、尺寸收缩 ;-
-
-;先冷却的受压缩;三.铸造内应力、变形和裂纹的原因
●铸造内应力---铸件在凝固收缩时,受到阻碍内部形成的应力。
内应力发生在铸件凝固以后的继续冷却过程中.
一般认为内应力的形成由下列三种情形产生:
1)二次结晶时,新相与旧相体积不同,膨胀与收缩将产生----相变应力。
2)温度分布不同,各处收缩量不同时,内部互相制约,产生---热应力。
3)收缩时受到铸型、型芯的阻碍,产生----收缩应力。
应力状态------拉应力和压应力、剪应力。
应力性质------临时应力和残余应力。
;1 .热应力----由于铸件的壁厚不均匀、各部分的冷却速度不同,使得在同一时期内铸件各部分收缩不一致而引起的应力。
结论:
1)铸件的各部分截面积差越大,产生的应力差越大。
2)当厚大部分进入弹性状态时,厚薄部分温差越大,产生的热应力越大。
3)冷却慢的部分,残余应力为拉应力;
冷却快的部分,残余热应力为压应力。
;2 .机械应力(收缩应力)
由于收缩受阻,产生的都是拉应力或剪应力。
因为是产生在弹性状态下,落砂后随着产生弹性变形而消失,为临时应力。(但产生弹性变形的应力仍然留在弹性体内)
铸造应力对铸件性能的影响:
当铸造应力形成时,若超过合金的屈服极限,则产生塑性变形;若超过合金的强度极限,则产生裂纹—冷裂;(冷裂形成机理)若低于弹性极限,则以残余应力的形式存在。
有残余应力的铸件,经机械加工,一段时间后,将产生变形,影响零件精度。; ● 铸件的变形与防止
1.变形
当铸件应力大于材料的抗拉强度时
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