液态合金的工艺性能

1、1二、液态合金的工艺性能铸造性铸造性能能 金属或合金在铸造成形的工艺过程中，容易获得外形正确内部健全的铸件的性质。如何衡量？ 充型能力 收缩性影响因素： 合金的化学成分 工艺因素2 影响合金充型能力的因素 液态合金充满型腔，获得形状完整，轮廓清晰铸件的能力。1、合金的充型能力1）、合金的流动性熔融合金自身的流动能力液态金属固有的属性3 决定合金流动性的因素（2）合金的成分（1）合金的种类（3）杂质与含气量 42）、浇注条件（1） 浇注温度（2） 充型压力（1） 铸型蓄热能力（2 ）铸型温度3）、 铸型条件（3） 铸型中的气体（4） 铸件结构常用合金的浇注温度： 铸 钢:15201620； 铸

2、铁:12301450； 铝合金:680780。51） 收缩的概念 液态合金在凝固和冷却过程中，体积和尺寸减小的现象称为合金的收缩。 2、合金的收缩 常用单位体积收缩量v来表示常用单位长度上的收缩量l来表示体收缩率线收缩率铸钢的收缩率最大，灰铸铁最小 6 合金收缩的三个阶段 液态收缩凝固收缩固态收缩73） 影响收缩的因素2、化学成分3、浇注温度4、铸件结构5、铸型条件1、合金的种类8三、铸造性能对铸件质量的影响 1、缩孔和缩松缩孔：集中在铸件上部或最后凝固部位、容积较大 的孔洞。外形特征：缩孔多呈倒圆锥形，内表面粗糙形成原因：液态收缩和凝固收缩形成条件：合金在恒温或在很小的温度范围内结 晶，铸件

3、壁以逐层凝固的方式进行凝固。1）、缩孔和缩松的形成910缩松：分散在铸件某些区域内的细小缩孔形成原因：液态收缩和凝固收缩所致宏观缩松：多分布在铸件最后凝固的部位显微缩松：则是存在于在晶粒之间的微小孔洞形成条件：合金的结晶温度范围宽，以糊状凝 固的方式凝固的合金或厚壁铸件中。11122）、缩孔和缩松的防止（1） 实现“顺序凝固” ；（2） 实现“同时凝固” ；（3） 加压补缩； 合理的确定浇注位置 合理的确定内浇道位置 选用不同的浇注系统 采用冷铁或其他激冷材料 13加冷铁 顺序凝固 14等温线法 内切圆法 寻找热节的方法 152、铸造应力 铸件在凝固、冷却过程中，由于各部分体积变化不一致、彼此

4、制约而是其固态收缩受阻所引起的内应力。1） 铸造应力的分类（1）热应力铸件壁厚不均匀，各部分收缩受热阻碍引起。（2）机械应力 铸件收缩受到铸型、型芯或浇冒口的阻碍而引起残余应力临时应力16热应力的形成机械应力的形成173） 防止和消除铸造应力的措施 合理的设计铸件的结构 尽量选用线收缩率小、弹性模量小的合金 采用同时凝固的工艺 对铸件进行时效处理自然时效、热时效和振动时效183、铸件的变形与裂纹 当残余铸造应力值超过铸件材料的屈服极限时，铸件将发生塑性变形。应力框铸件变形示意图T形梁铸钢件变形示意图1)、铸件的变形19床身导轨面的挠曲变形模样反挠度导轨面正确位置20 当铸造应力值超过铸件材料的

5、抗拉强度时，铸件将产生裂纹。2)、铸件的裂纹 按裂纹形成的温度范围可分为：（1)、热裂纹 高温下的金属强度很低，如果金属的线收缩受到铸型或型芯的阻碍，机械应力超过该温度下金属的强度，便产生热裂纹。 21A、特征：B、影响热裂因素： 尺寸较短 缝隙较宽 形状曲折 缝内呈严重的氧化色（1）合金性质（2）铸型阻力合金的结晶特点和化学成分铸型、型芯的退让性22C、防止热裂的方法： 合理的铸件结构； 型砂和芯砂的退让性； 严格限制钢和铸铁中硫的含量等。 特别是后者，因为硫能增加钢和铸铁的热脆性，使合金的高温强度降低。23低温形成的裂纹为冷裂。表面光滑，具有金属光泽或呈微氧化色，贯穿整个晶粒，常呈圆滑曲线或直线状（2）冷裂纹A、特征： 脆性大、塑性差的合金，如白口铸铁、高碳 钢等最易产生冷裂纹。 大型复杂铸铁件也易产生冷裂纹 铸件受拉应力的部位，特别是应力集中的部位B、冷裂纹产生的条件24C、冷裂纹的防止方法：减小铸造内应力和降低合金的脆性。 铸件壁厚要均匀； 增加型砂和芯砂的退让性； 降低 钢 和铸铁中的磷含量，因为磷能显著降低合