热加工工艺基础.ppt

1、热处理工艺基础，1金属材料导论，2金属液体整形，3金属塑料整形，4金属连接整形，热加工工艺，2.1金属液体整形基础概述，知识点：金属液体整形3360将液体金属倒入适合零件形状的模具孔内。为了获得毛坯或部件，在冷却之前凝固。根据铸型材料，金属液体成型可以分为砂型铸造和特殊铸造(压力铸造、金属型铸造等)。其中，砂型铸造是最基本的液态法，生产的铸件占铸件总量的80%以上。金属液体型基础概述，2.2金属液体型，金属液体型，2.1金属液体成型的铸造基础2.2金属的液体整形工艺2.3液体整形金属零件的工艺设计2.4液体金属整形零件的结构设计，知识点：砂型铸造工艺，液体成型的优点，适合复杂的外形，特别是复杂

2、的内腔的毛坯，材料的适应性大，铸件的大小几乎没有限制液体成型的优点，液体成型的优点，过程比较复杂，有些过程很难控制。液体整形部件内部组织的均匀性，密度一般较低，液体整形部件容易发生收缩、收缩、气孔、沙眼，组织不均匀，经常伴有缺陷。其力学性能低于同类材料的塑性，液态缺陷，液态合金的工艺性能，液态合金的工艺性能表征是液态合金的铸造性能。一般指合金的流动性、收缩性吸力、偏析等性能。合金铸造性能选择铸造金属材料，铸件的铸造工艺方案和液体金属充满铸型钢，尺寸准确、轮廓清晰的成型品获得能力，填充能力概念：填充能力不足，水不足，冷隔板，夹紧，空气孔，碎屑，填充能力的决定因素，合金的流动性铸型，多种茄子不同合

3、金流动性的比较，*铸铁的流动性，*铸钢的流动性，实验证明铸铁的流动性好，铸钢的流动性低。比较以下几种茄子合金流动性能，合金流动性对充填能力的影响，合金流动性的决定因素合金的种类3360合金不同，流动性也不同。化学成分：同一合金中成分不同的合金结晶特性不同，流程也不同。结晶特性：恒温结晶，流动性好。两相区内结晶，流动性下降。浇注条件对充型能力的影响，浇注条件，浇注温度，充型压力，浇注系统，浇注温度越高，液态金属的粘度低，过热度高，金属液热量高，保持液体状态的时间长，充填力强。液态金属在流动方向受到的压力称为填充型压力。充电压力越大，充电能力越强。注入系统的结构越复杂，流动阻力越大，充填能力越差。

4、、铸型充填条件对充填能力的影响，铸型温度(渡边杏太高)，铸型热系数3360在金属中吸收和储存热量的能力，铸型的勃起和通气能力：铸造时气体在金属液和铸型之间形成汽膜，减少摩擦阻力，有利于充填。但是勃起能力太强，通气能力下降的时候，铸造速度太快，中空的气体压力会增大，充电能力会减弱。铸件结构对充填能力的影响，折算厚度：折算厚度也称为等效厚度或模数，是铸件体积与铸件表面积之比。换算厚度越大，热量损失越慢，充电能力越好。当铸件壁厚度相同时，垂直壁比水平壁更容易充电。(大型平面铸件不容易成型)。复杂性：铸件结构越复杂，流动阻力越大，填充模具就越困难。液态金属的凝固和收缩、铸件的凝固过程：铸件的凝固过程中

5、，剖面通常有三个茄子区域：液体区域、凝固区域和固相区域。对铸件质量有很大影响的主要是液体和固体共存的凝固区域的宽度较小。铸件的凝固方式根据凝固区域的面积进行了划分。凝固方式包括分层凝固、面团凝固、中间凝固。影响凝固的主要因素，*合金的结晶温度范围：合金的结晶温度范围越小，凝固区域越窄，越趋向分层凝固。在铁碳合金中，普通灰铸铁逐层凝固，高碳钢凝固成明胶。*铸件的温度梯度：如果设置了合金结晶温度范围，凝固区域的宽度取决于铸件内外的温差。铸件内外层之间的温差从小到大，凝固区域相应地从宽度变窄。合金的收缩，合金的收缩过程：合金从液体冷却到室温的过程中体积或大小减小的现象。合金的收缩会给液体整形工艺造成

6、很多困难，造成很多铸造缺陷。(例如收缩、收缩、裂缝、变形等)、合金收缩的三个阶段、合金收缩、合金收缩、固体合金冷却、液态合金冷却、液体收缩、凝固收缩、收缩：恒温结晶、收缩：两相区域结晶、线性收缩、收缩的形成原因：铸件最终凝固的收缩没有得到补充，或者结晶温度范围大的合金凝固成明胶，凝固区域大，液体，固体共存，树枝发达，树枝晶骨架分割合金液的小液体区域难以弥补。确定容易产生收缩球的部位，收缩球出现的方式，A等温线法B内切圆法，消除收缩和收缩的方法，定向凝固原则是铸件先在远离立管的地方凝固，在离立管近的地方逐渐凝固，最后立管本身凝固。变厚，变薄，收缩球移动到立管内。合理应用原理、内部注料口的合理布局

7、和铸造工艺确定、方法、立管、冷铁、补贴等工艺措施。演示如何解决收缩：立管和冷铁，方向凝固原则演示如何解决收缩，液体整形内部应力，变形和裂纹，内部应力，热应力，机械应力，变形，裂纹，铸件在凝固和冷却过程中模具壁厚不均匀，铸件在实体收缩时模具，残余热应力的存在使铸件处于不稳定状态，自发通过铸件的变形缓解应力，返回稳定的平衡状态。热应力大到一定程度时，可能出现裂纹。、热应力形成过程演示、热应力去除方法、铸件的结构：铸件的每个部分都可以自由收缩。同时凝固原则时效处理：人工时效自然时效，铸件的结构尽可能均匀对称铸件的壁厚，铸件变形的原因，结论：厚度，中心拉伸应力，凹变形。薄部分，表面压缩应力，凸变形。消

8、除铸件变形的方法、防止变形的方法：与防止应力的方法基本相同。具有残余应力的铸件，变形倾向于减少残余应力使其稳定。问题，铸造时的应力和变形。分析两个长短的弹簧，固定它们以达到相同的长度。也就是说，一个弹簧变长，另一个弹簧压缩，达到应力状态吗？然后删除固定约束并分析变形趋势。结，知识点：铸件的生产工艺，铸件的生产工艺，因为在实际生产中，铸铁材料(包括灰口铸铁、可锻铸铁、球墨铸铁)具有良好的铸造性能，资源丰富，冶炼方便，价格低廉，铸铁占液体成型物的很大一部分。铸铁通常是C%=2.5%4.0%的铁碳合金。碳是铁碳合金中存在的形式，碳和石墨可以根据铁碳合金中存在的碳分为铸铁。白口铸铁：灰口铸铁：灰口铸铁

9、、普通灰口铸铁可锻铸铁、球墨铸铁、灰口铸铁、灰口铸铁、灰口铸铁可以看作是钢的气体中各种形式的石墨分布。石墨的形态、大小和分布直接影响铸铁的性能。根据铸铁的石墨形态，灰铸铁可分为：普通灰铸铁：石墨为雕刻，可锻铸铁：石墨为块状，球墨铸铁：石墨为虫子形状，球墨铸铁：石墨为球形，铸铁的性能，铸铁因石墨的存在而使用得如此广泛，铸铁的优点，良好的铸造性能(如流动性、收缩、收缩)低槽口灵敏度性能。石墨形态对铸铁性能的影响，石墨碎片呈圆形，越小，分布越均匀，对气体分裂的影响越小。铸铁的石墨化，碳以石墨的形式析出的过程。一般来说，根据石墨化过程是否足够，可以徐璐得到其他气体的铸铁组织。铸铁的气体通常是*铁素体灰

10、铸铁*铁素体珠光体灰铸铁*珠光体灰铸铁，影响石墨化的元素化学成分，化学成分：C是形成石墨的元素Si通常是形成石墨的元素C%，Si%越高，石墨化就越容易。影响石墨化的因素冷却速度，冷却速度：降低冷却速度，可以促进石墨化，轻松获得粗石墨板和铁素体气体。提高冷却速度会妨碍石墨化，此时只有部分碳被析出到微石墨中，其他一些碳被析出到渗碳体中，得到珠光体气体。影响石墨化的因素：壁厚、普通灰口铸铁、基座：F、P、F P生产：铁水冶炼后直接铸造等级：HTXXX、HT:是灰口铸铁汉语拼音的代号XXX: 3位数字表示最大拉伸强度(MPa)。2)强度不足时，是否有可以通过增大截面解决的铸件？灰铸铁的孕育处理，提高和

11、改善灰铸铁性能的方法，改善气体组织，改变石墨的形态、数量、大小、分布，灰铸铁的孕育处理是提高和改善灰铸铁性能的有效方法。常用的怀孕剂是Si含量为75%的硅铁。灰铸铁的孕育处理方法，即将精炼的铁水在铸造前加入质量分数为0.25%0.60%的孕育剂，孕育剂在铁水中形成大量的石墨连接井核心，从而显着提高石墨化作用，得到在细珠光体中均匀分配细片状石墨的组织。灰铸铁的孕育处理，碳、硅量低的铁水选择：铁水碳含量越低，石墨越小，铸铁的强度、硬度越高。冷却速度：对组织和性能影响不大。如下图所示，球墨铸铁的生产在高温铁水中加入一定量的球化剂和孕育剂，直接获得球形石墨的铸造合金。球化剂：金属镁或稀土镁，孕育剂：S

12、i含量为75%或95%的硅铁，球铁件的主要特征：石墨球，对基板的分裂作用最小，机械性能比灰铸铁有了很大提高。通过热处理，可以改善金属基，进一步提高性能。牙齿点不同于灰铸铁。旧墨铸铁比灰铸铁更容易产生收缩、收缩、皮下气孔、碎屑等缺陷。石墨析出时发生膨胀，应适当提高柱状刚度。旧墨铸铁生产中需要注意的问题：控制原铁液的化学成分与普通灰铸铁基本相同。具有高c高Si、中Mn、低s、p特性。以高铁液温度进行球化处理，孕育处理后铁液温度过低，防止肿胀不足等缺陷、球化处理、孕育处理。球墨铸铁的等级、性能和用途，可锻铸铁，可锻铸铁的生产，黑芯可锻铸铁(KTH，铁素体基)，珠光体可锻铸铁(KTZ)，白芯可锻铸铁(KTB，很少使用)，种类，类型适合承受震动和冲击，制作形状复杂的薄壁雕塑。铸钢，化学