工程材料及制造基礎(chǔ)第八講鑄鋼和有色鑄件生產(chǎn)特種鑄造ppt課件.ppt

第八講 1 鑄鋼和有色鑄件生產(chǎn)Productionofcaststeelandnonferrousalloycomponents2特種鑄造Specialfoundry 1 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(xué)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(hào) 1 碳鋼 CarbonSteel ZG 碳的萬(wàn)分?jǐn)?shù) 2 合金鋼 AlloySteel 低合金鋼 ZG40Mn ZG30MnSi高合金鋼 ZGMn13 ZG1Cr18Ni9Ti ZG1Cr13 2 3 鑄鋼生產(chǎn)特點(diǎn) 1 鑄鋼鑄造性能差 應(yīng)采取 1 高耐火度 高強(qiáng)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(yīng)力 進(jìn)行熱處理 1 碳含量大于0 35 或結(jié)構(gòu)復(fù)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 3 鑄鋼齒圈鑄造工藝 4 鑄鋼齒圈 5 薄壁鑄鋼件鑄造工藝 6 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(qiáng)度高 但鑄造性能差 3 鋁 鎂合金 抗蝕性和機(jī)械性能好 有光澤 4 鋁 鋅合金 鑄態(tài)下強(qiáng)度高 但易開裂 不采用 2 鑄造工藝特點(diǎn) 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(diǎn)低 適合于金屬型鑄造和壓力鑄造 7 3 鋁合金熔煉特點(diǎn) 鋁在高溫下極易氧化形成高熔點(diǎn)的三氧化二鋁夾渣 和吸氣 氫氣 所以熔煉關(guān)鍵是除渣和排氣 1 用六氯乙烷 或氯化鋅 精煉 2 采用坩堝爐或感應(yīng)爐熔煉 2 銅合金鑄件的生產(chǎn) 1 分類 1 純銅 紫銅 導(dǎo)電性和導(dǎo)熱性好 2 銅 錫合金 錫青銅 很好耐磨性和耐腐蝕性 3 銅 鋁合金 鋁青銅 強(qiáng)度和塑性均高于錫青銅 4 銅 鉛合金 鉛青銅 很好耐磨性 5 銅 鋅合金 黃銅 強(qiáng)度高 成本低 鑄造性能好 8 2 銅合金鑄造特點(diǎn) 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(yīng)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(jìn)行補(bǔ)縮 9 3 銅合金熔煉特點(diǎn) 銅易氧化和吸氣 應(yīng)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?dú)?加氯鹽或沸騰法 4 精練 如鋁青銅應(yīng)用蘇打 螢石 冰晶石等堿性熔劑精練 10 三 特種鑄造Specialfoundry 1 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(shí)型鑄造 11 重點(diǎn)特種鑄造 1 熔模鑄造InvestmentFoundry 1 工藝過(guò)程 2 特點(diǎn) 鑄件尺寸精度高 表面粗糙度低 用于生產(chǎn)形狀復(fù)雜鑄件 工序繁多 周期長(zhǎng)和不宜大件 12 熔模鑄造工藝過(guò)程 13 2 金屬型鑄造MetalMould 1 工藝過(guò)程 2 特點(diǎn) 鑄件機(jī)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(wú)退讓性和制造成本高 14 金屬型種類 15 3 壓力鑄造PressureFoundry 1 工藝過(guò)程特點(diǎn) 高速 0 5 120M s 高壓 500MPa 2 特點(diǎn) 適合薄壁件 鑄件性能比砂型高25 30 尺寸精度高 粗糙度低 生產(chǎn)率高 缺點(diǎn) 鑄件易有氣孔 16 臥式壓力鑄造 Horizontal 17 立式壓力鑄造 Upright 18 19 20 4 離心鑄造 CentrifugalFoundry 1 工藝過(guò)程 離心力充型和凝固 2 特點(diǎn) 不用芯子獲得套筒類鑄件 氣體 夾雜的排除和補(bǔ)縮 鑄件性能好 鑄件無(wú)澆 冒口 金屬消耗少 可獲得雙金屬鑄件 缺點(diǎn) 鑄件存在比重偏析 21 立式離心鑄造 22 臥式離心鑄造 23 5 低壓鑄造 1 工藝過(guò)程 壓力為20 60千帕 2 特點(diǎn) 鑄件致密 機(jī)械性能好 適合薄壁復(fù)雜件 簡(jiǎn)化了澆 冒系統(tǒng) 節(jié)約了金屬 易于自動(dòng)化 降低勞動(dòng)強(qiáng)度 適合于生產(chǎn)耐壓 防漏鑄件 24 低壓鑄造原理圖 25 6 陶瓷鑄造 CeramicsFoundry 1 工藝過(guò)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(diǎn) 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(fù)雜的件 26 27 28 7 連續(xù)鑄造 ContinuousFoundry 1 工藝過(guò)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(diǎn) 1 鑄件冷速快 組織致密 長(zhǎng)度方向組織均勻 2 無(wú)澆 冒口 節(jié)約金屬 3 易于自動(dòng)化 生產(chǎn)率高 4 只能生產(chǎn)截面不變的長(zhǎng)形件 29 30 31 8 擠壓鑄造 Extrusion 1 工藝過(guò)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(diǎn) 鑄件致密 機(jī)械性能好 尺寸精度高 粗糙度低 工序簡(jiǎn)單 生產(chǎn)率高 適合于輕合金薄板型鑄件 32 33 9 真空吸鑄 VacuumFoundry 1 工藝過(guò)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(diǎn) 鑄件組織致密 機(jī)械性能高 省了澆 冒口 節(jié)約金屬 易自動(dòng)化 提高生產(chǎn)率和降低勞動(dòng)強(qiáng)度 不適合形狀復(fù)雜鑄件 34 35 10 實(shí)型鑄造Blockmould 1 工藝過(guò)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(diǎn) 1 鑄件尺寸精度高 加工余量小 2 無(wú)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(fù)雜鑄件 5 氣化模污染空氣 36 37 38 11 石墨型鑄造 低熔點(diǎn)金屬液澆注到石墨鑄型中 獲得鑄件 石墨型鑄造特點(diǎn) 1 石墨型導(dǎo)熱能力強(qiáng) 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(huì)往鑄件中滲碳 不適合生產(chǎn)低碳鋼鑄件 總之 適合于中 小批量 低熔點(diǎn)合金 如銅 鋁 鋅等合金鑄件 39 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(diǎn)是充型平穩(wěn) 鑄件組織致密 機(jī)械性能高 2 V法鑄造 用嚴(yán)密塑料薄膜 使無(wú)粘結(jié)劑的砂子 在真空狀態(tài)下緊實(shí)而獲得鑄件的方法 特點(diǎn)是無(wú)灰塵 無(wú)需砂處理系統(tǒng) 只是鑄件不能太大 太復(fù)雜 40 41 42 3 流變鑄造 凝固期激烈攪拌金屬液 當(dāng)固體達(dá)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 43 44 45 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 46 金屬型鑄造 MetalMouldFoundry壓