鑄造及鑄件檢驗(yàn)培訓(xùn)資料四

1、鑄造培訓(xùn)資料 第一部分：鑄造檢驗(yàn) 第二部分：鑄件缺陷的分類與識(shí)別、修補(bǔ) 第三部分：介紹幾種鑄造技術(shù) 第四部分：鑄造基礎(chǔ)知識(shí)第四部分鑄造基礎(chǔ)知識(shí)1、什么是鐵碳合金雙重相圖 1.1合金相圖：表示合金的狀態(tài)與溫度、成分之間關(guān)系的圖解。 1.2鐵碳合金相圖：表示在極緩慢加熱或極緩慢冷 卻情況下，不同成分的鐵碳合金在不同溫度時(shí)所具有的狀態(tài)或組織的圖形。 1.3鐵碳合金雙重相圖：由于碳在鑄鐵中能夠以滲碳體（Fe3C)或石墨兩種獨(dú)立相存在，因此，鐵碳合金存在著Fe-Fe3C和Fe-C（石墨）雙重相圖。實(shí)線表示： Fe-Fe3C亞穩(wěn)定系相圖。虛線表示： Fe-C（石墨）穩(wěn)定系相圖。雙重相圖反映了：在平衡條件下

2、，不同的鐵碳合金成分、溫度與金相組織之間的關(guān)系；表示出合金中相的組成、相的相對(duì)數(shù)量和相的溫度等；還反映了在不同的過(guò)冷條件下鐵碳合金以亞穩(wěn)定狀態(tài)或以穩(wěn)定狀態(tài)進(jìn)行轉(zhuǎn)化，得到的金相組織也不同。 鐵碳合金相圖6個(gè)特征點(diǎn)6條相圖特性線結(jié)晶過(guò)程鐵碳合金相圖的特點(diǎn) 1、兩個(gè)單相之間是雙相； 2、單相區(qū)的成份即相的成份； 3、水平線為三相區(qū)； 4、共晶點(diǎn)C的熔點(diǎn)低，流動(dòng)性好，適合鑄造； 5、單相區(qū)A的塑性好，適合鍛造。 1.4鐵碳合金雙重相圖中的組成物包括： 液溶體L： 奧氏體或A：碳在-Fe中形成的間隙固溶體。 面心立方晶格。單一固溶體，塑性好。 鐵素體F：鐵素體（相圖左下角)和鐵素體 相圖左上角）。 滲碳

3、體Fe3C：（多余的碳）間隙化合物。 石墨G： 萊氏體Ld：高溫萊氏體（A+ Fe3C）、低溫萊氏體（P+ Fe3C） 珠光體：奧氏體冷卻，727C共析轉(zhuǎn)變的產(chǎn)物鐵碳合金的基本組織和性能 鐵碳合金的基本組織和性能 （1）鐵素體：碳溶于-Fe中形成的間隙固溶體，用符號(hào)F表示。鐵素體保持-Fe的體心立方晶格。鐵素體的性能：F的溶碳能力很低，在727時(shí)可達(dá)到最大的溶碳量為0.0218%。其性能與純鐵類似，強(qiáng)度、硬度不高，塑性、韌性很好。 （2）奧氏體：碳溶于-Fe中形成的間隙固溶體，用符號(hào)A表示。奧氏體保持-Fe的面心立方晶格。奧氏體的性能：A的溶碳能力較大，在727時(shí)溶碳量為0.77%；在1148

4、時(shí)最大碳溶量可達(dá)2.11%； 奧氏體的硬度較低而塑性較高。 （3）滲碳體：鐵與碳形成的金屬化合物，用符號(hào)Fe3C 表示。滲碳體中碳的含量為6.69%，是一種復(fù)雜的晶格結(jié)構(gòu)化合物。滲碳體的性能：硬度很高，脆性很大，幾乎沒(méi)有塑性，不能單獨(dú)使用。通常以片狀、粒狀、網(wǎng)狀等不同的形態(tài)分布于鐵碳合金中。 （4）珠光體：由鐵素體和滲碳體組成的機(jī)械混合物，用符號(hào)P表示。珠光體中的平均含碳量為0.77%； 珠光體的性能：力學(xué)性能介于鐵素體和滲碳體之間，其顯微組織為鐵素體與滲碳體層片相間。 （5）萊氏體：由奧氏體和滲碳體組成的機(jī)械混合物，用符號(hào)Ld表示。萊氏體中的平均含碳量為4.3%，存在于1148727溫度范圍

5、的萊氏體，稱為高溫萊氏體。溫度低于727時(shí)，萊氏體由珠光體和滲碳體組成，稱為低溫萊氏體，用Ld表示。萊氏體的性能：萊氏體的性能與滲碳體相似，硬度很高，塑性、韌性很差。 鐵素體晶粒顯示出邊界比較平緩的多邊形特征奧氏體晶粒顯示出邊界比較平直的多邊形特征。. 珠光體立體形態(tài)為鐵素體薄層和滲碳體薄層交替重疊的層狀復(fù)相物。其顯微組織金棚形態(tài)酷似珍珠母甲殼外表面的光澤. 萊氏體組織可以看成是在滲碳體的基體上分布著奧氏體 (或珠光體)顆粒狀的1.5碳當(dāng)量（CE)：以各元素對(duì)共晶點(diǎn)的實(shí)際碳量的影響，將這些元素的量折算成碳量的增減。 W(CE)=w(c)+1/3w(Si+P) 4.26%1.6共晶度(Sc)：鑄

6、鐵偏離共晶點(diǎn)的方向和程度。 Sc=W（）/4.26%-1/3w(Si+P) 1注：碳當(dāng)量（CE)和共晶度(Sc)，可以衡量鑄鐵偏離共晶點(diǎn)的程度對(duì)凝固過(guò)程的影響，還可以間接推斷出鑄造性能的好壞，以及石墨化能力的大小。鐵碳合金分類鐵碳合金分類鐵碳合金分類亞共析鋼C0.77% 鋼 （C2.11%）共析鋼C=0.77%過(guò)共析鋼0.77%亞共晶白口鐵C4.3% 白口鐵 （2.116.69%）共晶白口鐵C=4.3%過(guò)共晶白口鐵C4.3%鐵碳合金相圖的應(yīng)用 (1)在選材方面的應(yīng)用 WC 0.25%-低碳鋼；WC=0.25%0.6%-中碳鋼； WC 0.6%-高碳鋼 (2)在熱處理方面的應(yīng)用：鐵碳合金相圖是制

7、定熱處理工藝的重要依據(jù)。根據(jù)鐵碳合金相圖，確定各熱處理的加熱溫度。 (3)在鑄造方面的應(yīng)用：由鐵碳合金相圖可知，共晶成分附近的合金，結(jié)晶范圍小，故流動(dòng)性好，分散縮孔少，偏析小，是鑄造性能良好的合金。 (4)在鍛造方面的應(yīng)用：鋼在室溫時(shí)，塑性差，變形困難。加熱到單相奧氏體狀態(tài)，可獲得良好的塑性，易于鍛壓成形。 (5)在焊接方面的應(yīng)用：由鐵碳合金相圖可知，溫度不同冷卻后組織、性能就不同，需要通過(guò)焊接后熱處理來(lái)調(diào)整和改善。鐵碳合金相圖在鑄造工藝方面的應(yīng)用 確定合金的澆注溫度。澆注溫度一般在液相線以上50100。從相圖上可看出，純鐵和共晶白口鑄鐵的鑄造性能最好，它們的凝固溫度區(qū)間最小，因面流動(dòng)性好，分

8、散縮孔少，可以獲得致密的鑄件，所以鑄鐵在生產(chǎn)上總是選在共晶成分附近。 碳質(zhì)量分?jǐn)?shù)在0.15%0.6之間，鋼的結(jié)晶溫度區(qū)間較小，鑄造性能較好。對(duì)于形狀復(fù)雜的鋼件，通常用鑄造方法生產(chǎn)毛坯。鐵碳合金相圖在鍛造方面的應(yīng)用 鋼處于奧氏體狀態(tài)時(shí)強(qiáng)度較低，塑性較好，因此鍛造或軋制選在單相奧氏體區(qū)內(nèi)進(jìn)行。 鍛造或軋制溫度控制在固相線以下100200范圍內(nèi)，溫度高時(shí)，鋼的變形抗力小，節(jié)約能源，設(shè)備要求的噸位低，但溫度不能過(guò)高，防止鋼材嚴(yán)重?zé)龘p或發(fā)生晶界熔化（過(guò)燒）。 終鍛、終軋溫度不能過(guò)低，以免鋼材因塑性差而發(fā)生鍛裂或軋裂。亞共析鋼熱加工終止溫度多控制在GS線以上一點(diǎn)，避免變形時(shí)出現(xiàn)大量鐵素體，形成帶狀組織而使

9、韌度降低。過(guò)共析鋼變形終止溫度應(yīng)控制在PSK線以上一點(diǎn)，以便把呈網(wǎng)狀析出的二次滲碳體打碎。終鍛、終軋溫度不能過(guò)高，否則晶粒粗大，影響性能。 一般始鍛造溫度為11501250，終鍛造溫度為7508502、什么是液態(tài)金屬的充型能力 液態(tài)金屬充滿鑄型的型腔，獲得外形完整、輪廓清晰的鑄件的能力。 影響液態(tài)金屬充型能力的因素：液態(tài)金屬本身的流動(dòng)性（化學(xué)成分）、鑄型的性質(zhì)（材料、溫度和氣體）、澆注的條件（澆注溫度、充型壓頭和澆注系統(tǒng)結(jié)構(gòu)）、鑄件的結(jié)構(gòu)（模數(shù)和復(fù)雜程度）。 澆注流動(dòng)性試樣的方法來(lái)衡量。用的最多的是螺旋形試樣。3、什么是金屬的鑄造性能指金屬鑄造成型過(guò)程中獲得外形正確、內(nèi)部完好鑄件的能力。是鑄造

10、工藝的前提和基本要求。金屬的鑄造性能包括：流動(dòng)性、收縮性和偏析4、什么是鑄件的凝固？凝固區(qū)？ 鑄件凝固：金屬液澆入鑄型后，由于鑄型和周圍環(huán)境的冷卻作用，金屬液的溫度會(huì)逐漸下降，當(dāng)溫度下降到液相線與固相線溫度范圍時(shí)，合金就從液態(tài)向固態(tài)轉(zhuǎn)變。這種狀態(tài)的變化就叫鑄件的凝固。鑄件的許多缺陷都產(chǎn)生在凝固過(guò)程。如縮孔、縮松、裂紋、氣孔、偏析、夾雜等。 凝固區(qū)：固態(tài)與液態(tài)共存的區(qū)域。 凝固方式：（根據(jù)凝固區(qū)寬度大?。┲饘幽?、糊狀凝固、中間凝固5、什么是鑄件收縮？ 鑄件在液態(tài)、凝固態(tài)和固態(tài)的冷卻過(guò)程中，所發(fā)生的體積減少現(xiàn)象。 液態(tài)收縮、凝固態(tài)收縮是鑄件產(chǎn)生縮孔和縮松的基本原因。 固態(tài)收縮線性尺寸縮小，對(duì)鑄件

11、的形狀和尺寸精度影響最大；也是產(chǎn)生應(yīng)力、變形、裂紋的基本原因。6、鑄造合金及分類 鑄造合金：鑄件用的合金統(tǒng)稱為鑄造合金。 三大類：鑄鐵、鑄鋼、鑄造非鐵合金 鑄鐵分類：序序號(hào)號(hào)分類分類碳的存在形態(tài)碳的存在形態(tài)性能特點(diǎn)性能特點(diǎn)應(yīng)用應(yīng)用1白口鑄鐵大部分滲碳體Fe3C硬而脆不機(jī)加工的耐磨件2灰口鑄鐵大部或全部片狀石墨鑄造、切削、耐磨和減振應(yīng)用最廣 （普通和高級(jí)鑄鐵）3球墨鑄鐵大部或全部球狀石墨力學(xué)性能接近碳鋼 ；鑄造性能比鑄鋼好可代替部分鑄鋼、鍛鋼、鑄造非鐵合金和可鍛鑄鐵（較高強(qiáng)度、韌性、耐磨件）4蠕墨鑄鐵大部分蠕蟲(chóng)狀石墨介于球鐵與灰鐵之間強(qiáng)度比較高，發(fā)展比較快5可鍛鑄鐵（又叫馬鐵）石墨呈緊密團(tuán)絮狀強(qiáng)

12、度高，韌性好白口鐵經(jīng)過(guò)長(zhǎng)時(shí)間石墨化退火而獲得。 鑄鋼分類： 分分 類類含碳量含碳量合金元素含量合金元素含量低碳鑄鋼C0.25%碳素鑄鋼中碳鑄鋼=0.250.6%高碳鑄鋼C0.6%低合金鑄鋼5%合金鑄鋼中合金鑄鋼=510%高合金鑄鋼10% 鑄造非鐵合金：（七大類）鑄造鋁合金、鑄造鎂合金、鑄造銅合金、鑄造鋅合金、鑄造鈦合金、鑄造軸承合金和鑄造高溫合金。 鑄造鋁合金分類：鑄造鋁硅合金、鑄造鋁銅合金、鑄造鋁鎂合金、鑄造鋁鋅合金、鑄造鋁稀土合金。 鑄造銅合金：鑄造青銅（錫青銅和無(wú)錫青銅）、鑄造黃銅（鋅黃銅和特殊黃銅）、鑄造白銅（以鎳為主要合金元素）和特殊銅合金（防振和消音設(shè)備、藝術(shù)品）。7、鑄件熱裂 1

13、）鑄件為什么會(huì)產(chǎn)生熱裂？ 由于鑄件在凝固期間，因砂型、砂芯、澆注系統(tǒng)和冒口等阻礙二不能自由收縮時(shí)，在鑄件內(nèi)產(chǎn)生的應(yīng)力或應(yīng)變超過(guò)該金屬在該溫度下的斷裂強(qiáng)度或斷裂應(yīng)變，即產(chǎn)生熱裂紋。 2）熱裂分類：外裂和內(nèi)裂。 外裂：常產(chǎn)生在鑄件截面厚度有突變或局部凝固較慢的熱節(jié)部位。 內(nèi)裂：產(chǎn)生在鑄件內(nèi)部最后凝固的部位，縮孔附件或鑄件的尾部。 3）影響熱裂的主要因素： 鑄件的材質(zhì)：結(jié)晶溫度范圍的寬窄。 鑄件的結(jié)構(gòu)：厚薄相差大小 鑄型的阻力：鑄型的退讓性 澆冒口系統(tǒng)設(shè)置不當(dāng)。 4）熱裂紋的特征：沿晶界擴(kuò)展，外形曲折、表面呈氧化色，不光滑。 5）冷裂紋的特征：連續(xù)直線或圓滑曲線，常穿過(guò)晶粒，斷口有金屬光澤，或呈微氧

14、化色。 6）防止鑄件冷裂的措施：預(yù)防或消除鑄造內(nèi)應(yīng)力8、鑄件的冷裂 1、鑄件在凝固和以后的冷卻過(guò)程中所產(chǎn)生的熱應(yīng)力、相變應(yīng)力和機(jī)械阻礙應(yīng)力的總和，大于金屬在該溫度下的斷裂強(qiáng)度，即產(chǎn)生裂紋。 2、冷裂產(chǎn)生在鑄件冷卻過(guò)程中受拉力的部位。特別是應(yīng)力集中的部位。 3、冷裂紋的特征：連續(xù)直線或圓滑曲線，常穿過(guò)晶粒，斷口有金屬光澤，或呈微氧化色。 4、防止鑄件冷裂的措施：預(yù)防或消除鑄造內(nèi)應(yīng)力9、鑄件熱處理 熱處理是一項(xiàng)非常有意義，具有甚高價(jià)值，用以改進(jìn)材料品質(zhì)的方法，借熱處理可以改變或影響鑄鐵的組織及性質(zhì)，同時(shí)可以獲得更高的強(qiáng)度、硬度，而改善其磨耗抵抗能力等等。 由于目的不同，熱處理的種類非常多，基本主要

15、可分成兩大類：第一類是組織構(gòu)造不會(huì)經(jīng)由熱處理而發(fā)生變化或者也不應(yīng)該發(fā)生改變的，第二則是基本的組織結(jié)構(gòu)發(fā)生變化者。第一類熱處理程序，主要用于消除內(nèi)應(yīng)力，而此內(nèi)應(yīng)力系在鑄造過(guò)程中由于冷卻狀況及條件不同而引起。組織、強(qiáng)度及其他機(jī)械性質(zhì)等，不因熱處理而發(fā)生明顯變化。 對(duì)于第二類熱處理而言，基本組織發(fā)生了明顯的改變，可大致分為五類： (1)軟化退火：其目的主要在于分解碳化物，將其硬度降低，而提高加工性能，對(duì)于球墨鑄鐵而言，其目的在于獲得更多的鐵素體組織。 (2)正火處理：主要目的是獲得珠光體和索氏體組織提高鑄件的機(jī)械性能。 (3)淬火：主要為了獲得更高的硬度或磨耗強(qiáng)度，同時(shí)的到甚高的表面耐磨特性。 (4

16、)表面硬化處理：主要為獲得表面硬化層，同時(shí)得到甚高的表面耐磨特性。 (5)析出硬化處理：主要是為獲得高強(qiáng)度而伸長(zhǎng)率并不因而發(fā)生激烈的改變。10、鑄件內(nèi)應(yīng)力 1、鑄件內(nèi)應(yīng)力產(chǎn)生的原因：鑄件在凝固和冷卻過(guò)程中，由于收縮受阻，各部位冷卻速度不同及組織轉(zhuǎn)變引起的體積變化等。 2、為什么要消除內(nèi)應(yīng)力：鑄件內(nèi)應(yīng)力會(huì)使鑄件在存放、運(yùn)輸、后續(xù)工序及使用過(guò)程中產(chǎn)生裂紋或變形，降低鑄件的尺寸精度和使用性能，甚至使鑄件報(bào)廢。 3、哪些鑄件、在什么時(shí)候進(jìn)行消除內(nèi)應(yīng)力處理？有較大殘余應(yīng)力的鑄件、尤其是形狀復(fù)雜的大型鑄件，焊補(bǔ)后的鑄件，應(yīng)在機(jī)加工前消除內(nèi)應(yīng)力處理。 3、鑄造內(nèi)應(yīng)力分類： 按內(nèi)力不同分：拉應(yīng)力和壓應(yīng)力 按產(chǎn)

17、生的原因分：熱應(yīng)力、相變應(yīng)力、機(jī)械阻礙應(yīng)力。 4、防止和減少鑄件內(nèi)應(yīng)力的措施： 在零件能滿足要求的前提下，選擇彈性模量和收縮系數(shù)小的材料。 采用同時(shí)凝固原則 緩慢冷卻 采用退讓性好的型砂和芯砂。 人工時(shí)效、自然時(shí)效和振動(dòng)時(shí)效措施11、消除內(nèi)應(yīng)力的方法 1、自然時(shí)效：效果好，但周期長(zhǎng)。618個(gè)月。最好經(jīng)過(guò)冬季和夏季。 2、人工時(shí)效：對(duì)鑄件進(jìn)行消除內(nèi)應(yīng)力退火。加熱到塑性變形溫度范圍，保溫，緩冷到彈性變形溫度范圍，再空冷。 3、振動(dòng)時(shí)效：適用于鑄鋼件。降低2030%內(nèi)應(yīng)力，但使內(nèi)應(yīng)力更均勻，尺寸穩(wěn)定。12、鋁合金鑄件消除內(nèi)應(yīng)力的方法序號(hào)序號(hào)工藝方法工藝方法工藝規(guī)范工藝規(guī)范適用適用1退火將鑄件緩慢加熱

18、到290310C，保溫24小時(shí)，出爐空冷或隨爐冷卻一般鋁合金鑄件2冰冷處理將鑄態(tài)或固溶處理后的鋁合金鑄件，置于冷處理爐中，冷卻到-70-50C，保持24小時(shí)，出爐后，在空氣或熱水加熱到室溫，或進(jìn)爐加熱到接近人工時(shí)效溫度。對(duì)尺寸穩(wěn)定性要求較高的鋁合金鑄件3循環(huán)熱處理將鑄件冷卻到-70-50C，保持24小時(shí)，然后加熱到200C左右，保持一定時(shí)間，如此反復(fù)進(jìn)行冷卻和加熱。其中冷卻溫度、加熱溫度、保持時(shí)間、反復(fù)冷卻和加熱次數(shù)，要根據(jù)鑄件的復(fù)雜程度和對(duì)殘留應(yīng)力的要求來(lái)確定。13、球墨鑄鐵件消除內(nèi)應(yīng)力處理 球墨鑄鐵件的內(nèi)應(yīng)力一般比灰鐵件高12倍。與白口鐵相近，因此，對(duì)形狀復(fù)雜、壁厚相差較大的球墨鑄鐵件一般

19、要進(jìn)行消除內(nèi)應(yīng)力的低溫時(shí)效處理。 鑄態(tài)球墨鑄鐵一般不需進(jìn)行消除內(nèi)應(yīng)力的低溫時(shí)效處理。14、灰口鑄鐵熱處理序號(hào)序號(hào) 熱處理工熱處理工藝藝目的目的1退火消除自由滲碳體或降低硬度，改善加工性能2淬火+回火提高硬度和耐磨性3時(shí)效處理消除鑄件內(nèi)應(yīng)力15、型砂與芯砂 砂型鑄造中，用來(lái)造型、制芯的各種原砂、粘結(jié)劑、水和附加物等原材料，以及由原材料配制成的混合料（指型砂、芯砂和涂料）一般統(tǒng)稱為造型材料。 生產(chǎn)一噸鑄件大約需一噸新砂；鑄造生產(chǎn)中50%以上的鑄件廢品與造型材料的質(zhì)量、性能和使用不當(dāng)有關(guān)。16、型砂應(yīng)具備哪些主要性能？ 1）成型性：即型砂緊實(shí)后，能獲得表面光滑、輪廓清晰、尺寸精確的砂型。 2）強(qiáng)度：

20、即型砂能夠承受輕度的沖擊、澆注金屬液的沖刷和靜壓力的作用而不被沖毀、壓壞的能力。包括:濕強(qiáng)度、干強(qiáng)度、熱強(qiáng)度等。 3）透氣性：氣體通過(guò)緊實(shí)后砂型的能力。 4）耐火性：型砂在金屬液的燒灼下不熔化、不燒結(jié)在鑄件上的性能。 5）潰散性：鑄件冷卻后型砂本身失去強(qiáng)度易于落砂的能力。17、與型砂強(qiáng)度有關(guān)的因素 型砂強(qiáng)度與砂子的顆粒大小、粘土的含量、含水量、混合質(zhì)量、舂砂緊實(shí)度有關(guān)。 粘土含量一定時(shí)，沙粒越細(xì)，砂子表面積越大，每個(gè)沙粒表面的粘土膜減薄，造成型砂強(qiáng)度下降。粘土含量一定時(shí)，有一個(gè)最適宜 的含水量。 混合質(zhì)量：指混砂的順序、混砂的時(shí)間。 型砂的緊實(shí)度越高，砂粒間越接近，粘結(jié)力越大，強(qiáng)度也越高18、

21、與型砂的透氣性有關(guān)的因素 型砂透氣性的好壞與粘土的含量、砂子的顆粒度和水份有關(guān)。 粘土含量增加，透氣性下降。 砂子顆粒粗而均勻，透氣性好。 水分過(guò)多、過(guò)少透氣性下降。19、為什么芯砂的性能比型砂的要求更高？ 芯砂的工作條件比型砂惡劣得多，四周被金屬液包圍。 要求芯砂發(fā)氣量要小、烘干后吸濕性要小、潰散性要好。 對(duì)于形狀簡(jiǎn)單、斷面尺寸較大的砂芯，可選擇粘土粘接劑并可加入硬度量的木屑來(lái)增加退讓性、潰散性和透氣性。 對(duì)于形狀復(fù)雜、斷面尺寸薄的砂芯，可選擇桐油、樹(shù)脂粘接劑。20、硅砂與特種砂 硅砂：人造硅砂與天然硅砂。主要礦物組成是石英（SiO2).按SiO2的含量不同分5級(jí)。 硅砂的耐火性有一定的限度

22、，且SiO2是酸性氧化物，易與堿性金屬氧化物作用，形成低熔點(diǎn)化合物，導(dǎo)致粘砂。硅砂除熱膨脹較大外，還由于相變引起體積突變，導(dǎo)致夾砂。在澆注大型鑄鋼件、合金鋼鑄件或其他高溫合金時(shí)不能滿足要求。 特種砂：相對(duì)硅砂而言。屬于中性砂或堿性砂。其共同特點(diǎn)是：耐火性高、化學(xué)穩(wěn)定性好和加熱時(shí)體積變化小。主要用于大型鑄鋼件和合金鋼鑄件的型（芯）砂面砂和抗粘砂涂料與涂膏。 如鉻鐵礦砂、鎂砂、鋯砂、剛玉砂等。 成本比較高。21、輔助材料的作用 1、加入輔助材料的目的是為了改善型砂的某些性能，防止鑄件粘砂和型砂粘模。 2、煤粉：具有很好的防止粘砂的作用。機(jī)理一“產(chǎn)生還原性氣體”；二“產(chǎn)生光亮碳”。 3、石墨：防止粘

23、砂。具有很好的耐高溫性能和化學(xué)穩(wěn)定性。 4、硅石粉：作輔料和涂料。 5、氧化鐵粉：用于鑄鋼件，提高型砂導(dǎo)熱性，精度型內(nèi)氣氛的還原性，金屬型砂空隙，提高型砂和芯砂的高溫性能。 6、滑石粉、重油等。 以上材料屬于抗粘砂材料。 提高潰散性和退讓性的材料：木屑粉、核桃粉、稻殼粉、燕麥皮。 提高型砂和芯砂強(qiáng)度的材料：糖漿、紙漿、谷物類、淀粉、樹(shù)脂砂的偶聯(lián)劑。22、樹(shù)脂砂 優(yōu)點(diǎn)：生產(chǎn)效率高、硬化后強(qiáng)度高，適于制造結(jié)構(gòu)復(fù)雜的砂型或砂芯。由于硬化后起模，型芯能夠保持較高的尺寸精度；鑄件缺陷少，表面粗糙度下降，尺寸精度提高，鑄件質(zhì)量得到改善。 缺點(diǎn)：對(duì)原砂質(zhì)量要求較高，一般要用水洗砂或擦洗砂，形狀呈純凈圓形；樹(shù)

24、脂價(jià)格昂貴；對(duì)空氣有污染。 可分為三大類：熱芯盒樹(shù)脂砂、冷芯盒樹(shù)脂砂（氣硬）、呋喃樹(shù)脂自硬砂。 1. 加熱硬化法： 此法系指型芯本體經(jīng)過(guò)外部加熱源進(jìn)行加熱，使型芯砂在一定溫度和時(shí)間下固化成型 目前在鑄造生產(chǎn)中廣泛應(yīng)用的有：殼型法和熱芯盒法兩種。殼型法是一種開(kāi)發(fā)最早、發(fā)展最快、應(yīng)用甚廣的高效造型、制芯工藝。由于覆膜砂的流動(dòng)性、充型性和存放性均好，強(qiáng)度大、潰散性好，被汽車業(yè)廣泛應(yīng)用于大批量生產(chǎn)各種結(jié)構(gòu)復(fù)雜、質(zhì)量要求高的型芯。熱芯盒比殼型開(kāi)發(fā)晚15年，由于它的型、芯砂制備簡(jiǎn)單，成型溫度低，硬化速度快，在生產(chǎn)中也得到了應(yīng)用，鑒于其型砂流動(dòng)性差、存放性不好，吸濕性很大，含氮量較高，限制了它的應(yīng)用。 （1

25、）殼型用原材料及其特性：殼型用原材料主要是覆膜砂，它是由硅砂、熱塑性酚醛樹(shù)脂、烏洛托品硬化劑、硬脂酸鈣潤(rùn)滑劑及其他附加物等材料，在專門的混制設(shè)備上熱法混制而成， (2）殼型、芯的制造工藝及其設(shè)備殼型、芯的制作方法一般有兩種：翻斗法和吹砂法。 翻斗法適用于殼型制作，而吹砂法多用于殼芯生產(chǎn)。吹砂法殼芯機(jī)又可分為底吹式和項(xiàng)吹式兩大類。底吹式殼芯機(jī)制芯時(shí)，芯砂由底部吹入芯盒，吹芯壓力為0.405MPa，吹砂時(shí)間為1535s。由于芯砂由底部吹入芯盒，充填情況不如頂吹式理想，故一般適用于外形簡(jiǎn)單的殼芯。頂吹式殼芯機(jī)制芯時(shí)，芯砂由芯盒頂部吹入，充填情況較好，但整機(jī)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，常用于結(jié)構(gòu)較復(fù)雜的殼芯制造，其吹芯

26、壓力為0.l0.3MPa，吹砂時(shí)間為38s。 殼芯制造過(guò)程如下：把芯盒加熱至210250，吹入覆膜砂，這時(shí)覆膜砂上樹(shù)脂受熱融化、結(jié)殼后，翻轉(zhuǎn)180，使芯盒自動(dòng)左右搖擺數(shù)次，排放出未固化的砂子，翻斗復(fù)位，殼型、芯繼續(xù)硬化23min，便可頂出制好的殼型、芯。 2吹氣硬化法此法系指型、芯本體不需加熱，僅在氣體催化劑作用下迅速固化成型的一種制芯工藝。這種工藝現(xiàn)有三乙胺法、SO2法和低毒、無(wú)毒氣硬法等幾種。目前在生產(chǎn)中僅三乙胺法得到廣泛的應(yīng)用。它的最大特點(diǎn)是硬化速度 快，硬透性好，生產(chǎn)效率高；其次是芯盒不需加熱，勞動(dòng)條件好，芯盒生產(chǎn)成本低，現(xiàn)已在批量生產(chǎn)各種復(fù)雜的砂芯的汽車、拖拉機(jī)行業(yè)廣為應(yīng)用。23、鑄

27、造涂料 涂料：在型腔和砂芯表面上覆蓋的，用以改善其表面耐火性、化學(xué)穩(wěn)定性、康金屬液沖刷性、抗粘砂性、抗粘型性等性能的鑄造輔助材料。特點(diǎn)是耐高溫。 涂料的作用：降低鑄件表面粗糙度。 防止或金屬鑄件粘砂。 防止或減少鑄件砂眼和夾砂。 減少鑄件落砂和清理的工作量。 使鑄件表面合金化和晶粒細(xì)化。 防止或緩解某些樹(shù)脂砂的熱解產(chǎn)物對(duì)鑄件 的不良影響。 涂料可制成液態(tài)、稠狀、膏狀和粉狀等。 分為水基涂料和有機(jī)溶劑涂料（自干涂料和快干涂料）。 物理性能、工藝性能、工作性能 涂料的涂覆方式：涂刷法、浸涂法、噴涂法、 流涂法、轉(zhuǎn)移涂覆法。24、球墨鑄鐵 球墨鑄鐵：是鐵液經(jīng)過(guò)球化處理和孕育處理，使石墨大部或全部呈球

28、狀。有時(shí)有少量的團(tuán)絮狀的鑄鐵。 球化處理：往鐵液中加入球化劑。常用的是稀土鎂球化劑。處理過(guò)程要降溫50100度，鐵液出爐溫度14001420度，最好14501500度。含碳量較高，硅、錳、磷、硫含量要低。處理方法用得最多的是沖入法。 孕育處理：目的是消除球化元素造成的包括傾向，獲得無(wú)自由滲碳體的鑄件；細(xì)化石墨球，增加石墨球數(shù)量；提高石墨球的圓整度，攻改善球化率；金屬晶間偏析，改善力學(xué)性能；鑄件鐵素體數(shù)量，獲得鑄態(tài)鐵素體基體25、鑄造鋁合金 鋁合金的鑄造性能： 1）鋁合金熔點(diǎn)低，具有較好的流動(dòng)性；容易導(dǎo)致鑄件機(jī)械粘砂、飛邊和毛刺等缺陷。因此，鑄造要求砂粒較細(xì)，砂型緊實(shí)度高、砂型表面要光潔、分型面

29、和芯頭等處間隙要小。 2）鑄造鋁合金有的凝固穩(wěn)定范圍較大，易造成鑄件縮孔、縮松和熱裂。因此，工藝上要加快冷卻，用退讓性好的砂芯、設(shè)置適當(dāng)?shù)拿翱?3）吸氣性較強(qiáng)，造成針孔缺陷。要求爐料干凈干燥、液面覆蓋精煉，提高型、芯透氣性，采用外冷鐵或金屬型激冷。 4）鑄造鋁合金易氧化，氧化物夾雜極易混入鋁液不易排除，造成夾雜缺陷。要求加強(qiáng)精煉操作，少攪動(dòng)，用覆蓋劑嚴(yán)密覆蓋鋁液表面；澆注系統(tǒng)要設(shè)除渣和集渣結(jié)構(gòu)。澆注時(shí)防止飛濺。 鑄造鋁合金熔煉工序： 1）熔化前的準(zhǔn)備：對(duì)爐料、坩鍋的清理及預(yù)熱，對(duì)操作工具烘干、鐵器刷涂料等。 2）裝料：首先裝入主要爐料及難熔和不易氧化的爐料，待全部熔化后，再加入中間合金，同時(shí)輕輕攪拌鋁液以加速熔化，均勻成分，最后加入易燒損和低熔點(diǎn)的爐料。 3）熔化：一般采用快速熔化工藝，避免合金過(guò)分氧化。 4）調(diào)整化學(xué)成分。 5）精煉： 6）變質(zhì)處理：精煉后，靜置一定時(shí)間。扒去液面熔渣，按要求撒上變質(zhì)劑，保持一定時(shí)間后檢查變質(zhì)效果。 7）調(diào)整溫度，盡快澆注完畢。26、什么是變質(zhì)處理，目的是什么？ 變質(zhì)處理：又叫孕育處理。是鑄造生產(chǎn)中常用的細(xì)化鑄件晶粒的方法。在澆注前，在一定條件下向液體中加入一定量的物質(zhì)，以改變鑄造合金的凝固過(guò)程，攻絲結(jié)晶組織，從而達(dá)到提高