金屬材料的熔煉和澆鑄部分實(shí)驗(yàn)報(bào)告

1、材料的 制備技術(shù)與實(shí) 踐課程-金屬 材料金屬材料的熔煉和澆鑄部分實(shí)驗(yàn)報(bào)告一、實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)名稱金屬材料的熔煉和澆鑄部分目的金屬時(shí)間地點(diǎn)2015年12月23日材料學(xué)院325室材料的熔煉和鑄造作為指導(dǎo)教師王軍、嚴(yán)彪金屬材料使用最為廣泛的專業(yè)班級(jí)無(wú)機(jī)班級(jí)無(wú)機(jī)班成型方法之一，-在工業(yè)零件，尤學(xué)生姓名沈杰學(xué)號(hào)1531519其是大型零件的制備中具有不可替代的地位。本實(shí)驗(yàn)通過(guò)對(duì)有色合金進(jìn)行熔煉澆注，了解鑄造的整個(gè)流 程，對(duì)金屬的鑄造有直觀的認(rèn)識(shí)。、實(shí)驗(yàn)方法實(shí)驗(yàn)步驟:1. 坩堝熔煉爐的使用本實(shí)驗(yàn)使用電阻坩堝熔煉爐， 主要包括兩個(gè)部分：加熱部分-電阻絲加熱熔煉爐和控溫部分 - 控溫繼電器。打開(kāi)總電源， 在控溫繼電器的

2、顯示屏幕上顯示有兩個(gè)數(shù)字， 紅色的數(shù)字為當(dāng)前 熔煉爐爐內(nèi)溫度，綠色數(shù)字為設(shè)定的加熱保溫溫度。待繼電器示數(shù)穩(wěn)定后，對(duì)加 熱溫度進(jìn)行設(shè)置。點(diǎn)擊按鈕，設(shè)定數(shù)字變?yōu)?4 位數(shù)并閃動(dòng)，點(diǎn)擊按鈕，選擇要改變的位置，按進(jìn) 行調(diào)節(jié)，直到設(shè)定為想要的溫度。點(diǎn)擊按鈕，確定加熱保溫溫度。打開(kāi)加熱電源 后，電流表顯示有加熱電流，說(shuō)明已經(jīng)開(kāi)始加熱。到達(dá)溫度后保溫一段時(shí)間，直 至坩堝內(nèi)金屬熔化為液態(tài)。2. 金屬澆注的方法關(guān)閉加熱電源，打開(kāi)熔煉爐爐蓋，用鐵鉗將坩堝從熔煉爐中取出，慢慢傾倒 坩堝，使得里面的金屬溶液慢慢流入模具中，充滿整個(gè)形腔。將模具靜置，待其 冷卻后卸模取樣。注意事項(xiàng)：金屬澆注是高溫操作，必須注意安全，必須

3、穿戴白帆布工作服和工作皮鞋。 嚴(yán)格按照操作流程，預(yù)防危險(xiǎn)。澆注前，必須清理澆注行進(jìn)通道，防止摔倒。澆 注時(shí)必須切斷加熱電源。在澆注前對(duì)模具進(jìn)行預(yù)烘，防止模具中殘留水分導(dǎo)致金 屬溶液飛濺。三、 思考題1、鑄造時(shí)溫度的選擇有什么要求鑄造過(guò)程中溫度的選擇至關(guān)重要：過(guò)高溫度澆注易造成粘砂、鐵夾砂、縮孔、 縮松、熱裂、跑火、局部氧化、尺寸不合格、反應(yīng)性氣孔偏多等缺陷；過(guò)低溫度 澆注易造成：澆不足、冷隔、過(guò)渡圓角偏大、夾渣、夾砂、析出性氣孔偏多等缺陷。薄壁上限是指當(dāng)鑄件有薄壁類結(jié)構(gòu)時(shí)為了減少澆不足、冷隔等沖型類缺陷 要將澆筑注溫度提高到上限值來(lái)提高鋼（ 鐵） 水的流動(dòng)性；厚壁下限要引出一個(gè)說(shuō)法叫低溫快澆。

4、在鑄件澆注時(shí)，適度的降低澆注溫度可以減少涂料的耐火壓力， 降低液態(tài)收縮量，在某些條件下可以起到細(xì)化晶粒，減少成分偏析，改善圍觀組 織，將宏觀的集中縮空轉(zhuǎn)化為微觀的晶界疏松等作用。但是充型能力會(huì)變差，這 也就是壁厚的鑄件可以適當(dāng)?shù)慕档蜐沧囟鹊脑?。?duì)于不同鑄錠的具體要求如下：首先為保證熔體在轉(zhuǎn)注過(guò)程中具有充分的流動(dòng)性，應(yīng)視轉(zhuǎn)注距離長(zhǎng)短和氣溫情況，將鑄造溫度控制在比合金液相線溫度高50-110 C的范圍內(nèi)。對(duì)于扁鑄錠，從防止裂紋這個(gè)主要問(wèn)題出發(fā)，應(yīng)選擇較低的鑄造溫度。通常，扁鑄錠鑄造速度快，熔體流量大，轉(zhuǎn)注過(guò)程中降溫少，一般控制在680-735 C之間 即可。對(duì)于圓鑄錠，鑄錠裂紋傾向性和鑄造溫度

5、的關(guān)系不太敏感；而轉(zhuǎn)注過(guò)程中， 熔體流量一般較小，熱量散失大。同時(shí)為了加強(qiáng)鑄錠結(jié)晶時(shí)排氣、補(bǔ)縮的能力， 創(chuàng)造順序結(jié)晶的條件， 提高鑄錠致密度， 一般鑄造溫度多偏高選取。 對(duì)于直徑 350mm 及以上的鑄錠一般控制在 730-750 C之間，對(duì)于形成金屬間化合物一次晶傾向比較 大的合金，則控制在740-755 C之間；對(duì)于直徑較小的圓鑄錠，由于結(jié)晶速度較快，過(guò)渡帶尺寸較小，鑄錠性能通常較高，故鑄造溫度僅以滿足流動(dòng)性和不形成光亮晶為準(zhǔn)，一般控制在 715-740 C另外空心圓鑄錠的鑄造溫度可參照同類合金相同外徑的實(shí)心圓鑄錠，按下限 選取。還有進(jìn)行隔熱模熱頂、橫向鑄造時(shí)，其鑄造溫度基本與普通模鑄造溫

6、度相 當(dāng)。2、根據(jù)鑄造模具的不同分別有哪些根據(jù)鑄造模具的不同，可分為砂型鑄造、金屬型鑄造、陶瓷型鑄造和石膏型 鑄造。第一種是砂型鑄造，將液態(tài)金屬澆入用型砂緊實(shí)的鑄型中，待凝固冷卻后，將鑄型破壞，取出逐漸的鑄造方法。是傳統(tǒng)的鑄造方法，適用于各種形狀、大小及各種常用合金鑄件的生產(chǎn)。砂型鑄造工藝如圖所示，主要工序包括制造模樣、 制備造型材料、造型、制芯、合型、熔煉、澆注、落砂、清理與檢驗(yàn)等。第二種是金屬型鑄造，將液體金屬在重力作用下澆入金屬鑄型，以獲得鑄件的一種方法。鑄型可以反復(fù)使用幾百次到幾千次，所以又稱永久性型鑄造。主要 用于有色金屬鑄造，如鋁、鎂、銅合金不復(fù)雜中小鑄件大批量生產(chǎn)；也可用于澆 注

7、鑄鐵件。第三種是陶瓷型鑄造，它又被稱為肖氏法鑄造，采用高質(zhì)量陶瓷漿料形成鑄 型型腔。如圖所示是陶瓷型鑄造的工藝過(guò)程。圖中實(shí)線部分是整體陶瓷鑄型，一 般采用復(fù)合陶瓷鑄型，即帶水玻璃砂套（實(shí)線和虛線部分） ，這種鑄型透氣性好， 成本低。最后一種是石膏型鑄造，它以石膏作為主要造型材料的一種鑄造工藝方法。按照鑄型的工藝不同進(jìn)一步分為熔模石膏型精密鑄造工藝和起（拔）模石膏型精密鑄造工藝兩大類 3、除了金屬鑄造外，還有哪些金屬成型方法 金屬塑性成形是利用金屬材料所具有的塑性變形能力，在外力的作用下使金屬材料產(chǎn)生預(yù)期的塑性變形來(lái)獲得具有一定形狀、尺寸和力學(xué)性能的零件或毛坯的 加工方法。其工藝?？煞譃樽杂慑?、模鍛、板料沖壓、擠壓、壓制等其性能在工程上常用金屬的鍛造性表示。鍛造性的好壞，常用金屬的塑