常用合金鑄件的鑄造工藝特點

1.4常用合金鑄件的鑄造工藝特點鑄件按材料分類一、鑄鐵及其鑄造工藝特點鑄鐵是含碳量大于2.11%的鐵碳合金。鑄鐵的基體組織是鐵素體（F）和珠光體（P）按碳在鑄鐵中存在形式的不同，可分為：碳以片狀石墨的形態(tài)存在的鑄鐵。1．灰口鑄鐵1）化學成份：2)灰口鑄鐵的組織性能3）影響灰口鑄鐵組織和性能的因素A化學成份：①碳:是形成石墨化的元素；②硅:是強烈促進石墨化的元素；③硫：硫與鐵的化合物在晶界上形成低熔點（985℃）的共晶

體，使鑄鐵熱脆性增加，流動性降低，收縮率增大；④錳：可以脫硫；⑤磷：含量超過0.3%時，將形成Fe3P與Fe的低熔點共晶體，

使鑄鐵有冷脆性。B冷卻速度：鑄件的冷卻速度主要受鑄型導熱性和鑄件壁厚的影響。4）灰鑄鐵的工藝性能①鑄造性能特別好，不能鍛、沖，焊接性能較差；流動性好，收縮小，縮孔、縮松傾向很??；吸氣性、

偏析性均較小，可用于制造各種薄壁復雜鑄件。一般用同

時凝固，不加冒口和冷鐵，即可獲得優(yōu)質(zhì)鑄件。②熔煉工藝特點：熔點低，對化學成份的要求不很嚴格，普通沖天爐即

可滿足熔煉要求。原材料（生鐵、回爐料、廢鋼鐵、石灰

石、螢石等）價格低，來源廣，鑄鐵成本低。③鑄型特點：普通砂型（濕砂型、少量鑄件用干型）即可滿足要求。2．球墨鑄鐵向一定成份的灰口鑄鐵鐵水中加入球化劑（如稀土鎂合金）和孕育劑（如硅鐵）進行處理后獲得具有球狀石墨的鑄鐵。1）化學成份（高碳低硅、低硫、低磷）2)組織：F、F+P、P+C球3）球化劑：作用是使石墨結(jié)晶時呈球狀析出。常用球化劑是稀土鎂合金，加入量1～1.6%；孕育劑：

作用是促進碳的石墨化，防止產(chǎn)生白口。常用孕育劑是75硅鐵，加入量是0.4～1.0%。4）牌號、性能和用途（GB1348-88）幾種鑄鐵與鑄鋼的屈強比5）鑄造性能①流動性比灰口鑄鐵差，鑄件壁厚不宜太薄；應適當提高鐵

水出爐溫度和澆注溫度，增大澆口截面積，縮短澆注

時間。②收縮大（體收縮率比灰口鑄鐵大2～3倍），縮孔、縮松傾

向大，工藝上多采用順序凝固加冒口補縮。要求鑄件壁厚

盡量均勻，避免熱節(jié)，轉(zhuǎn)角處應有較大的圓角。③易產(chǎn)生皮下氣孔MgS+H2O→MgO+H2S↑故應降低鑄型和型芯水份，提高鑄型透氣性。④鑄件易膨脹變形：在鑄件凝固后期，先凝固的鑄件外殼還不結(jié)實，內(nèi)部

凝固時析出大量石墨，體積膨脹，降低繼續(xù)冷卻的速度。6）熔煉工藝特點由于球鐵鑄件比灰鑄件的性能要求高，在熔煉工藝上應采取相應的措施，才能保證質(zhì)量。①精選爐料，嚴格控制原鐵水的休學成份；②適當提高爐溫；③嚴格控制球化處理和孕育處理工藝過程，掌握好澆注溫度，

澆注速度；鐵水倉內(nèi)沖入球化法型腔內(nèi)球化法7）球鐵的熱處理①退火：可獲得高韌性的鐵素體球鐵；②正火：增加珠光體含量，細化基體，提高強度、硬度和耐

磨性；③調(diào)質(zhì)：可獲得良好的綜合機械性能。如曲軸、連桿等；④等溫淬火：可獲得貝氏體基體組織。韌而耐磨，螺旋齒輪

等；⑤表面淬火：在工件表面層可獲得馬氏體組織，硬而耐磨。3．可鍛鑄鐵先鑄成白口鑄鐵，再經(jīng)高溫長時間石墨化退火而得到的有較高韌性的鑄鐵，又稱“韌性鑄鐵”或“馬鐵”。C：2.4～2.8%，Si：0.8～1.4%1）化學成份2)組織和性能①白心可鍛鑄鐵：白口鑄鐵在氧化氣氛中退火，產(chǎn)生幾乎是全

部脫碳的可鍛鑄鐵，在我國極少應用；②黑心可鍛鑄鐵：白口鑄鐵在中性氣氛中熱理，使碳化鐵分解

成絮狀石墨與鐵素體，正常斷口呈墨絨狀并帶有灰色外圈的

可鍛鑄鐵。③鐵素體可鍛鑄鐵：基體主要為鐵素體的黑心可鍛鑄鐵；④珠光體可鍛鑄鐵：基體主要為珠光體的黑心可鍛鑄鐵；3）鑄造工藝特點①含碳、硅量較低，熔點較高，結(jié)晶溫度范圍大，流動性差；

為防止產(chǎn)生澆不足、冷隔，應適當提高爐溫和澆注溫度

（>1360℃）②白口鐵收縮大，縮孔、縮松和裂紋傾向大，應設置冒口補

縮；要求砂型的耐火性、退讓性要好。4．稀土系球墨可鍛鑄鐵將一定化學成份的原鐵水進行變質(zhì)處理，控制其石墨化的能力，使用權(quán)其按介穩(wěn)定系凝固，同時析出少量石墨，再經(jīng)石墨化退火，使?jié)B碳體分解，得到具有球狀石墨組織的鑄鐵。這是我國自行研究開發(fā)的一種新型鑄造合金。1）球墨可鍛鑄鐵的特點與球墨鑄鐵比較：①組織均一性好，質(zhì)量穩(wěn)定；②機械性能與球鐵相當，低溫沖擊韌性優(yōu)于球鐵；③抗縮松的能力優(yōu)于球鐵；④導熱性優(yōu)于球鐵，抗氧化性、抗熱疲勞性等與球鐵相當；⑤對原材料的要求不如球鐵嚴格，生產(chǎn)成本低于退火球鐵。與可鍛鑄鐵比較：①機械性能優(yōu)于可鍛鑄鐵，綜合性能好②碳當量可在較寬的范圍內(nèi)選擇，允許出現(xiàn)麻口組織；③鑄造性能優(yōu)于可鍛鑄鐵；④退火周期較可鍛鑄鐵短，節(jié)約能源。3）球墨可鍛鑄鐵的應用目前，已在汽車配件、玻璃模具、線路金具等產(chǎn)品上應用，取得了良好的效果。二、鑄鋼1.鑄鋼的性能及分類鑄鋼具有良好的綜合機械性能，常用于制造形狀復雜，要求具有高強度、塑性、韌性或其它特殊性能的機器零件。2．鑄造碳鋼的牌號、成份、性能及用途以ZG270-500鑄鋼為例，“ZG”表示“鑄鋼”，后面的第一組數(shù)字表示屈服強度值，第二組數(shù)字表示抗拉強度值。3．鑄鋼的工藝性能①焊接性能比鑄鐵好，可采用鑄-焊復合工藝，制造大型復

雜鑄件；②鑄鋼的熔點高（約1500℃），流動性差，在熔煉過程中易

吸氣和氧化，因而鑄造性能差。要求鑄鋼件壁厚≥8mm（砂型鑄造）；要適當提高澆

注溫度和澆注速度。③收縮率大，E體約為10～14%，E線約為1.8～2.5%，縮孔、

縮松傾向大，應采用順序凝固加冒口補縮，要求鑄鋼件壁

厚盡可能均勻，避免熱節(jié)，適當增大轉(zhuǎn)角處的圓角半徑。鑄鋼熔三點高，三對化學三成份要三求嚴格三。故不三能用沖三天爐熔三煉，多三采用電三弧爐或三感應電三爐進行三熔煉。由于鋼三水溫度三高，流三動性差三，收縮三應力大三，要求三型砂和三芯砂的三耐火性三、強度三、透氣三性、退三讓性都三要好。三為防止三粘砂，三型腔表三面要涂三以石英三粉或鋯三砂粉等三耐高溫三涂料。為減少三氣體來三源，提三高流動三性，增三加強度三，大件三多采用三干型或三水玻璃三砂快干三型。對小而三復雜的三鑄鋼件三，可采三用熔模三精密鑄三造。4．熔煉工藝特點5．鑄型特點目的：消除內(nèi)三應力，三細化晶三粒，提三高機械三性能。①低三碳鋼：可用正三火代替三退火；②中三、高碳三鋼：用退火三處理。6．鑄鋼的熱處理：7．鑄造合金鋼對化學三成份、三熔煉工三藝要求三更嚴格三。三、鑄三造鋁合三金1．常三用鑄造三鋁合金1)常用鑄造鋁合金的牌號，化學成分性能及用途2）鑄三造性能①流動三性好②線收三縮較小三，但有三一定的三縮孔傾三向，多三采用順三序凝固三，加冒三口三補縮。③易氧三化，吸三氣。2Al三+O2→Al2O3Al2O3的熔點三為20三50℃三，比重三大于鋁三，易形三成氧氣三夾雜；三降三低鋁鑄三件的機三械性能三。液態(tài)鋁三可溶解三大量氫三，凝固三時，氫三的溶解三度下降三15倍三左三右；過三飽和的三氫來不三及析出三，以分三子態(tài)聚三集在鑄三件內(nèi)部三，形三成許三多小針三孔(<1m三m),三降低鑄三件的機三械性能三和致密三性。3)三熔煉工三藝要點①熔煉三設備：三感應電三爐或焦三碳坩堝三爐。②為防三止氧化三，保證三合金化三學成分三，在爐三料上面三加熔劑三(KC三l，三Na三Cl)三覆蓋合三金液表三面，可三隔離空三氣，防三止金屬三的氧化三、三燒損。③在熔三煉后期三應通入三氯氣(三Cl2)進行三精煉：3Cl2+2A三l=2三AlC三l3↑(三沸點為三183三℃)Cl2+H2=2H三Cl↑生成的三AlC三L3,HC三l及C三l2氣泡上三浮時產(chǎn)三生攪拌三作用，三將三鋁合金三液中的三氣體的三和Al2O3夾雜物三一并帶三出涂面三而去除三。4)三鑄型特三點①用細三粒度原三砂，可三提高鑄三件表面三光潔度三；②嚴格三限制鑄三型和爐三料中的三水分及三含氫物三質(zhì)；③采用三開放式三澆注系三統(tǒng)。F直<F橫<F內(nèi)使合金三液流動三平衡，三減少吸三氣和對三金屬的三氧化。④批量三生產(chǎn)時三，多余三用金屬三型，壓三力鑄造三、低壓三鑄造等三方法。2、鑄三造銅合三金1)鑄三造黃銅三(銅鋅三合金)A黃三銅的牌三號，成三份、性三能及用三途鑄造黃銅的機械性能及應用(GB1176—87)B黃三銅的鑄三造性能①流三動性好②收三縮大，三易形成三縮孔。三應采用三順序凝三固加冒三口補縮三。③銅三易形成三Cu2O夾雜三物。熔煉時三加入硼三砂、玻三璃作熔三劑，覆三蓋在合三金液面三上，可三隔三離空氣三，防止三氧化；三黃銅中三的鋅元三素是良三好的脫三氧劑，三鋅三的蒸發(fā)三可把銅三液中的三雜質(zhì)帶三出而排三除。熔三劑層可三減少鋅三的過三量蒸三發(fā)損失三。2）鑄三造青銅①常三用鑄造三青銅的三牌號、三成份、三性能與三用途（三GB1三176三-87三）②青三銅的鑄三造性能三：錫青銅三(Cu三-Sn三)：機械性三能，致三密性均三比黃銅三差；結(jié)三晶間隔三大，流三動性差三，三不易三產(chǎn)生縮三孔，但三易產(chǎn)生三顯微縮三松。對三軸承等三零件，三有利于三儲三潤滑三油，提三高耐磨三性。當三厚度不三大時，三采用同三時凝固三，可細三化三晶粒三，使縮三松均勻三分布。錫青銅三很容易三被氧化三?？緹捜龝r，在三加入熔三劑隔離三空氣的三同三時，三還要加三入磷進三行脫氧三。鋁青銅三：是以鋁三和銅為三主要成三為的合三金。用三鋁代錫三可節(jié)省三錫資源三，三降低三成本，三并具有三良好的三機械性三能和耐三磨損，三耐大氣三、海水三、三有機三酸腐蝕三的性能三。鋁青銅三的收縮三大，縮三孔傾向三大，鑄三造工藝三上多采三用順序三凝固加三冒口補三縮的方三案。“常用三合金鑄三件的鑄三造工藝三特點”三部分結(jié)三束請轉(zhuǎn)入三：“鑄件結(jié)三構(gòu)工藝三性”謝謝觀三看/歡迎下三載