一文掌握金屬鑄造基礎(chǔ)知識(shí)
2023-10-17 來自: 沈陽市中聯(lián)銅鋁業(yè)有限公司 瀏覽次數(shù):1139
鑄造：鑄造是將符合要求的液態(tài)金屬通過一系列的轉(zhuǎn)注工具澆注到與零件形狀 ①運(yùn)用液態(tài)金屬 ②可制造形狀復(fù)雜的工件 ③不受工件重量限制（從單件幾克到上百噸重）； ④相對(duì)其他成型方法成本較低 鑄造生產(chǎn)工藝： 典型鑄件的生產(chǎn)流程: 這里主要介紹幾個(gè)典型鑄造方法特點(diǎn)： 1）砂型鑄造特點(diǎn) ①.型腔主要原材料由砂子制成。 ②.可以制做形狀復(fù)雜的鑄件。 ③.模具成本低，生產(chǎn)成本低。 ④.生產(chǎn)周期短。 ⑤.不受合金種類限制。 ⑥.鑄件精度相對(duì)較低。 2）金屬型鑄造特點(diǎn) ①.型腔材料為金屬。 ②.可制作較復(fù)雜形的毛坯件 ③.模具成本相對(duì)高 ④.生產(chǎn)周期較短。 ⑤.合金種類受限，低熔點(diǎn)金屬 ⑦.鑄造精度高于砂型鑄造。 3）壓力型鑄造特點(diǎn) ①.液態(tài)金屬在高速高壓下成形，型腔材料為金屬。 ②.充型和凝固時(shí)受壓力作用。 ③.模具成本高，制做周期長。 ④.鑄件精度高，組織致密。 ⑤.合金受限，低熔點(diǎn)金屬。 ⑥.除特殊壓鑄外，不能進(jìn)行熱處理。 4）熔模鑄造（精密鑄造）特點(diǎn) ①.模具材料為低熔點(diǎn)的石蠟等。 ②.型腔材料為硅酸鹽類物質(zhì) ③.鑄件形狀可復(fù)雜 ④.鑄件精度高。 ⑤.適用于所有鑄造合金。 ⑥.成本高，模具多且制造周期長。 鑄造材料介紹 ①灰口鑄鐵(灰鑄鐵)： 灰口鑄鐵是在珠光體(或鐵素體)基體中分散有大量片狀石墨的鑄鐵。澆注時(shí)緩慢冷卻即可促使石墨化，便可得到灰口鑄鐵。 其牌號(hào)以“HT”后面附兩組數(shù)字。例如：HT20-40（數(shù)字表示抗拉強(qiáng)度，第二組數(shù)字表示抗彎強(qiáng)度） ②白口鑄鐵(白口鐵)： 白鑄鐵是組織中完全沒有或幾乎完全沒有石墨的一種鐵碳合金 具有很高的硬度（一般在HB500以上） ③蠕墨鑄鐵(蠕鐵)： 將灰口鑄鐵鐵水經(jīng)蠕化處理后獲得，析出的石墨呈蠕蟲狀。 ④球墨鑄鐵(球鐵)： 將灰口鑄鐵鐵水經(jīng)球化處理后獲得，析出的石墨呈球狀 ⑤可鍛鑄鐵(是不可鍛的 由白口鑄鐵退火處理后獲得 鑄鋼的分類： 鑄造非鐵合金主要分為：鋁合金 1）鑄造鋁合金 鑄造鋁合金是在純鋁的基礎(chǔ)上 (1)Al-Si系列這類合金中 (2)Al-Cu系列這類合金中，銅的質(zhì)量分?jǐn)?shù)一般都大于4%。如ZL201、ZL201A (3)Al-Mg系列這類合金中 (4)Al-Zn系列鋅在鋁中的溶解度非常大 (5)AI-RE系列這類合金高溫強(qiáng)度高，熱穩(wěn)定性好，可用于在350～400℃溫度下工作的零件。只是其室溫機(jī)械性能較差，目前應(yīng)用不多，也未列入國標(biāo)。 *鑄鋁常用熱處理狀態(tài) ①T1－鑄態(tài)人工時(shí)效（合金無顯著熱處理效果或鑄件性能要求不高） ②T2－鑄態(tài)退火（合金無顯著熱處理效果或鑄件性能要求不高） ③T4－淬火（固溶） 高塑性、低強(qiáng)度 ④T5－淬火＋不完全時(shí)效 既要求有強(qiáng)度又有塑性 ⑤T6－淬火＋完全時(shí)效 高硬度、低塑性 ⑥T7－淬火＋穩(wěn)定化回火 鑄件尺寸穩(wěn)定 2）鑄造銅合金 (1)黃銅 黃銅是以鋅為主加合金元素的銅合金 (2)青銅 在銅合金中不以鋅為主加元素的統(tǒng)稱為青銅，如錫青銅、鋁青銅、鉛青銅、鈹青銅等。 3）鑄造銅合金 常用鑄造鎂合金按合金系列分為三類：Mg-Al系列、Mg-Zn-Zr系列、Mg-Re-Zr系列。 4）鑄造鋅合金 鑄造鋅合金分為壓力鑄造鋅合金和重力鑄造鋅合金。 鑄件的凝固方式 ①逐層凝固：分層凝固不斷有補(bǔ)縮來源，質(zhì)量好，組織密。例如灰鑄鐵 ②體積凝固（糊狀凝固）：基本同時(shí)凝固，組織不致密。例如球鐵 ③中間凝固：介于逐層和體積凝固之間 鑄件的常見缺陷及處理方法 ArrayGB/T5611-1998《鑄造術(shù)語》根據(jù)鑄件缺陷的外貌特征將其分為八大類： ①多肉類缺陷 ②孔洞類缺陷 ③裂紋、冷隔類缺陷 ④表面類缺陷 ⑤殘缺類缺陷 ⑥形狀及重量差錯(cuò)類缺陷 ⑦夾雜類缺陷 ⑧性能、成分及組織不合格類缺陷。 主要有：氣孔、針孔、縮孔、縮松和疏松。 針孔屬于氣孔的一種。氣孔主要是指出現(xiàn)在鑄件內(nèi)部或表層，截面呈圓形、橢圓形 縮孔與氣孔及縮松、疏松的區(qū)別：縮孔形狀不規(guī)則，表面粗糙 縮孔、縮松 縮孔 縮孔 主要有：冷裂 冷裂、熱裂及白點(diǎn)的定義：冷裂指鑄件凝固后冷卻到彈性狀態(tài)時(shí) 冷裂、熱裂及白點(diǎn)（發(fā)裂）的區(qū)別：冷裂為穿晶裂紋，呈平直折線 冷裂、熱裂及白點(diǎn)的防止方法：改進(jìn)鑄件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，壁厚力求均勻，平滑過渡，鑄件內(nèi)腔圓角夠大，工藝設(shè)計(jì)合理，盡量減少鑄件收縮阻力；適當(dāng)降低澆注溫度；提高模溫；縮短開模及抽芯時(shí)間；嚴(yán)格控制有害雜質(zhì)，鋅合金降低鉛、錫、鎘、鐵的含量，鋁合金降低鋅、銅 冷裂、熱裂及白點(diǎn)的補(bǔ)救措施：冷裂允許焊補(bǔ)的鑄件，焊后應(yīng)進(jìn)行消除應(yīng)力處理；熱裂鑄件一般應(yīng)報(bào)廢，若允許焊補(bǔ)則應(yīng)在挖除缺陷區(qū)的金屬后進(jìn)行焊補(bǔ)，焊后應(yīng)進(jìn)行消除應(yīng)力處理 冷隔定義：冷隔是鑄件上穿透或不穿透的縫隙，邊緣呈圓角狀，由充型金屬流股匯合時(shí)熔合不良造成。 主要有拉模、流痕、皺皮、縮陷、填充不良、氣泡等。 拉模原因：型芯 拉模的改善措施：修正模具，保證制造斜度；打光型芯、型壁的壓痕；修正模具結(jié)構(gòu)（如頂出偏斜等）；合理設(shè)計(jì)澆注系統(tǒng)避免金屬流對(duì)沖型芯型壁，適當(dāng)降低填充速度；打光型壁表面粗糙處；涂料用量薄而均勻；適當(dāng)增加含鐵量至0.6-0.8%。 流痕特征：鑄件表面呈現(xiàn)與金屬液流動(dòng)方向相一致的 流痕產(chǎn)生原因：兩股金屬流不同步充滿型腔而留下的痕跡 流痕改善措施：調(diào)整內(nèi)澆口截面積或位置 皺皮特征：鑄件表面不規(guī)則的粗粒狀或皺褶狀 縮陷指鑄件厚斷面或斷面交接處上平面塌陷 縮陷產(chǎn)生原因：鑄件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不合理 縮陷防止方法：修改鑄件設(shè)計(jì) 填充不良的改善措施：改善合金的流動(dòng)性（采用正確的熔煉工藝
