常用合金铸件的生产Word文档格式.docx
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2-2铸钢件生产
一、铸钢的分类、性能、牌号及应用
二、铸钢的熔铸工艺特点
2-3铜、铝合金铸件生产
第三章砂型铸造
3-1造型方法的选择
一、手工造型
1.整模造型2.分模造型3.挖砂造型4.假箱造型
5.活块造型6.三箱造型7.刮板造型8.地坑造型
二、机器造型
机器造型的造型（芯）方法
课堂小结
作业、思考
课后小结
山东建筑大学备课纸
第二篇铸造
铸铁的分类：
定义：
含碳量6.69％>
C>
2.11％的铁碳合金。
①白口铸铁：
C以Fe3C形式存在。
②灰口铸铁：
C以片状石墨形式存在，G片。
③可锻铸铁：
C以团絮石墨状形式存在，G絮。
④球墨铸铁：
C以球状石墨形式存在，G球。
⑤蠕墨铸铁：
C以蠕虫状石墨形式存在。
⑥麻口铸铁：
一、影响铸铁组织和性能的因素（G＝石墨）
1、化学成分
C、Si→G，Mn、P、S→Fe3C。
（1）碳是形成石墨的元素，也是促进石墨化的元素。
含碳愈高，析出石墨愈多、石墨片愈粗大。
（2）硅是强烈促进石墨化的元素，含硅量增加，石墨显著增多。
（3）硫强烈阻碍石墨化。
高硫量促使碳以Fe3C存在，增加热脆性，恶化铸铁铸造性能
（4）锰弱阻碍石墨化，但具有提高铸铁强度和硬度的作用。
（5）磷对铸铁的石墨化影响不显著，含磷过高将增加铸铁的冷脆性。
2、冷却速度
V↑→Fe3C、V↓→G。
1）铸型材料
2）铸件壁厚
铸件壁愈厚，冷却速度愈慢，则石墨化倾向愈大，愈易得到粗大的石墨片和铁素体基体。
二、灰口铸铁
（一）灰口铸铁的化学成分、组织
灰铸铁的化学成分：
2.6～3.6%C，1.2～3.0%Si，
0.4～1.2Mn，S≤0.15%，P≤0.3%。
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灰铸铁的组织：
碳钢的基体+片状石墨
珠光体基体灰铸铁
珠光体+铁素体基体灰铸铁
铁素体基体灰铸铁
（二）灰口铸铁的性能
（1）力学性能：
抗拉强度、塑性、韧性比相应基体的钢低。
（2）耐磨性能好；
（3）减震性能好；
（4）切削加工性能好；
（5）铸造性能好；
缺口敏感性较低。
（三）灰口铸铁的孕育处理（变质处理）：
变质剂：
硅铁75％。
在铸铁未浇注前，向铁水中加入少量变质剂（Si＋Fe）、（Si＋Ca），形成非自发晶核，细化晶粒，从而提高其力学性能。
孕育铸铁特点：
（1）强度和韧性优于普通灰铸铁。
（2）孕育处理使不同壁厚铸件的组织较均匀，性能基本一致。
用于制造力学性能要求较高而截面尺寸变化较大的大型铸件。
（四）灰口铸铁的牌号及选用
（1）灰口铸铁的牌号
灰铸铁的牌号用汉语拼音“HT”+数字表示，数字表示其最低抗拉强度σb（MPa）。
（2）灰口铸铁的选用
三、可锻铸铁
白口铸铁通过退火处理使渗碳体分解而得到团絮状石墨的一种高强度铸铁。
（马铁、玛钢、展性铸铁、韧性铸铁）C→G絮状。
1．可锻铸铁的组织、性能及选用
组织特点：
G絮状＋基体。
1）铁素体（黑心）可锻铸铁
G絮状＋F：
铁素体可锻铸铁。
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塑性和韧性好，耐蚀性较高，适于制造承受振动和冲击、形状复杂的薄壁小件，如汽车拖拉机的底盘类零件。
2）珠光体可锻铸铁
珠光体可锻铸铁。
强度、硬度、耐磨性优良，用于石油管道、炼油厂管道和商用及民用建筑的供气和供水系统的管件。
2．可锻铸铁的牌号
牌号：
KTHab－c：
ab为最低抗拉强度。
c为最低延伸率。
黑心可锻铸铁、珠光体可锻铸铁和白心可锻铸铁。
KTH300–06KTZ450–06KTB450-07
四、球墨铸铁
向铁水中加入球化剂和孕育剂得到的具有球状石墨的铸铁。
1950年，我国开始球铁的研究，1959年无锡柴油机厂利用球铁代替45、40Cr钢，寿命、机械性能相近，成本降低50～80％，工时减少30～50％。
1964年广州柴油机厂利用球铁代替合金钢，成本降低85％。
1.球墨铸铁的组织和性能：
（1）强度高
（2）塑性、韧性好
（3）良好的铸造性能、减摩性、切削加工性及低的缺口敏感性
2.球墨铸铁的牌号
球墨铸铁的牌号用汉语拼音“QT”和两组数字表示，两组数字分别表示最低抗拉强度和伸长率。
例如：
QT500-07
—抗拉强度最低值为500MPa，
—伸长率最低值为7%
3.球墨铸铁的生产特点
（1）铁水
控制原铁水化学成分和铁水温度
（2）球化处理和孕育处理：
球化剂和孕育剂。
球化处理：
促使石墨在结晶时呈球状析出。
孕育处理：
促进铁水的石墨化。
（3）铸型工艺（4）热处理
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向铁水中加入蠕化剂（如镁钛合金）进行蠕化处理，然后加入孕育剂作
孕育处理，得到的具有短片状石墨的铸铁。
1.蠕墨铸铁的性能
（1）力学性能（强度和韧性）比灰铸铁高，比球墨铸铁低。
（2）壁厚敏感性比灰铸铁小得多。
（3）导热性和耐疲劳性好。
（4）优良的铸造性能
2.蠕墨铸铁的牌号：
“RuT”+数字表示。
RuT420，表示抗拉强度不低于420MPa的蠕墨铸铁
3.蠕墨铸铁的应用：
蠕墨铸铁主要用来生产复杂的大型铸件。
如大型柴油机机体、大型机床立柱等。
更适合制造在热循环作用下工作的零件，如大型柴油机汽缸盖、排汽管、制动盘、液压阀、金属型等。
1．碳素钢
2．合金钢
1.铸钢的铸造性能差
（1）铸件要安放冒口和冷铁；
（2）必须严格控制浇注温度；
（3）铸件的壁不能太薄。
2.铸钢的热处理
3.铸钢的熔炼
炼钢炉
一、铸造铜合金
紫铜（纯铜）中加入合金元素形成铜合金。
①黄铜：
（Cu＋Zn）
含锌量低于47%，以锌为唯一或主要的合金元素的铜合金。
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A.压力加工黄铜H：
H96、H68、HSn62－1。
B.铸造黄铜ZH：
ZHSi80－3、ZHAl67－25。
②青铜：
（Cu＋Sn）、（Cu＋Cr）、（Cu＋Pb）、（Cu＋Al）。
A.压力加工青铜QSn：
QSn6.5－0.1。
B.铸造青铜
青铜是指除了铜锌合金以外的其它铜合金。
铸造黄铜力学性能高，如σb=250～450Mpa，δ=7～30%。
其含铜量低，价格低于铸造青铜，铸造性能优良。
常用于生产一般用途的轴承、衬套等耐磨件和阀门及大型螺旋桨等耐蚀件等。
铸造锡青铜的力学性能低于黄铜，但其耐磨、耐蚀性优于黄铜，适合制造高速滑动轴承和衬套。
二、铸造铝合金
1．铝硅合金（Al-Si）
流动性好、线收缩率低、热裂倾向小、气密性好，强度较高，所以应用最广。
常用于制造形状复杂的薄壁件或气密性要求较高的铸件，如内燃机缸体、仪表外壳等。
2．铝铜合金（Al-Cu）
3．铝镁合金（Al-Mg）
4．铝锌合金（Al-Zn）
砂型铸造是指铸型由砂型和砂芯组成，而砂型和砂芯是用砂子和粘结剂为基本材料制成的。
砂型铸造是传统的铸造方法，它适用于各种形状、大小、批量及各种合金铸件的生产。
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铸铁件、铸钢件、铸铝件、铸铜件的制造工艺方法。
铸造定义：
将熔化的金属材料浇注到铸型空腔中，待其冷却凝固后，得到毛坯的方法。
产品：
毛坯（铸件）
1.单件、小批生产：
2.成批生产
手工造型的造型方法：
1.整模造型
用一个整体本模造型，特点是型腔全部位于一个砂箱内，分型面是平面。
适用于形状简单，外形轮廓上有一个平面可作为分型面的铸件。
2.分模造型
将木模沿外形的最大截面分成两半（不一定对称），并用销钉定位，这种木模称为分模，利用分模面做分型面。
适用于形状较复杂，或最大截面为平面的
铸件，特别是广泛用于有孔的铸件。
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3.挖砂造型
如果铸件的外形轮廓为曲面或阶梯面，最大截面亦为曲面，且
模型又不便分成两半，采用挖砂型。
用于单件小批生产分型面不是平面的铸件。
4.假箱造型
需要专门制作假箱或成型底板，用于成批生产分型面不是平面的铸件。
5.活块造型
将木模上妨碍起模的部分做成活块。
6.三箱造型
两个分型面，三个砂箱。
7.刮板造型
用于制造回转体或等截面形状的铸件。
8.地坑造型
用于制造大型铸件。
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手工造型的特点：
使用范围广
对模样要求低
对砂箱要求低
生产率低
对工人技术水平要求高
铸件质量差，主要用于单件小批生产
（步骤）做木模→填砂→紧砂→起模→合箱→浇注
二、机器造型（造芯）
1.机器造型（造芯）基本原理
（1）填砂；
（2）震击紧砂；
（3）辅助压实；
（4）起模。
2.机器造型的特点
（1）生产效率高
（2）铸型质量好
（3）设备和工艺装备费用高，生产准备时间较长。
适用于中、小型铸件的成批、大批量生产
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