機械制造基礎(chǔ) 液態(tài)合金的鑄造性能課件

1機械制造基礎(chǔ)1機械制造基礎(chǔ)2一、本課程的教材主要有:1、材料成形工藝基礎(chǔ)

2、機械加工工藝基礎(chǔ)2一、本課程的教材主要有:1、材料成形工藝基礎(chǔ)3一、本課程的性質(zhì)和內(nèi)容1、本課程的性質(zhì)

2、本課程的內(nèi)容

生產(chǎn)準(zhǔn)備毛坯制造機械加工裝配調(diào)試（車，銑，刨，磨，鉆，鏜等）（組裝，部裝，總裝）（鑄造，鍛造，焊接，沖壓等）機電類專業(yè)的主干專業(yè)基礎(chǔ)課機械制造：將原材料制成零件的毛坯，將毛坯加工成機械零件，再將零件裝配成機器的整個過程。（市場調(diào)查，購買原材料）3一、本課程的性質(zhì)和內(nèi)容1、本課程的性質(zhì)2、4

二、本課程的學(xué)習(xí)目的（1）了解和掌握常用的工程材料；（2）了解和掌握鑄造、鍛造、焊接、切削加工和特種加工；（3）熟悉機械制造全過程，并了解現(xiàn)代機械制造技術(shù)。4

二、本課程的學(xué)習(xí)目的5三.本課程的學(xué)習(xí)方法1、復(fù)習(xí)《金工實習(xí)》的教材內(nèi)容，結(jié)合實習(xí)操作掌握的知識，歸納總結(jié)。

2、結(jié)合《工程材料》課程內(nèi)容，掌握選材和常用材的知識。

3、本課程是一門重要的綜合性技術(shù)基礎(chǔ)課，重在自學(xué)。5三.本課程的學(xué)習(xí)方法1、復(fù)習(xí)《金工實習(xí)》的教材內(nèi)容6三.本課程的考核辦法1、期末考試成績占70%2、平時成績占30%

（課堂、實驗、作業(yè)等）6三.本課程的考核辦法1、期末考試成績占70%7§1鑄造一、鑄造的定義：將液態(tài)金屬澆注到具有與零件形狀、尺寸相適應(yīng)的鑄型中，冷卻凝固后獲得毛坯或零件的方法。7§1鑄造一、鑄造的定義：8二、鑄造的特點：鑄造是利用液態(tài)金屬直接凝固成形⑴適應(yīng)性廣⑵生產(chǎn)復(fù)雜零件⑶成本較低8二、鑄造的特點：9三、鑄造的不足：

⑴生產(chǎn)過程復(fù)雜,廢品率高

⑵鑄件的力學(xué)性能較低

⑶工人勞動條件差四、鑄造分類：

根據(jù)造型方法不同可分為：砂型鑄造和特種鑄造9三、鑄造的不足：

⑴生產(chǎn)過程復(fù)雜,廢品率高

⑵鑄件的力學(xué)10§1–1液態(tài)合金的鑄造性能鑄造性能：合金在鑄造過程中表現(xiàn)出來的性能，主要指流動性、收縮性、吸氣性等10§1–1液態(tài)合金的鑄造性能鑄造性能：11§1–1–1合金的流動性和充型能力一、合金流動性：

1、定義：指液態(tài)合金本身的流動能力，它是合金的主要鑄造性能之一。11§1–1–1合金的流動性和充型能力一、合金流動性：122、流動性的測定：螺旋形金屬流動性試樣122、流動性的測定：13二、影響合金流動性的主要因素：

影響因素很多，凡影響鑄型中液態(tài)合金保持流動時間長短和流動速度的因素，都能影響其流動性，但化學(xué)成分的影響最為顯著13二、影響合金流動性的主要因素：14(一).鐵碳合金的基本組織1、鐵素體（F）：碳與α-Fe形成的間隙固溶體。性能---強度和硬度低，塑性和韌性好。2、奧氏體（A）：碳與γ-Fe形成的間隙固溶體。高溫組織，在大于727℃時存在。性能---塑性好，強度和硬度高于F。在鍛造、軋制時常要加熱到A，可提高塑性，易于加工。3、滲碳體（Fe3C

）：鐵與碳形成的金屬化合物。性能---硬度高，脆性大。4、珠光體（P

）：F與Fe3C組成的機械混合物。性能---力學(xué)性能介于兩者之間。5、萊氏體（Ld

）：A與Fe3C組成的機械混合物。性能---硬度高，塑性差。14(一).鐵碳合金的基本組織15(二).鐵碳合金狀態(tài)圖(相圖或平衡圖)15(二).鐵碳合金狀態(tài)圖(相圖或平衡圖)16鐵碳合金狀態(tài)圖分析

1、概念：表示鐵碳合金在不同成分和溫度下的組織、性能以及它們之間相互關(guān)系的圖形。又稱鐵碳合金相圖或鐵碳合金平衡圖。是通過實驗的方法建立起來的。

2、作用：是研制新材料，制定合金熔煉、鑄造、壓力加工和熱處理等工藝的重要工具。

3、相圖的坐標(biāo)縱坐標(biāo)：代表溫度。橫坐標(biāo)：代表含碳量。

4、幾個概念

純鐵鋼鑄鐵

共析鋼亞共析鋼過共析鋼

共晶白口鑄鐵亞共晶白口鑄鐵過共晶白口鑄鐵

16鐵碳合金狀態(tài)圖分析17特性點

A點：純鐵的熔點1538℃C點：共晶點1148℃D點：滲碳體的熔點1227℃S點：共析點727℃G點：純鐵的同素異晶轉(zhuǎn)變點912℃E點：C在γ-Fe中最大溶解度1148℃P點：C在α-Fe中最大溶解度727℃Q點：室溫時C在α-Fe中最大溶解度17特性點18特性線

ACD：液相線，液相冷卻至此開始析出固相，固相加熱至此全部轉(zhuǎn)化為液相。

AECF：固相線，液態(tài)合金至此線全部結(jié)晶為固相，固相加熱至此開始轉(zhuǎn)化。

GS：奧氏體(A)開始析出鐵素體(F)的轉(zhuǎn)變線，加熱時F全部溶入A，又稱A3線。

ES：C在A中的溶解度曲線，又稱Acm線。

ECF：共晶線，含C量2.11%--6.69%的鐵碳合金至此發(fā)生共晶反應(yīng)，結(jié)晶出A與Fe3C混合物---萊氏體Ld。

PSK：共析線，含C量在0.0218%--6.69%的鐵碳合金至此反生共析反應(yīng)，產(chǎn)生珠光體P，又稱A1線。18特性線19鐵碳狀態(tài)圖的應(yīng)用1、選用材料：由鐵碳相圖可知，合金中隨著含碳量的不同，其組織各不相同，從而導(dǎo)致其力學(xué)性能不同。因此，我們就可以根據(jù)機器零件所要求的性能來選擇不同含碳量的材料。2、叛斷切削加工性能：低碳鋼中鐵素體較多，塑性好，加工性不好；中碳鋼中鐵素體含量比例適當(dāng)，鋼的硬度適當(dāng)，易于加工。3、制定熱加工工藝：在鑄造工藝方面，根據(jù)相圖可以確定合適的熔化溫度和澆注溫度，含碳量為4.3%的鑄鐵鑄造性最好；在鍛造工藝方面，可以選擇鋼材的軋制和鍛造的溫度范圍應(yīng)在奧氏體區(qū)。4、應(yīng)用于熱處理生產(chǎn)：由相圖可知合金在固態(tài)加熱和冷卻過程中均有組織的變化，可以進行熱處理。并且可以正確選擇加熱溫度。19鐵碳狀態(tài)圖的應(yīng)用201、共晶成分合金的流動性最好不同合金的結(jié)晶特性：

201、共晶成分合金的流動性最好212、鑄鐵中的磷可提高合金的流動性，但也可引起鐵的冷脆性3、鑄鐵中的硫會使合金的流動性下降212、鑄鐵中的磷可提高合金的流22三、充型能力1、定義：在鑄造時，液態(tài)合金充滿鑄型型腔，獲得輪廓清晰、形狀準(zhǔn)確的鑄件的能力2、流動性與充型能力的關(guān)系22三、充型能力1、定義：233、影響充型能力的因素：（1）澆注條件：澆注溫度澆注速度澆注壓力

（2）鑄型：鑄型的導(dǎo)熱能力鑄型的阻力鑄型的溫度233、影響充型能力的因素：24§1–1–2鑄件的凝固與收縮一、鑄件的凝固方式：凝固過程中一般有三個區(qū)域：固相區(qū)、凝固區(qū)和液相區(qū)，凝固區(qū)中液相和固相并存。根據(jù)凝固區(qū)的寬窄，凝固方式分為：

1、逐層凝固

2、糊狀凝固

3、中間凝固24§1–1–2鑄件的凝固與收縮一、鑄件的凝固方式：252526二、鑄造合金的收縮液態(tài)合金在凝固和冷卻過程中，體積和尺寸減小的現(xiàn)象。收縮是合金的物理本性，它能使鑄件產(chǎn)生縮孔、縮松、裂紋、變形和內(nèi)應(yīng)力等缺陷。合金的收縮經(jīng)歷三個階段：

1、液態(tài)收縮

2、凝固收縮

3、固態(tài)收縮26二、鑄造合金的收縮272728合金的收縮率為液態(tài)收縮、凝固收縮、固態(tài)收縮三種收縮的總和（1）合金的液態(tài)收縮和凝固收縮常用體積收縮率表示（2）合金的固態(tài)收縮常用鑄件單位長度上的收縮量（即線收縮率）表示不同合金其收縮率不同，常用合金中鑄鋼的收縮率最大，灰鑄鐵最小28合金的收縮率為液態(tài)收縮、凝固收縮、固態(tài)收縮三種收縮的總和29三、縮孔與縮松

液態(tài)合金在鑄型內(nèi)的冷凝過程中，如果其液態(tài)收縮和固態(tài)收縮所引起的體積減小得不到金屬液的補充（即補縮），將在鑄件最后凝固的部分形成孔洞。由此造成的容積較大的集中孔洞稱為縮孔，細小分散的孔洞稱為縮松。29三、縮孔與縮松液態(tài)合金在鑄型內(nèi)的冷凝過程中，301、縮孔的形成：301、縮孔的形成：312、縮松的形成：312、縮松的形成：323、縮孔和縮松的防止（1）縮孔的防止：采用冒口和冷鐵，使鑄件實現(xiàn)定向凝固：是在鑄件可能出現(xiàn)縮孔的厚大部位安放冒口，使鑄件遠離冒口的部位最先凝固，然后是靠近冒口的部位凝固，最后是冒口本身凝固。

323、縮孔和縮松的防止（1）縮孔的防止：采用冒口和冷鐵，使33冷鐵的使用：固33冷鐵的使用：固34冷鐵的作用：加快鑄件的局部冷速，以控制鑄件的凝固順序，本身并不起補縮作用。冷鐵分外冷鐵和內(nèi)冷鐵3435（2）縮松的防止：

a.選用共晶成分合金或結(jié)晶溫度范圍較小的合金

b.加大鑄件的冷卻速度

c.加大結(jié)晶壓力35（2）縮松的防止：36§1–1–3鑄造內(nèi)應(yīng)力、變形和裂紋

*鑄件的固態(tài)收縮受到阻礙時，將會在鑄件內(nèi)部產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力，稱為鑄造內(nèi)應(yīng)力。*鑄造內(nèi)應(yīng)力是鑄件產(chǎn)生變形和裂紋的基本原因*鑄造內(nèi)應(yīng)力分為熱應(yīng)力和機械應(yīng)力36§1–1–3鑄造內(nèi)應(yīng)力、變形和裂紋*鑄37一、鑄造內(nèi)應(yīng)力的形成1、熱應(yīng)力的形成：熱應(yīng)力是由于鑄件壁厚不均勻，各部分冷卻速度不同，以致在同一時期鑄件各部分收縮不一致而引起的。37一、鑄造內(nèi)應(yīng)力的形成1、熱應(yīng)力的形成：38用框形鑄件來分析熱應(yīng)力的形成38用框形鑄件來分析熱應(yīng)力的形成39由以上分析可以得出：（1）熱應(yīng)力的性質(zhì)是：鑄件厚壁或心部（緩冷處）受拉應(yīng)力（+），薄壁或表層（快冷處）受壓應(yīng)力（-）。（2）鑄件的壁厚差別愈大，合金的線收縮率愈大，彈性模量愈大，則熱應(yīng)力愈大。39由以上分析可以得出：402、機械應(yīng)力的形成：402、機械應(yīng)力的形成：413、減小應(yīng)力的措施（1）熱應(yīng)力的預(yù)防：減小鑄件各處的溫差，使其均勻冷卻具體措施：

a.盡量選擇彈性模量小的合金

b.設(shè)計壁厚均勻的鑄件

c.對鑄件進行去應(yīng)力退火處理

d.在鑄造工藝上控制鑄件同時凝固

413、減小應(yīng)力的措施（1）熱應(yīng)力的預(yù)防：42同時凝固：42同時凝固：43（2）機械應(yīng)力的預(yù)防：改善鑄型和型芯的退讓性，以及澆注后早開型，可以有效減小機械應(yīng)力。43（2）機械應(yīng)力的預(yù)防：44二、鑄件的變形與防止1、鑄件的變形：存在殘余內(nèi)應(yīng)力的鑄件是不穩(wěn)定的，它將自發(fā)地通過變形來減緩其內(nèi)應(yīng)力，以回到穩(wěn)定的平衡狀態(tài)。*受拉應(yīng)力的部分將產(chǎn)生壓縮變形*受壓應(yīng)力的部分將產(chǎn)生拉伸變形44二、鑄件的變形與防止1、鑄件的變形：45例如：45例如：462、鑄件變形的預(yù)防：（1）鑄件設(shè)計為壁厚均勻、形狀簡單而對稱（2）采用反變形法（3）時效處理：自然時效、人工時效自然時效：將鑄件置于露天場地一段時間，使其緩慢地發(fā)生變形，從而使內(nèi)應(yīng)力消除人工時效：將鑄件加熱到550~650度進行去應(yīng)力退火462、鑄件變形的預(yù)防：47三、鑄件的裂紋當(dāng)鑄件的內(nèi)應(yīng)力超過金屬材料的抗拉強度時，鑄件會產(chǎn)生裂紋，裂紋可分為熱裂和冷裂。1、熱裂：凝固后期，若高溫下的鑄件的線收縮受到阻礙，機械應(yīng)力超過了其高溫強度時，即發(fā)生熱裂。2、冷裂：鑄件凝固后在較低溫度下形成的裂紋。47三、鑄件的裂紋當(dāng)鑄件的內(nèi)應(yīng)力超過金屬材料的抗拉強度時，鑄48防止裂紋的辦法：1、減小鑄件的內(nèi)應(yīng)力2、嚴(yán)格控制合金中硫和磷的含量48防止裂紋的辦法：49§1–1–4合金的吸氣性和氧化性一、吸氣性：合金在熔煉和澆注時吸收氣體的能力稱為合金的吸氣性。1、侵入氣孔：砂型和型芯中的氣體侵入金屬液中而形成氣孔49§1–1–4合金的吸氣性和氧化性一、吸氣性：合金在熔502、析出氣孔：金屬在熔煉過程中吸入氣體（如H2

），在冷卻過程中析出而不能排出所形成的氣孔。3、反應(yīng)氣孔：液態(tài)金屬與鑄型材料、冷鐵、型芯撐等之間發(fā)生化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生的氣體而形成氣孔502、析出氣孔：金屬在熔煉過程中吸入氣體（如H2），在冷51減小合金的吸氣性（1）縮短熔煉時間（2）選用烘干過的爐料（3）提高鑄型和型芯的透氣性（4）降低造型材料中的含水量（5）對鑄型進行烘干二、氧化性指合金液體與空氣接觸，被空氣中的氧氣氧化，形成氧化物。51減小合金的吸氣性52§1–1–3鑄件的常見缺陷

（P11表1.4）52§1–1–3鑄件的常見缺陷

（P11表1.4）53機械制造基礎(chǔ)1機械制造基礎(chǔ)54一、本課程的教材主要有:1、材料成形工藝基礎(chǔ)

2、機械加工工藝基礎(chǔ)2一、本課程的教材主要有:1、材料成形工藝基礎(chǔ)55一、本課程的性質(zhì)和內(nèi)容1、本課程的性質(zhì)

2、本課程的內(nèi)容

生產(chǎn)準(zhǔn)備毛坯制造機械加工裝配調(diào)試（車，銑，刨，磨，鉆，鏜等）（組裝，部裝，總裝）（鑄造，鍛造，焊接，沖壓等）機電類專業(yè)的主干專業(yè)基礎(chǔ)課機械制造：將原材料制成零件的毛坯，將毛坯加工成機械零件，再將零件裝配成機器的整個過程。（市場調(diào)查，購買原材料）3一、本課程的性質(zhì)和內(nèi)容1、本課程的性質(zhì)2、56

二、本課程的學(xué)習(xí)目的（1）了解和掌握常用的工程材料；（2）了解和掌握鑄造、鍛造、焊接、切削加工和特種加工；（3）熟悉機械制造全過程，并了解現(xiàn)代機械制造技術(shù)。4

二、本課程的學(xué)習(xí)目的57三.本課程的學(xué)習(xí)方法1、復(fù)習(xí)《金工實習(xí)》的教材內(nèi)容，結(jié)合實習(xí)操作掌握的知識，歸納總結(jié)。

2、結(jié)合《工程材料》課程內(nèi)容，掌握選材和常用材的知識。

3、本課程是一門重要的綜合性技術(shù)基礎(chǔ)課，重在自學(xué)。5三.本課程的學(xué)習(xí)方法1、復(fù)習(xí)《金工實習(xí)》的教材內(nèi)容58三.本課程的考核辦法1、期末考試成績占70%2、平時成績占30%

（課堂、實驗、作業(yè)等）6三.本課程的考核辦法1、期末考試成績占70%59§1鑄造一、鑄造的定義：將液態(tài)金屬澆注到具有與零件形狀、尺寸相適應(yīng)的鑄型中，冷卻凝固后獲得毛坯或零件的方法。7§1鑄造一、鑄造的定義：60二、鑄造的特點：鑄造是利用液態(tài)金屬直接凝固成形⑴適應(yīng)性廣⑵生產(chǎn)復(fù)雜零件⑶成本較低8二、鑄造的特點：61三、鑄造的不足：

⑴生產(chǎn)過程復(fù)雜,廢品率高

⑵鑄件的力學(xué)性能較低

⑶工人勞動條件差四、鑄造分類：

根據(jù)造型方法不同可分為：砂型鑄造和特種鑄造9三、鑄造的不足：

⑴生產(chǎn)過程復(fù)雜,廢品率高

⑵鑄件的力學(xué)62§1–1液態(tài)合金的鑄造性能鑄造性能：合金在鑄造過程中表現(xiàn)出來的性能，主要指流動性、收縮性、吸氣性等10§1–1液態(tài)合金的鑄造性能鑄造性能：63§1–1–1合金的流動性和充型能力一、合金流動性：

1、定義：指液態(tài)合金本身的流動能力，它是合金的主要鑄造性能之一。11§1–1–1合金的流動性和充型能力一、合金流動性：642、流動性的測定：螺旋形金屬流動性試樣122、流動性的測定：65二、影響合金流動性的主要因素：

影響因素很多，凡影響鑄型中液態(tài)合金保持流動時間長短和流動速度的因素，都能影響其流動性，但化學(xué)成分的影響最為顯著13二、影響合金流動性的主要因素：66(一).鐵碳合金的基本組織1、鐵素體（F）：碳與α-Fe形成的間隙固溶體。性能---強度和硬度低，塑性和韌性好。2、奧氏體（A）：碳與γ-Fe形成的間隙固溶體。高溫組織，在大于727℃時存在。性能---塑性好，強度和硬度高于F。在鍛造、軋制時常要加熱到A，可提高塑性，易于加工。3、滲碳體（Fe3C

）：鐵與碳形成的金屬化合物。性能---硬度高，脆性大。4、珠光體（P

）：F與Fe3C組成的機械混合物。性能---力學(xué)性能介于兩者之間。5、萊氏體（Ld

）：A與Fe3C組成的機械混合物。性能---硬度高，塑性差。14(一).鐵碳合金的基本組織67(二).鐵碳合金狀態(tài)圖(相圖或平衡圖)15(二).鐵碳合金狀態(tài)圖(相圖或平衡圖)68鐵碳合金狀態(tài)圖分析

1、概念：表示鐵碳合金在不同成分和溫度下的組織、性能以及它們之間相互關(guān)系的圖形。又稱鐵碳合金相圖或鐵碳合金平衡圖。是通過實驗的方法建立起來的。

2、作用：是研制新材料，制定合金熔煉、鑄造、壓力加工和熱處理等工藝的重要工具。

3、相圖的坐標(biāo)縱坐標(biāo)：代表溫度。橫坐標(biāo)：代表含碳量。

4、幾個概念

純鐵鋼鑄鐵

共析鋼亞共析鋼過共析鋼

共晶白口鑄鐵亞共晶白口鑄鐵過共晶白口鑄鐵

16鐵碳合金狀態(tài)圖分析69特性點

A點：純鐵的熔點1538℃C點：共晶點1148℃D點：滲碳體的熔點1227℃S點：共析點727℃G點：純鐵的同素異晶轉(zhuǎn)變點912℃E點：C在γ-Fe中最大溶解度1148℃P點：C在α-Fe中最大溶解度727℃Q點：室溫時C在α-Fe中最大溶解度17特性點70特性線

ACD：液相線，液相冷卻至此開始析出固相，固相加熱至此全部轉(zhuǎn)化為液相。

AECF：固相線，液態(tài)合金至此線全部結(jié)晶為固相，固相加熱至此開始轉(zhuǎn)化。

GS：奧氏體(A)開始析出鐵素體(F)的轉(zhuǎn)變線，加熱時F全部溶入A，又稱A3線。

ES：C在A中的溶解度曲線，又稱Acm線。

ECF：共晶線，含C量2.11%--6.69%的鐵碳合金至此發(fā)生共晶反應(yīng)，結(jié)晶出A與Fe3C混合物---萊氏體Ld。

PSK：共析線，含C量在0.0218%--6.69%的鐵碳合金至此反生共析反應(yīng)，產(chǎn)生珠光體P，又稱A1線。18特性線71鐵碳狀態(tài)圖的應(yīng)用1、選用材料：由鐵碳相圖可知，合金中隨著含碳量的不同，其組織各不相同，從而導(dǎo)致其力學(xué)性能不同。因此，我們就可以根據(jù)機器零件所要求的性能來選擇不同含碳量的材料。2、叛斷切削加工性能：低碳鋼中鐵素體較多，塑性好，加工性不好；中碳鋼中鐵素體含量比例適當(dāng)，鋼的硬度適當(dāng)，易于加工。3、制定熱加工工藝：在鑄造工藝方面，根據(jù)相圖可以確定合適的熔化溫度和澆注溫度，含碳量為4.3%的鑄鐵鑄造性最好；在鍛造工藝方面，可以選擇鋼材的軋制和鍛造的溫度范圍應(yīng)在奧氏體區(qū)。4、應(yīng)用于熱處理生產(chǎn)：由相圖可知合金在固態(tài)加熱和冷卻過程中均有組織的變化，可以進行熱處理。并且可以正確選擇加熱溫度。19鐵碳狀態(tài)圖的應(yīng)用721、共晶成分合金的流動性最好不同合金的結(jié)晶特性：

201、共晶成分合金的流動性最好732、鑄鐵中的磷可提高合金的流動性，但也可引起鐵的冷脆性3、鑄鐵中的硫會使合金的流動性下降212、鑄鐵中的磷可提高合金的流74三、充型能力1、定義：在鑄造時，液態(tài)合金充滿鑄型型腔，獲得輪廓清晰、形狀準(zhǔn)確的鑄件的能力2、流動性與充型能力的關(guān)系22三、充型能力1、定義：753、影響充型能力的因素：（1）澆注條件：澆注溫度澆注速度澆注壓力

（2）鑄型：鑄型的導(dǎo)熱能力鑄型的阻力鑄型的溫度233、影響充型能力的因素：76§1–1–2鑄件的凝固與收縮一、鑄件的凝固方式：凝固過程中一般有三個區(qū)域：固相區(qū)、凝固區(qū)和液相區(qū)，凝固區(qū)中液相和固相并存。根據(jù)凝固區(qū)的寬窄，凝固方式分為：

1、逐層凝固

2、糊狀凝固

3、中間凝固24§1–1–2鑄件的凝固與收縮一、鑄件的凝固方式：772578二、鑄造合金的收縮液態(tài)合金在凝固和冷卻過程中，體積和尺寸減小的現(xiàn)象。收縮是合金的物理本性，它能使鑄件產(chǎn)生縮孔、縮松、裂紋、變形和內(nèi)應(yīng)力等缺陷。合金的收縮經(jīng)歷三個階段：

1、液態(tài)收縮

2、凝固收縮

3、固態(tài)收縮26二、鑄造合金的收縮792780合金的收縮率為液態(tài)收縮、凝固收縮、固態(tài)收縮三種收縮的總和（1）合金的液態(tài)收縮和凝固收縮常用體積收縮率表示（2）合金的固態(tài)收縮常用鑄件單位長度上的收縮量（即線收縮率）表示不同合金其收縮率不同，常用合金中鑄鋼的收縮率最大，灰鑄鐵最小28合金的收縮率為液態(tài)收縮、凝固收縮、固態(tài)收縮三種收縮的總和81三、縮孔與縮松

液態(tài)合金在鑄型內(nèi)的冷凝過程中，如果其液態(tài)收縮和固態(tài)收縮所引起的體積減小得不到金屬液的補充（即補縮），將在鑄件最后凝固的部分形成孔洞。由此造成的容積較大的集中孔洞稱為縮孔，細小分散的孔洞稱為縮松。29三、縮孔與縮松液態(tài)合金在鑄型內(nèi)的冷凝過程中，821、縮孔的形成：301、縮孔的形成：832、縮松的形成：312、縮松的形成：843、縮孔和縮松的防止（1）縮孔的防止：采用冒口和冷鐵，使鑄件實現(xiàn)定向凝固：是在鑄件可能出現(xiàn)縮孔的厚大部位安放冒口，使鑄件遠離冒口的部位最先凝固，然后是靠近冒口的部位凝固，最后是冒口本身凝固。

323、縮孔和縮松的防止（1）縮孔的防止：采用冒口和冷鐵，使85冷鐵的使用：固33冷鐵的使用：固86冷鐵的作用：加快鑄件的局部冷速，以控制鑄件的凝固順序，本身并不起補縮作用。冷鐵分外冷鐵和內(nèi)冷鐵3487（2）縮松的防止：

a.選用共晶成分合金或結(jié)晶溫度范圍較小的合金

b.加大鑄件的冷卻速度

c.加大結(jié)晶壓力35（2）縮松的防止：88§1–1–3鑄造內(nèi)應(yīng)力、變形和裂紋

*鑄件的固態(tài)收縮受到阻礙時，將會在鑄件內(nèi)部產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力，稱為鑄造內(nèi)應(yīng)力。*鑄造內(nèi)應(yīng)力是鑄件產(chǎn)生變形和裂紋的基本原因*鑄造內(nèi)應(yīng)力分為熱應(yīng)力和機械應(yīng)力36§1–1–3鑄造內(nèi)應(yīng)力、變形和裂紋*鑄89一、鑄造內(nèi)應(yīng)力的形成1、熱應(yīng)力的形成：熱應(yīng)力是由于鑄件壁厚不均勻，各部分冷卻速度不同，以致在同一時期鑄件各部分收縮不一致而引起的。37一、鑄造內(nèi)應(yīng)力的形成1、熱應(yīng)力的形成：90用框形鑄件來分析熱應(yīng)力的形成38用框形鑄件來分析熱應(yīng)力的形成91由以上分析可以得出：（1）熱應(yīng)力的性質(zhì)是：鑄件厚壁或心部（緩冷處）受拉應(yīng)力（+），薄壁或表層（快冷處）受壓應(yīng)力（-）。（2）鑄件的壁厚差別愈大，合金的線收縮率愈大，彈性模量愈大，則熱應(yīng)力愈大。39由以上分析可以得出：922、機械應(yīng)力的形成：402、機械應(yīng)力的形