材料成形工藝基礎(chǔ)

材料成形工藝基礎(chǔ)第一頁，共二十二頁，編輯于2023年，星期日緒論工程材料毛坯機(jī)械（切削）加工零件機(jī)械產(chǎn)品鑄造鍛造焊接粉末冶金預(yù)先熱處理最終熱處理熱處理裝配（退火、正火）（淬火、回火）毛坯成形方法第二頁，共二十二頁，編輯于2023年，星期日鑄造第三頁，共二十二頁，編輯于2023年，星期日一、金屬凝固原理凝固（結(jié)晶）形核和長大影響鑄件組織的因素：（1）原始爐料（2）冷卻速度（3）孕育處理鑄件的凝固方式：逐層凝固；糊狀凝固；中間凝固第四頁，共二十二頁，編輯于2023年，星期日鑄件的凝固方式

逐層凝固中間凝固糊狀凝固第五頁，共二十二頁，編輯于2023年，星期日二、金屬與合金的鑄造性能1、定義：合金在鑄造成形的整個工藝過程中，獲得外形正確、內(nèi)部健全鑄件的性能2、衡量因素：充型能力、收縮性（1）合金的充型能力影響因素：內(nèi)部條件：金屬的流動能力－螺旋形流動性試樣外部條件：鑄型條件、澆注條件、鑄件結(jié)構(gòu)第六頁，共二十二頁，編輯于2023年，星期日螺旋形流動性試樣第七頁，共二十二頁，編輯于2023年，星期日（2）合金的收縮(A)定義：從液態(tài)到常溫下，體積和尺寸縮小的現(xiàn)象(B)表示方法：體收縮率v

、線收縮率l二、金屬與合金的鑄造性能第八頁，共二十二頁，編輯于2023年，星期日縮孔縮松應(yīng)力、變形、裂紋（2）合金的收縮(C)收縮的三個階段：液態(tài)收縮：從澆注溫度到液相線溫度體收縮凝固收縮：從液相線到固相線溫度體收縮固態(tài)收縮：固相線溫度到室溫線收縮(d)影響收縮的因素：合金收縮性(成分、溫度、組織轉(zhuǎn)變）、澆注條件、鑄型結(jié)構(gòu)、鑄件結(jié)構(gòu)、外界阻力二、金屬與合金的鑄造性能第九頁，共二十二頁，編輯于2023年，星期日三、鑄造性能對鑄件質(zhì)量的影響1.縮孔定義：鑄件凝固結(jié)束后在某些部位出現(xiàn)的大而集中的孔洞形成原因：液態(tài)收縮和凝固收縮遠(yuǎn)大于固態(tài)收縮形成條件:(1)金屬恒溫或很窄范圍內(nèi)結(jié)晶

(2)逐層凝固方式第十頁，共二十二頁，編輯于2023年，星期日縮孔的形成過程第十一頁，共二十二頁，編輯于2023年，星期日2.縮松定義：鑄件凝固后在某些部位出現(xiàn)的細(xì)小而分散的孔洞形成原因：液態(tài)收縮和凝固收縮遠(yuǎn)大于固態(tài)收縮形成條件:(1)金屬很寬范圍內(nèi)結(jié)晶

(2)糊狀凝固方式三、鑄造性能對鑄件質(zhì)量的影響第十二頁，共二十二頁，編輯于2023年，星期日3.縮松和縮孔的防止（1）基本原則使縮松轉(zhuǎn)化為縮孔順序凝固安置冒口（2）工藝措施合理確定內(nèi)澆口位置及澆注工藝合理應(yīng)用冒口、冷鐵等工藝措施三、鑄造性能對鑄件質(zhì)量的影響第十三頁，共二十二頁，編輯于2023年，星期日第十四頁，共二十二頁，編輯于2023年，星期日4.鑄造應(yīng)力（1）定義：鑄件在冷卻凝固過程中，各部分體積變化不一致，彼此制約形成內(nèi)應(yīng)力（2）分類：臨時應(yīng)力、殘留應(yīng)力（3）形成原因熱應(yīng)力：鑄件壁厚不均勻，各部分冷卻速度不同，以致在同一時間內(nèi)鑄件各部分收縮不一致引起-殘留應(yīng)力機(jī)械阻礙應(yīng)力：鑄件冷卻到彈性狀態(tài)后，受到機(jī)械阻礙產(chǎn)生應(yīng)力，拉應(yīng)力-臨時應(yīng)力三、鑄造性能對鑄件質(zhì)量的影響第十五頁，共二十二頁，編輯于2023年，星期日第十六頁，共二十二頁，編輯于2023年，星期日4.鑄造應(yīng)力(4)減小和消除鑄造應(yīng)力的方法盡量選擇彈性模量和收縮系數(shù)小的合金材料減小砂型的緊實(shí)度，或在型芯、型砂內(nèi)加入木屑、焦炭末等附加物合理設(shè)置內(nèi)澆口和冒口使鑄件各部分溫度分布均勻盡量避免阻礙收縮的結(jié)構(gòu)去應(yīng)力退火三、鑄造性能對鑄件質(zhì)量的影響第十七頁，共二十二頁，編輯于2023年，星期日5.鑄件的熱裂（1）出現(xiàn)時期：出現(xiàn)在凝固末期高溫下（2）形成原因：凝固方式：寬凝固溫度范圍、糊狀凝固凝固受到阻礙（3）防止措施結(jié)構(gòu)合理，壁厚均勻減少收縮阻力減少有害元素三、鑄造性能對鑄件質(zhì)量的影響第十八頁，共二十二頁，編輯于2023年，星期日鑄件的變形鑄件的冷裂－低溫下的裂紋三、鑄造性能對鑄件質(zhì)量的影響6.鑄件的冷裂和變形第十九頁，共二十二頁，編輯于2023年，星期日7.氣孔和金屬夾雜物（1）氣孔1）危害減少鑄件的有效截面積；產(chǎn)生局部應(yīng)力集中；降低鑄件的強(qiáng)度和塑性；彌散性氣孔使鑄件組織疏松，降低鑄件的氣密性2）防止氣孔的方法減少金屬液的原始含氣量；熔煉時使金屬液與氣體隔開；除氣處理；提高冷卻速度或增加外壓三、鑄造性能對鑄件質(zhì)量的影響第二十頁，共二十二頁，編輯于2023年，星期日7.氣孔和金屬夾雜物（2）非金屬夾雜物1）危害降低疲勞強(qiáng)度；沖擊韌性下降；降低合金的鑄造性能：降低流動性、熱裂紋、微觀縮孔和氣縮孔2）防止非金屬夾雜物的工藝措施控制易