第三章金属材料的液态成形工艺第三章金属材料的液态成形工艺本章基本要求影响金属充型能力的因素及控制措施合金的收缩方式、能够引起的缺陷种类、预防措施不同铸造方法的特点及应用各种铸造合金的特点及应采取的铸造工艺铸件的结构工艺性
第 三 章 金 属 材 料 的 液 态 成 形 工 艺 第三章 金属材料的液态成形工艺 1 本章基本要求 ◼ 影响金属充型能力的因素及控制措施 ◼ 合金的收缩方式、能够引起的缺陷种类、预防措施 ◼ 不同铸造方法的特点及应用 ◼ 各种铸造合金的特点及应采取的铸造工艺 ◼ 铸件的结构工艺性
目录金属铸造工艺简介第三章金属材料的液态成形工艺铸造工艺基础知识砂型铸造特种铸造铸件结构工艺性计算机在铸造生产中的应用简介什么是液态成形？是指将液态（或熔融态、浆状）材料注入一定形状和尺寸的铸型（Mold）（或模具）型腔（MoldCavity)中，凝固后获得固态毛坏或零件的方法2
第 三 章 金 属 材 料 的 液 态 成 形 工 艺 目录 2 金属铸造工艺简介 铸造工艺基础知识 砂型铸造 特种铸造 铸件结构工艺性 计算机在铸造生产中的应用简介 什么是液态成形？ ——是指将液态（或熔融态、浆状）材料注入一定 形状和尺寸的铸型(Mold)（或模具）型腔(Mold Cavity)中，凝固后获得固态毛坯或零件的方法
Partl金属铸造工艺简介铸造（Casting）第三章金属材料的液态成形工艺优点·形状复杂件·大小、批量不受限·原材料来源广、成本低缺点·尺寸精度不高、表面质量低、易产生气孔、砂眼、缩孔、缩松等缺陷·对相同材料，铸件性能不如锻件好。常用金属铸件材质：铸铁、有色合金、碳素钢、合金钢、金属间化合物动画：砂型铸造生产流程3
第 三 章 金 属 材 料 的 液 态 成 形 工 艺 Part1 金属铸造工艺简介 3 铸造 （Casting） ◼ 优点 形状复杂件 大小、批量不受限 原材料来源广、成本低 ◼ 缺点 尺寸精度不高、表面质量低 易产生气孔、砂眼、缩孔、缩松等缺陷 对相同材料，铸件性能不如锻件好。 ◼ 常用金属铸件材质：铸铁、有色合金、碳素钢、合金 钢、金属间化合物 动画:砂型铸造生产流程
2铸造工艺基础知识合金的铸造性能：在铸造过程中表现出的工艺性能第三章金属材料的液态成形工艺良好的铸造性能熔化时，不氧化、不易吸气（氧化性、吸气性）：浇注时，易充型（流动性）：凝固时，收缩小，成分均匀（收缩性、偏析性）；文，冷却时，变形和开裂倾向小（缺陷）。液态金属的充型能力充满型腔，获得完整、轮廓清晰铸件的能力·金属液的流动性浇注条件，如温度、压力，铸型特性，如铸型结构、铸型材质
第 三 章 金 属 材 料 的 液 态 成 形 工 艺 2 铸造工艺基础知识 4 合金的铸造性能：在铸造过程中表现出的工艺性能 ◼ 良好的铸造性能： 熔化时，不氧化、不易吸气（氧化性、吸气性）； 浇注时，易充型（流动性）； 凝固时，收缩小，成分均匀（收缩性、偏析性）； 冷却时，变形和开裂倾向小（缺陷）。 一、液态金属的充型能力 ——充满型腔，获得完整、轮廓清晰铸件的能力 金属液的流动性 浇注条件，如温度、压力 铸型特性，如铸型结构、铸型材质
2铸造工艺基础知识合金充型能力好，能有效防止铸件出现冷隔、浇不足、第三章金属材料的液态成形工艺气孔、夹渣、缩孔等缺陷。·冷隔一铸件上出现未被完全融合在一起的缝隙多出现在远离浇口的宽大表面或薄壁处、金属流汇合处，以及冷铁、芯撑等激冷部位。浇不足一未浇满，常出现在远离浇口的部位及薄壁处。冷隔、浇不足视频气孔缩孔5
第 三 章 金 属 材 料 的 液 态 成 形 工 艺 2 铸造工艺基础知识 5 ◼ 合金充型能力好，能有效防止铸件出现冷隔、浇不足、 气孔、夹渣、缩孔等缺陷。 冷隔－铸件上出现未被完全融合在一起的缝隙， 多出现在远离浇口的宽大表面或薄壁处、金属流 汇合处，以及冷铁、芯撑等激冷部位。 浇不足－未浇满，常出现在远离浇口的部位及薄 壁处。 冷隔、浇不足 气孔 缩孔 视频
2铸造工艺基础知识(1).金属液的流动性第三章金属材料的液态成形工艺用一定条件下液态金属浇注螺旋形试样的长度来表征10A-AX金属流动性试样影响流动性的因素·合金成分：纯金属、共晶成分合金流动性好6·材质：灰铸铁>硅黄铜>铝合金>锡青铜>铸钢
第 三 章 金 属 材 料 的 液 态 成 形 工 艺 2 铸造工艺基础知识 6 (1). 金属液的流动性 ◼ 影响流动性的因素： 合金成分：纯金属、共晶成分合金流动性好 材质：灰铸铁>硅黄铜>铝合金>锡青铜>铸钢 ◼ 用一定条件下液态金属浇注螺旋形试样的长度来表征 金属流动性试样
2铸造工艺基础知识第三章金属材料的液态成形工艺为什么共晶成分流动性好？V共晶成分熔点低、保R持液态时间长：恒温湿结晶，流动性好。度V非共晶成分在两相区2000内结晶凝固，大量枝1500状晶粒阻碍液体流动400--1000过热150℃300-√合金的结晶温度区间500200-100-过热50℃越大，流动性越差-00-3Fe24561CWc (%)铁一碳合金流动性与含碳量关系
第 三 章 金 属 材 料 的 液 态 成 形 工 艺 2 铸造工艺基础知识 7 铁－碳合金流动性与含碳量关系 为什么共晶成分流动性好？ ✓共晶成分熔点低、保 持液态时间长；恒温 结晶，流动性好。 ✓非共晶成分在两相区 内结晶凝固，大量枝 状晶粒阻碍液体流动。 ✓合金的结晶温度区间 越大，流动性越差
2铸造工艺基础知识(2)浇注条件第三章金属材料的液态成形工艺温度高，液态金属粘度降低，流动性提高：过热度大，液态存在时间长，充型能力提高温度过高，易出现粘砂、气孔和晶粒粗大的缺陷压力高，液体注入型腔的流速加快，充型能力提高(3)铸型条件铸型结构和材质，凡能增加液体流动阻力的，使冷却速度加快的，均降低充型能力。（壁厚不小于规定的“最小壁厚”）不利因素：形腔复杂、直浇道低、浇口截面积小、铸型排气不畅、铸型材料导热性过高、铸件壁太薄8
第 三 章 金 属 材 料 的 液 态 成 形 工 艺 2 铸造工艺基础知识 8 (2)浇注条件 温度高，液态金属粘度降低，流动性提高；过热度 大，液态存在时间长，充型能力提高； 温度过高，易出现粘砂、气孔和晶粒粗大的缺陷。 压力高，液体注入型腔的流速加快，充型能力提高。 (3)铸型条件 铸型结构和材质 凡能增加液体流动阻力的，使冷却速度加快的，均 降低充型能力。（壁厚不小于规定的“最小壁厚”） 不利因素：形腔复杂、直浇道低、浇口截面积 小、铸型排气不畅、铸型材料导热性过高、铸 件壁太薄
2铸造工艺基础知识二、合金的凝固特性第三章金属材料的液态成形工艺>铸件在凝固过程中，其断面一般存在三个区域：固相区、凝固区、液相区，其中凝固区为液、固共存区>凝固方式：①逐层凝固②中间凝固③体积凝固铸件截面温度梯度温度温度温度液相线聘固租线固·液液成分-表层中心表层中心表中心b)92)铸件的三种凝固方式
第 三 章 金 属 材 料 的 液 态 成 形 工 艺 2 铸造工艺基础知识 9 二、合金的凝固特性 ➢铸件在凝固过程中，其断面一般存在三个区域：固相 区、凝固区、液相区，其中凝固区为液、固共存区 ➢凝固方式：①逐层凝固 ②中间凝固 ③体积凝固 铸件截面温度梯度 铸件的三种凝固方式
2铸造工艺基础知识第三章金属材料的液态成形工艺三种凝固方式区别充型能力凝固方式结晶温度区间铸件温度梯度凝固区宽度零强很大零|很窄逐层凝固大较窄较宽次之中间凝固宽小差宽体积凝固一影响凝固方式的因素越窄一逐层凝固●成分、结晶温度区间：（下图）?铸件截面的温度梯度：越大一逐层凝固10
第 三 章 金 属 材 料 的 液 态 成 形 工 艺 2 铸造工艺基础知识 10 ➢影响凝固方式的因素： ⚫成分、结晶温度区间：越窄→逐层凝固 ⚫铸件截面的温度梯度：越大→逐层凝固（下图） 凝固方式 结晶温度区间 铸件温度梯度 凝固区宽度 充型能力 逐层凝固 零/很窄 很大 零 强 中间凝固 较窄 大 较宽 次之 体积凝固 宽 小 宽 差 ➢三种凝固方式区别