1、12:03:30主講：主講：周哲波周哲波教授教授12:03:30第二講 鑄造(casting)2-1 2-1 概述概述一學習的目的一學習的目的1.1.解決產品設計中解決產品設計中結構的工藝結構的工藝和工藝人和工藝人員對產品的工藝性審查；員對產品的工藝性審查；2.2.解決實際生產中產品解決實際生產中產品質量缺陷質量缺陷的改進的改進和質量分析；和質量分析；3.3.選擇合理的選擇合理的工藝參數工藝參數，滿足產品性能，滿足產品性能與成本的平衡。與成本的平衡。12:03:30二定義：二定義： 液態成型（鑄造）：將液態成型（鑄造）：將熔煉熔煉一一定化學成分的合金定化學成分的合金澆注澆注到具有與零到具有與零

2、件形狀相適應的件形狀相適應的鑄型空腔鑄型空腔中，待其中，待其冷卻凝固冷卻凝固后獲得一定后獲得一定形狀、尺寸和形狀、尺寸和機械性能機械性能的成型方法。的成型方法。 舉例：舉例：在礦山機械重機中占整機在礦山機械重機中占整機7090（基礎件、床身等），在（基礎件、床身等），在汽車、運輸機械中占汽車、運輸機械中占5070左右左右(箱體等箱體等)。12:03:30三優缺點三優缺點 1. 1.優點：優點：1）制造）制造復雜的型腔復雜的型腔，箱體、殼體、機座等內，箱體、殼體、機座等內腔零件中存在許多內部復雜結構；腔零件中存在許多內部復雜結構；2）適應性廣）適應性廣: (1)選材廣泛選材廣泛，鑄鐵、鋼、有色金

3、屬、合金鋼，鑄鐵、鋼、有色金屬、合金鋼等；等； (2)大小皆宜大小皆宜，重量、尺寸大小范圍廣，如墊，重量、尺寸大小范圍廣，如墊片、機座等；片、機座等； (3)不分批量不分批量，單件、小批、中批、大批生產。，單件、小批、中批、大批生產。3）原材料來源廣，）原材料來源廣，成本低，投資少成本低，投資少，也可用，也可用廢舊機件，廢鋼和切屑等作原材料；廢舊機件，廢鋼和切屑等作原材料；4）加工余量小，節約材料加工余量小，節約材料，減小加工工作量。，減小加工工作量。 12:03:302.2.缺點：缺點： 1）機械性能差機械性能差，有，有縮孔、縮松、氣孔、縮孔、縮松、氣孔、晶粒粗大、組織不致密晶粒粗大、組織不

4、致密等；等；2）質量穩定性差質量穩定性差，鑄造過程復雜，影響，鑄造過程復雜，影響因素多；因素多；3）勞動強度大勞動強度大，工作條件差。，工作條件差。四應用四應用1.可形成可形成原材、鑄鋼錠、鍛造件原材、鑄鋼錠、鍛造件的坯料；的坯料；2.直接直接形成零件，形成零件，精度無嚴格要求精度無嚴格要求（球磨（球磨機的鋼球，熔蠟鑄造件）機的鋼球，熔蠟鑄造件）3.型腔復雜型腔復雜的毛坯件。的毛坯件。12:03:302-2 2-2 鑄造的工藝基礎鑄造的工藝基礎一概述一概述1. 1.工藝性能（鑄造性能）：工藝性能（鑄造性能）：鑄造工藝過程中獲得鑄造工藝過程中獲得外形正確、內腔健全外形正確、內腔健全鑄件性能，反映

5、了鑄造鑄件性能，反映了鑄造成型的成型的難易程度難易程度，是一個綜合性能，不是單，是一個綜合性能，不是單一的物理性能。它包含一的物理性能。它包含流動性、收縮性、吸流動性、收縮性、吸氣性和偏析氣性和偏析等。等。2.2.學習目的學習目的1）掌握）掌握影響影響鑄件質量的鑄件質量的因素因素，改善改善鑄件質量的鑄件質量的工藝工藝；2）選擇合理鑄造）選擇合理鑄造工藝方法工藝方法和和工藝參數工藝參數（溫度、（溫度、造型方造型方 法、澆注系統等）；法、澆注系統等）； 3）改進改進設計和設計和合理合理選材。選材。12:03:30二二流動性流動性1.定義：定義：金屬在金屬在液態下液態下的的流動能力流動能力或液態金屬

6、或液態金屬充滿型腔的充滿型腔的能力能力。2.測量方法測量方法：在在相同工藝參數相同工藝參數的條件下，澆注試件的的條件下，澆注試件的截面截面形狀尺寸相同形狀尺寸相同，澆注合金液的，澆注合金液的螺旋形試樣螺旋形試樣，以形成試，以形成試樣的樣的長度長度來衡量。見來衡量。見P2表表1-1。3.液態金屬的凝固方式液態金屬的凝固方式 1）層狀凝固層狀凝固：恒溫恒溫下在凝固過程中，下在凝固過程中，固液兩相界面清楚固液兩相界面清楚，隨溫度隨溫度下降下降固體不斷固體不斷加厚加厚，直至液體中心。，直至液體中心。2）糊狀凝固糊狀凝固：由于鑄件截面的溫度場比較平坦，由于鑄件截面的溫度場比較平坦，結晶的結晶的溫度范圍很

7、寬溫度范圍很寬，在某一段時間內，在某一段時間內，凝固區貫穿整個截凝固區貫穿整個截面面，內表面粗糙，液體流動阻力大，在凝固區域內，內表面粗糙，液體流動阻力大，在凝固區域內，既有既有結晶的晶體也有液體結晶的晶體也有液體。3）中間凝固中間凝固：如果結晶溫度如果結晶溫度較窄較窄，但鑄件截面的溫度，但鑄件截面的溫度變變化較大化較大，凝固區介于兩者之間。，凝固區介于兩者之間。12:03:30a)b)C)123412:03:30 4.4.影響因素影響因素 熱交換條件、流動時間、流體的動力學條件熱交換條件、流動時間、流體的動力學條件，流動，流動速度，具體來講就是速度，具體來講就是合金成分、澆注溫度、鑄型的填合

8、金成分、澆注溫度、鑄型的填充條件充條件。 1 1）合金的種類及成分）合金的種類及成分 種類不同，成分不同，結晶的特性不同，流動性種類不同，成分不同，結晶的特性不同，流動性差別較大差別較大。例如，我們用鑄鐵制造形狀復雜零件，鑄例如，我們用鑄鐵制造形狀復雜零件，鑄鋼制造形狀較簡單的零件。鋼制造形狀較簡單的零件。 （1 1）純金屬及共晶成分純金屬及共晶成分的合金，的合金，流動性好流動性好。（。（c c4.3%4.3%） 共晶成分的合金的結晶一般是在共晶成分的合金的結晶一般是在恒溫或溫度變化恒溫或溫度變化范圍很窄范圍很窄的情況下發生的，均屬的情況下發生的，均屬層狀凝固層狀凝固方式，液態方式，液態金屬在

9、填充型腔的過程中，由于金屬金屬在填充型腔的過程中，由于金屬表面表面的散熱條件的散熱條件好，首先好，首先凝固結殼凝固結殼，再，再逐層向內逐層向內凝固，凝固，無無明顯明顯樹枝晶樹枝晶存在，其內表面存在，其內表面光滑光滑，無尖端防熱，不會發生阻止金，無尖端防熱，不會發生阻止金屬液流動的金枝，金屬流動的阻力小。屬液流動的金枝，金屬流動的阻力小。 缺陷是缺陷是易產生縮孔易產生縮孔。12:03:3012:03:30（2）結晶溫度范圍結晶溫度范圍越窄越窄，流動性越好流動性越好 非共晶非共晶的合金，結晶的產生是在的合金，結晶的產生是在一定溫度范圍內一定溫度范圍內。如果。如果合金合金的成分與的成分與共共晶晶的成

10、分的成分相差越大相差越大，則，則結晶溫度結晶溫度的間隔的間隔越大越大，形成，形成初晶初晶的的溫度越高溫度越高，產生初晶，產生初晶的的數量越多數量越多，樹枝狀樹枝狀的晶體愈的晶體愈發達發達，在，在金屬由金屬由外向內的凝固外向內的凝固過程中，內部過程中，內部產生產生許多樹枝狀許多樹枝狀的晶體，從而的晶體，從而阻礙阻礙了金屬原了金屬原有的有的流動性流動性。 缺陷是缺陷是易產生縮松、縮孔易產生縮松、縮孔。注：注：一般來講，一般來講，越接近共晶越接近共晶成分的合金，成分的合金，其其流動性越好流動性越好，鑄造性能越好鑄造性能越好。12:03:31 （3 3）固溶性能好壞的影響）固溶性能好壞的影響 以固溶形

11、態存在的合金，以固溶形態存在的合金，增大固溶度增大固溶度可可提高提高合金的合金的流動性流動性。 雜質與含氣量：其越多，則流動性越差。雜質與含氣量：其越多，則流動性越差。 合金的質量熱容、密度、熱導率：質量熱容、合金的質量熱容、密度、熱導率：質量熱容、密度越大、熱導率越小，流動性越好。密度越大、熱導率越小，流動性越好。 Si、P由于具有熱（冷）脆性，由于具有熱（冷）脆性， S總以化合總以化合物的形態分布在晶體的晶界上，熔點低具有熱物的形態分布在晶體的晶界上，熔點低具有熱脆性，且脆性，且S的負電性較大，極易以的負電性較大，極易以FeS的形式的形式存在構成結晶的晶核，產生枝晶，阻礙金屬的存在構成結晶

12、的晶核，產生枝晶，阻礙金屬的流動。流動。（ 4 4）產生的缺陷：）產生的缺陷：縮松、冷隔、縮孔、澆不到縮松、冷隔、縮孔、澆不到等。等。（ 5 5）措施：）措施：盡量選擇盡量選擇合適的合金合適的合金（接近共晶成（接近共晶成分），分），降低部分元素的含量降低部分元素的含量，如硫。，如硫。12:03:312 2）鑄型特點影響（）鑄型特點影響（散熱條件、液態存在時間長短散熱條件、液態存在時間長短）（1 1）型砂對流動性的影響）型砂對流動性的影響 含水量大、透氣性差含水量大、透氣性差，易造成型腔內，易造成型腔內氣隔氣隔，阻礙金，阻礙金屬流動。屬流動。水水在在高溫高溫的金屬中易產生的金屬中易產生汽化汽化，

13、故造成金屬，故造成金屬充腔充腔阻力增大阻力增大。氣體越多，壓力越大，排氣不暢，則。氣體越多，壓力越大，排氣不暢，則充型能力下降。充型能力下降。 缺陷是易產生缺陷是易產生氣孔氣孔。（ 2 2）導熱性的影響）導熱性的影響 導熱性好導熱性好的鑄模，金屬液以的鑄模，金屬液以液態液態的形式存在的的形式存在的時時間短間短，導致熔化的金屬過，導致熔化的金屬過早凝固早凝固，出現，出現初晶初晶的可能性的可能性和和數量大數量大，阻礙阻礙其其流動流動。蓄熱系數越大，蓄熱能力強。蓄熱系數越大，蓄熱能力強,導熱性愈好導熱性愈好,對液態合金的激冷能力愈強對液態合金的激冷能力愈強, 則合金的流則合金的流動性愈差。動性愈差。

14、 缺陷是易產生缺陷是易產生澆不足、冷隔、氣孔澆不足、冷隔、氣孔等缺陷。等缺陷。（ 3）澆注系統）澆注系統的影響的影響 型腔過窄，直澆口過低型腔過窄，直澆口過低，壓差小壓差小，金屬的流動，金屬的流動動力動力不足不足。澆口。澆口截面尺寸太小，布置不當截面尺寸太小，布置不當，截面形狀的，截面形狀的不不合理性合理性，阻礙金屬的流動。，阻礙金屬的流動。 缺陷是易產生缺陷是易產生澆不足澆不足。12:03:3112:03:31 （4 4）零件結構設計不合理的影響）零件結構設計不合理的影響 壁厚壁厚設計設計不合理不合理，小于最小壁厚小于最小壁厚，壁厚壁厚不均勻，急劇變化不均勻，急劇變化，導致流動阻力大，流，導

15、致流動阻力大，流動性差。動性差。 鑄件的折算厚度（體積鑄件的折算厚度（體積/表面積表面積)越大，越大，鑄件結構形狀越簡單，其充型能力越好。鑄件結構形狀越簡單，其充型能力越好。（5 5）產生的缺陷：）產生的缺陷：澆不足、冷隔、氣孔、夾渣澆不足、冷隔、氣孔、夾渣等。等。 （6 6）措施）措施 1改善型砂改善型砂水水的的含量含量，對沙進行，對沙進行烘干烘干； 2設計設計合理合理的的澆注系統澆注系統，加高直澆口加高直澆口，擴大擴大內澆口內澆口，增加出氣口增加出氣口； 3合理的合理的選材選材及合理的零件及合理的零件結構設計結構設計； 4鑄型加熱鑄型加熱保溫保溫150400。12:03:31 3 3）澆注

16、條件的影響）澆注條件的影響 （1）澆注條件包括澆注條件包括澆注系統的結構、充型壓澆注系統的結構、充型壓力和澆注溫度力和澆注溫度。 （2）澆注系統越）澆注系統越復雜復雜，液態合金流動的，液態合金流動的阻阻力越大力越大，其，其充型能力越差充型能力越差； （3） 液態合金所受的液態合金所受的靜壓力越大靜壓力越大，其充型，其充型能力就能力就越好越好，如在砂型鑄造中，常用，如在砂型鑄造中，常用加高加高直澆道直澆道等工藝措施等工藝措施提高提高金屬的金屬的靜壓力靜壓力，而，而在在壓力鑄造和低壓鑄造壓力鑄造和低壓鑄造等特種鑄造中，液等特種鑄造中，液態合金在態合金在壓力下壓力下充型，能有效地提高其充充型，能有效

17、地提高其充型能力；型能力； （4） 澆注澆注溫度越高溫度越高，合金的，合金的流動性越好流動性越好。12:03:31 （5） 提高提高澆注澆注溫度溫度能顯著能顯著提高提高液態合金的液態合金的充型能力充型能力。 實際生產中提高液態合金的充型能力主實際生產中提高液態合金的充型能力主要是通過要是通過提高澆注溫度提高澆注溫度來實現的。但對鑄來實現的。但對鑄件件質量質量而言，而言，并非澆注溫度越高越好并非澆注溫度越高越好，應應在在保證保證充型能力的前提下，充型能力的前提下，采用較低采用較低的澆的澆注溫度。注溫度。 對鑄鐵件，可采用對鑄鐵件，可采用“高溫出爐、低溫澆高溫出爐、低溫澆注注”，高溫出爐能使鐵液中

18、一些難熔的固，高溫出爐能使鐵液中一些難熔的固體質點熔化，鐵液中的未熔質點和氣體在體質點熔化，鐵液中的未熔質點和氣體在澆包中的鎮靜階段有機會上浮而除去。澆包中的鎮靜階段有機會上浮而除去。 在保證鐵液具有足夠流動性的條件下，在保證鐵液具有足夠流動性的條件下，應選擇盡可能低的澆注溫度應選擇盡可能低的澆注溫度。12:03:31（5 5） 產生的缺陷產生的缺陷 1 1晶粒粗大晶粒粗大；（溫度過高，人為地增大；（溫度過高，人為地增大了結晶溫度的范圍）了結晶溫度的范圍） 2產生產生縮孔、縮松、粘沙縮孔、縮松、粘沙等缺陷。等缺陷。 原因：原因：溫度過高，金屬的總收縮量增大，溫度過高，金屬的總收縮量增大，吸氣多

19、，氧化嚴重，金屬流動性太好，吸氣多，氧化嚴重，金屬流動性太好，將沖壞型腔產生粘沙等缺陷。將沖壞型腔產生粘沙等缺陷。 （6 6）措施：）措施：選擇選擇合理合理的的澆注溫度澆注溫度，保證充，保證充滿型腔的前提下盡量將溫度降低些。滿型腔的前提下盡量將溫度降低些。w舉例：舉例： 灰鑄鐵：灰鑄鐵：12301450C，w 鑄鋼：鑄鋼：15201620C， 鋁合金：鋁合金： 680780 C。12:03:31 三收縮三收縮1 1收縮的概念收縮的概念 合金從合金從液態冷卻至室溫液態冷卻至室溫的過程中，其的過程中，其體體積或尺寸縮小積或尺寸縮小的現象稱為收縮。的現象稱為收縮。 收縮是鑄造合金本身的收縮是鑄造合金

20、本身的物理性質物理性質。它。它是鑄件產生是鑄件產生縮孔、縮松、熱應力、變形縮孔、縮松、熱應力、變形及裂紋及裂紋等等鑄造缺陷的基本原因。鑄造缺陷的基本原因。12:03:31收縮的實質：收縮的實質： 隨著溫度下降，合金中空穴數量隨著溫度下降，合金中空穴數量減少，原子間距縮短。減少，原子間距縮短。鑄件鑄件裂紋裂紋鑄造鑄造變形變形鑄造鑄造應力應力縮松縮松縮孔縮孔影響影響因素因素收縮收縮階段階段收縮收縮特性特性12:03:312 收縮的過程收縮的過程 液態金屬注入鑄型以后，從澆注溫液態金屬注入鑄型以后，從澆注溫度冷卻到空溫要經歷度冷卻到空溫要經歷三個三個互相聯系的收互相聯系的收縮縮階段階段：12:03:

21、311) 1)液態收縮液態收縮 從從澆注溫度冷卻至始固的液相線澆注溫度冷卻至始固的液相線溫度溫度(50150)的收縮。的收縮。（1 1）表現：）表現：金屬處于液態，型腔內金屬金屬處于液態，型腔內金屬液液面下降，放熱面下降，放熱。 （2） 改進方法：改進方法：設計設計保溫冒口保溫冒口，可以，可以補充補充金屬液金屬液。2)2)凝固收縮凝固收縮 從從液相線冷卻至固相線的溫度液相線冷卻至固相線的溫度(凝固的終凝固的終止溫度止溫度)的收縮。的收縮。 表現：表現：型腔內金屬液面型腔內金屬液面繼續下降繼續下降，放放出部出部分分熱熱量，合金的凝固溫度范圍越大，（硬量，合金的凝固溫度范圍越大，（硬殼內金屬液面下

22、降），產生殼內金屬液面下降），產生縮孔縮孔。12:03:31（3)3)固態收縮固態收縮 凝固終止溫度至冷卻至室溫凝固終止溫度至冷卻至室溫之間的收縮。之間的收縮。表現：表現：合金合金體積的縮減體積的縮減，鑄件外形，鑄件外形尺寸的減尺寸的減小，產生應力、變形和裂紋小，產生應力、變形和裂紋。3.3.產生的缺陷產生的缺陷1）在）在液態和凝固態產生縮孔、縮松液態和凝固態產生縮孔、縮松；2）在）在固態固態產生產生尺寸變小尺寸變?。?）在）在固態冷卻固態冷卻速度過快，鑄造速度過快，鑄造應力、變形、應力、變形、裂紋裂紋。 12:03:314.4.影響因素影響因素1 1）化學成分：）化學成分：不同合金、不同成分

23、不同合金、不同成分, ,其收縮率不其收縮率不同同。 C C的含量增大：溫度降低時，的含量增大：溫度降低時，C C在合金中的溶在合金中的溶解度下降，析出游離態的石墨，石墨的解度下降，析出游離態的石墨，石墨的比重小，比重小，體積增大體積增大，可，可抵消抵消部分部分凝固收縮的體積。例凝固收縮的體積。例如：如：鑄鋼、白口鑄鐵，收縮大。鑄鋼、白口鑄鐵，收縮大。 S的含量增大：的含量增大：阻止阻止了石墨的析出，了石墨的析出，不能可抵不能可抵消消凝固收縮的體積，凝固收縮的體積，2 2）澆注條件：）澆注條件：與與溫度、冷卻速度溫度、冷卻速度相關，相關，澆注澆注溫度越高溫度越高，過熱度越大，冷卻速度越快，過熱度

24、越大，冷卻速度越快，則則收縮越嚴重收縮越嚴重。3 3）鑄件結構與鑄型條件：）鑄件結構與鑄型條件：與與鑄件形狀復雜程鑄件形狀復雜程度、壁厚、各部分的冷卻速度、型腔表面度、壁厚、各部分的冷卻速度、型腔表面的摩擦的摩擦等相關。（自由收縮受阻）等相關。（自由收縮受阻）12:03:31（1）鑄件各部分的）鑄件各部分的冷卻速度不同冷卻速度不同，相互制約和相互制約和牽制產生收縮阻力牽制產生收縮阻力（壁厚不均勻、位置不（壁厚不均勻、位置不當）；當）；（2）鑄型與型芯對收縮的）鑄型與型芯對收縮的機械阻力機械阻力（退讓性不（退讓性不好）。好）。5 5縮孔與縮松縮孔與縮松 在鑄件的凝固過程中，由于合金的在鑄件的凝固

25、過程中，由于合金的液態收縮液態收縮和凝固收縮和凝固收縮，使鑄件的，使鑄件的最后凝固部位出現孔最后凝固部位出現孔洞洞。容積較大而集中容積較大而集中的孔洞稱為的孔洞稱為縮孔縮孔，細小細小而分散而分散的孔洞稱為的孔洞稱為縮松縮松。 鑄件中不論鑄件中不論存在存在何種形態的何種形態的孔洞孔洞，都會，都會減減少少鑄件的有效鑄件的有效受力而積受力而積，產生，產生應力集中應力集中，使，使其承載能力和氣密性等使用其承載能力和氣密性等使用性能下降性能下降，因此，因此，縮孔和縮松是鑄件的重要缺陷，必須設法防縮孔和縮松是鑄件的重要缺陷，必須設法防止。止。12:03:311) 1)縮孔縮孔 縮孔通?？s孔通常隱藏隱藏在在

26、鑄件鑄件上部或最后凝固部位上部或最后凝固部位，經機械經機械加工后加工后可可暴露暴露來。來。 有時，有時， 縮孔產生在鑄件的上縮孔產生在鑄件的上表面上表面上，呈明，呈明顯顯凹坑凹坑。縮孔的外形特征是近于?？s孔的外形特征是近于倒錐形倒錐形。內內表表面不光滑面不光滑。 鑄件縮孔的形成過程如下圖所示。假定合金鑄件縮孔的形成過程如下圖所示。假定合金在在恒溫恒溫下凝固或下凝固或凝固溫度凝固溫度范圍很范圍很窄窄，合金由，合金由表表及里逐層及里逐層凝固。凝固。 液態金屬填滿鑄型以后，由于鑄型的表面液態金屬填滿鑄型以后，由于鑄型的表面不斷向外散熱，使靠近型腔表面的金屬溫度很不斷向外散熱，使靠近型腔表面的金屬溫度

27、很快就降低到凝固溫度，凝固成一層外殼。溫度快就降低到凝固溫度，凝固成一層外殼。溫度繼續下降，外殼不斷加厚。繼續下降，外殼不斷加厚。 kakaka12:03:3112:03:31 12:03:31 同時，內部的剩余液體由于本身的液同時，內部的剩余液體由于本身的液態收縮和補充凝固層的凝固收縮，其體態收縮和補充凝固層的凝固收縮，其體積減小。液態收縮和凝固收縮造成的體積減小。液態收縮和凝固收縮造成的體積縮減逐漸積累，在重力的作用下液面積縮減逐漸積累，在重力的作用下液面與頂面相脫離。如此進行下去，外殼不與頂面相脫離。如此進行下去，外殼不斷加厚，液面不斷下降。待合金完全凝斷加厚，液面不斷下降。待合金完全凝

28、固，就在鑄件中形成了縮孔。已經產生固，就在鑄件中形成了縮孔。已經產生縮孔的鑄件自凝固終了溫度冷卻到室溫，縮孔的鑄件自凝固終了溫度冷卻到室溫，因固態收縮使外形尺寸略有縮小。因固態收縮使外形尺寸略有縮小。 由此可知，由此可知，鑄件中的鑄件中的縮孔縮孔是由于是由于合金合金的液態收縮和凝固收縮而產生的液態收縮和凝固收縮而產生的的。12:03:312)2)縮松縮松 縮松多分布于鑄件的縮松多分布于鑄件的軸線區域軸線區域、內澆內澆道附近道附近, ,甚至甚至厚大鑄件的整個斷面厚大鑄件的整個斷面，它，它分分布面廣布面廣， 難于控制難于控制。對鑄件的力學性能。對鑄件的力學性能影響很大影響很大，是鑄件最危險的缺陷之

29、一。，是鑄件最危險的缺陷之一。 12:03:31縮孔與縮松的形成過程12:03:31 縮松的形成過程如上圖所示。具有縮松的形成過程如上圖所示。具有較寬較寬凝固溫度范圍凝固溫度范圍的合金在鑄件的截面上溫度的合金在鑄件的截面上溫度梯度又較小的條件下凝固時，液態金屬最梯度又較小的條件下凝固時，液態金屬最后在后在心部較寬的區域內同時析出心部較寬的區域內同時析出，初生的，初生的樹枝晶把液體分隔成許多小的封閉區樹枝晶把液體分隔成許多小的封閉區。 這些這些小封閉區小封閉區液態金屬的液態金屬的收縮得不到收縮得不到外界金屆液的補充外界金屆液的補充，便形成，便形成細小、分散的細小、分散的孔洞孔洞即縮松?？s松形成的

30、基本原因和縮孔即縮松?？s松形成的基本原因和縮孔一樣，一樣，也是合金的也是合金的液態收縮和凝固收縮液態收縮和凝固收縮所所致致。12:03:313 3）產生的部位）產生的部位（ 1 1）縮孔：）縮孔：壁厚過大壁厚過大部位。部位。（ 2 2）縮松：）縮松：鑄件鑄件芯部，較深層芯部，較深層。4 4）影響因素）影響因素（ 1）液態金屬）液態金屬收縮大收縮大，收縮容積大，易產生，收縮容積大，易產生縮縮松松；（ 2）澆注溫度高澆注溫度高，易產生，易產生縮孔縮孔，液態收縮越大液態收縮越大，則則產生縮孔傾向越大產生縮孔傾向越大；（3）結晶）結晶溫度間隔大溫度間隔大易易產生縮松產生縮松。5 5）改進措施）改進措施

31、（1）順序凝固順序凝固的工藝措施（控制各處的冷卻速的工藝措施（控制各處的冷卻速度）。度）。 任何合金的收縮都是一定要發生的，為了防任何合金的收縮都是一定要發生的，為了防止縮松和縮孔的產生，可通過止縮松和縮孔的產生，可通過改善改善各處的各處的冷卻冷卻速度速度來實現。來實現。 12:03:31 在實際生產中，通常采用在實際生產中，通常采用順序凝固順序凝固原則，原則，并設法使并設法使分散分散的縮松的縮松轉化轉化為為集中集中的縮孔，再的縮孔，再使使集中的縮孔轉移集中的縮孔轉移到到冒口冒口中，最后將冒口中，最后將冒口去去除除，即可獲得完好的鑄件。即通過設置冒口，即可獲得完好的鑄件。即通過設置冒口和冷鐵使

32、鑄件從遠離冒口的地方開始凝固和冷鐵使鑄件從遠離冒口的地方開始凝固并逐漸向冒口推進，冒口最后凝固。并逐漸向冒口推進，冒口最后凝固。 鑄件凝固順序：鑄件凝固順序：薄壁薄壁厚壁厚壁冒口冒口。 鑄件順序凝固示意圖鑄件順序凝固示意圖 12:03:31 為了實現鑄件的順序凝固，應合為了實現鑄件的順序凝固，應合理地選擇理地選擇內繞道在鑄件上的引入位置內繞道在鑄件上的引入位置，開設冒口并放置冷鐵開設冒口并放置冷鐵。生產上為提高。生產上為提高液態金屬的補縮效果，常采用發熱保液態金屬的補縮效果，常采用發熱保溫冒口。溫冒口。 冒口補縮示意圖冒口補縮示意圖 12:03:31（2 2）合理布置澆注系統和澆注工藝）合理布

33、置澆注系統和澆注工藝 1 1壁厚處設冒口壁厚處設冒口，不斷補充冷卻收縮所需要的，不斷補充冷卻收縮所需要的液體金屬；液體金屬； 2 2 最遠處放冷鐵，遠端先冷最遠處放冷鐵，遠端先冷，不斷補充金屬液。，不斷補充金屬液。 3 3一般采取一般采取高溫慢澆高溫慢澆，順序凝固順序凝固的工藝方法的工藝方法注注 1 1冒口冒口的作用：的作用：補縮、排氣、浮渣補縮、排氣、浮渣； 2 2冷鐵冷鐵用來用來調節冷卻速度，不起補縮作調節冷卻速度，不起補縮作 用用。（3 3）合理設計鑄件的結構：）合理設計鑄件的結構：壁厚均勻壁厚均勻且且大于允許大于允許的最小壁厚的最小壁厚。6 6）鑄造應力、變形和裂紋）鑄造應力、變形和裂

34、紋 鑄件在鑄件在冷卻冷卻的過程中，的過程中，收縮受阻收縮受阻，為保持平，為保持平衡，則必然要衡，則必然要產生附加的應力產生附加的應力。12:03:31（1 1）鑄造應力）鑄造應力 1 1熱應力熱應力：與零件的與零件的結構相關結構相關，各部分，各部分的的冷卻速度不一致冷卻速度不一致所至。所至。 2 2機械應力機械應力：在在冷卻冷卻過程中，鑄件過程中，鑄件收收縮縮受到受到鑄型、型芯、以及澆注系統鑄型、型芯、以及澆注系統的機的機械械阻礙阻礙而而產生產生的的應力應力。它是它是暫時的暫時的，當，當經過落砂、除去澆冒口和清理后消失。經過落砂、除去澆冒口和清理后消失。（2)2)變形及防止變形及防止 1 1產

35、生的原因：產生的原因：熱應力熱應力引起的，鑄件引起的，鑄件由于存在由于存在結構結構上和鑄造上和鑄造工藝工藝上的上的不足不足，引起引起一定的鑄造一定的鑄造應力應力，殘留殘留在鑄件內部，在鑄件內部，最終最終釋放釋放后而后而導致的變形導致的變形。12:03:31 如果鑄件如果鑄件存在內應力存在內應力，則鑄件處于，則鑄件處于一種一種不穩定狀態不穩定狀態。鑄件鑄件厚的部厚的部分分受拉受拉應力應力，薄的部薄的部分分受壓應力受壓應力。鑄件本身。鑄件本身總是力圖通過變形來減緩內應力，因總是力圖通過變形來減緩內應力，因此此細而長、厚又薄細而長、厚又薄的鑄件的鑄件易發生變形易發生變形。 12:03:31（3 3）

36、熱應力的形成過程）熱應力的形成過程12:03:31 如圖所示，車床床身的導軌部分因較如圖所示，車床床身的導軌部分因較厚厚而受而受拉應力拉應力，床身腹部分因較，床身腹部分因較薄薄而受而受壓壓應力應力，于是導軌會產生向下的，于是導軌會產生向下的撓曲變形撓曲變形。w 受受拉應力部分（厚壁），向拉應力部分（厚壁），向內凹內凹;w 受壓應力部分（薄壁），向受壓應力部分（薄壁），向外凸外凸。2 2防止的方法防止的方法 設計設計合理結構合理結構，如，如壁厚均勻、對稱分布、壁厚均勻、對稱分布、壁厚差均勻過渡壁厚差均勻過渡。 選擇合理的工選擇合理的工藝措施藝措施：拉應力處采用：拉應力處采用順順序冷卻，反向補償，

37、提高型砂的退讓性序冷卻，反向補償，提高型砂的退讓性。 采用適當的采用適當的熱處理工藝熱處理工藝，退火退火、人工時人工時效效等。等。 12:03:313 3）鑄件裂紋及防止）鑄件裂紋及防止1 1產生根本原因產生根本原因：如果鑄造如果鑄造內應力內應力超過合金的超過合金的強強度極限度極限，則會產生，則會產生裂紋裂紋。裂紋分為。裂紋分為熱裂和冷裂熱裂和冷裂兩種。兩種。2 2熱裂：熱裂：在凝固的過程中在凝固的過程中固相線高溫附近固相線高溫附近形成的。形成的。 形狀：形狀：裂紋裂紋短、形狀曲折、縫隙寬、斷面有嚴短、形狀曲折、縫隙寬、斷面有嚴重氧化、無金屬光澤、裂紋沿晶界產生和擴展重氧化、無金屬光澤、裂紋沿

38、晶界產生和擴展。常見的鑄件：常見的鑄件：鑄鋼和鋁合鑄鋼和鋁合金鑄件中。金鑄件中。產生的原因：產生的原因：在在凝固后期凝固后期，其結晶的骨架已形，其結晶的骨架已形成，在成，在晶粒間晶粒間還還存在少量的液態金屬存在少量的液態金屬，強度低，強度低，如果如果線收縮受阻線收縮受阻（型芯和鑄型退讓性差），（型芯和鑄型退讓性差），收收縮產生的應力縮產生的應力超過該狀態下的超過該狀態下的強度強度。12:03:31.結構不好，冷卻速度不均勻，收縮不結構不好，冷卻速度不均勻，收縮不協調；協調；.金屬材料收縮率大，高溫強度低；金屬材料收縮率大，高溫強度低；.型砂、型芯退讓性差。型砂、型芯退讓性差。防止措施：防止措施

39、：.設計設計合理合理的鑄件結構（壁厚均勻、避的鑄件結構（壁厚均勻、避免應力集中等）；免應力集中等）；. 選擇選擇退讓性好退讓性好的型砂；的型砂； .大的型芯可采用中空結構或內部填以大的型芯可采用中空結構或內部填以焦炭；焦炭； .嚴格限制鑄鋼和鑄鐵中嚴格限制鑄鋼和鑄鐵中硫硫的質量分數；的質量分數；選用選用收縮率小收縮率小的合金等。的合金等。12:03:313 3冷裂：冷裂：在在低溫低溫下形成的。下形成的。 形狀特征：形狀特征：位于位于受拉部位受拉部位，應力集中處應力集中處，其裂縫其裂縫細小細小，呈，呈連續直線狀連續直線狀，干凈、干凈、光滑光滑的斷口，有時呈的斷口，有時呈輕微氧化輕微氧化色，色，延

40、延伸至伸至鑄件的鑄件的表面表面。 常見鑄件：常見鑄件：壁厚差別大壁厚差別大，形狀復雜形狀復雜或或大大而薄而薄的鑄件易產生冷裂。的鑄件易產生冷裂。 產生原因：產生原因：在在熱應力和收縮應力熱應力和收縮應力同時作同時作用下引起的。用下引起的。防止措施：防止措施： .提高合金力學性能；提高合金力學性能；.減小鑄造減小鑄造應力應力，合理設計零件結構。，合理設計零件結構。12:03:31四吸氣性四吸氣性 在在冶煉和澆注冶煉和澆注時吸收氣體的性能。時吸收氣體的性能。 1.侵入氣孔侵入氣孔 1）產生原因：）產生原因：在澆注時，由于在在澆注時，由于在高溫高溫的作用下，的作用下，水分汽化、有機附加物的燃燒水分汽

41、化、有機附加物的燃燒產生的氣體，同產生的氣體，同時這些氣體不能及時排出而時這些氣體不能及時排出而卷入卷入金屬液中。金屬液中。2）主要特征：）主要特征：（1）位于在鑄件）位于在鑄件上表面和型腔表面上表面和型腔表面附近；附近；（2）呈）呈光滑梨形或橢圓形光滑梨形或橢圓形的的大孔洞大孔洞。 3）防止措施：）防止措施：（1）盡量降低型）盡量降低型(芯芯)砂的砂的水份和其他有機物水份和其他有機物；（2）增強砂型）增強砂型(芯芯)的的排氣排氣能力；能力；（3）合理設計）合理設計澆冒口澆冒口系統（以便于排氣）。系統（以便于排氣）。12:03:312.2.析出氣孔析出氣孔 1 1）產生原因：）產生原因：在在冶

42、煉和澆注冶煉和澆注時，時，溶解溶解在金屬在金屬液中的氣體，隨溫度的下降，溶解度減小，液中的氣體，隨溫度的下降，溶解度減小，必然從金屬液中逸出。必然從金屬液中逸出。 2 2）主要特征：）主要特征：體積較小體積較小，分布于鑄件，分布于鑄件截面上截面上。3 3）防止措施：）防止措施：（1）嚴格控制爐料質量：）嚴格控制爐料質量：含水、氧化物和油污含水、氧化物和油污；（2）把好冶煉工藝：加）把好冶煉工藝：加覆蓋劑覆蓋劑，盡量，盡量縮短熔煉縮短熔煉時間時間；（3）抓好燒注操作：保證）抓好燒注操作：保證工具干燥、干凈工具干燥、干凈；避；避免劇烈攪拌免劇烈攪拌；（4）合理設計澆注系統。）合理設計澆注系統。 1

43、2:03:313.3.反應氣孔反應氣孔1 1）產生原因：）產生原因：化學反應化學反應的的 附加物。附加物。2 2）主要特征：）主要特征：（1）數量多而尺寸小數量多而尺寸小(孔徑一般為孔徑一般為13mm)；（2）大多數）大多數產生產生于鑄件于鑄件表皮下表皮下13mm處；處；（3）形狀多呈）形狀多呈針狀或球狀針狀或球狀。 3 3）防止措施：）防止措施：（1）控制型砂的）控制型砂的水分水分；（2）控制合金液的合）控制合金液的合氣量氣量；（3）保證）保證冷鐵、芯撐干燥，無銹、無油污冷鐵、芯撐干燥，無銹、無油污等。等。12:03:31 2-3 鑄造方法（鑄造方法（casting）一在重力作用下的鑄造方法

44、（合金液在一在重力作用下的鑄造方法（合金液在自身重力下充型，不需外力）自身重力下充型，不需外力）1.砂型鑄造砂型鑄造 采用具有一定性能的采用具有一定性能的型型(芯芯)砂砂來制造來制造 鑄型及砂芯鑄型及砂芯，是目前各種液態成型方法，是目前各種液態成型方法中最基本、應用最廣泛的成型方法。它中最基本、應用最廣泛的成型方法。它具有具有靈活性大、生產周期短、成本最低靈活性大、生產周期短、成本最低等優點。據不完全統計，砂型鑄造的鑄等優點。據不完全統計，砂型鑄造的鑄件約占鑄件總產量的件約占鑄件總產量的80一一90。其工。其工藝過程如下藝過程如下:12:03:3112:03:311) 1)砂型的分類砂型的分類

45、 常用的砂型種類有常用的砂型種類有濕型、干型、表面干型和各濕型、干型、表面干型和各種化學硬化砂型種化學硬化砂型等。等。（1 1）濕型：）濕型：不烘干不烘干就澆注。就澆注。1 1濕型優缺點：濕型優缺點：周期短，節能；（不周期短，節能；（不經烘干即可澆注的）。經烘干即可澆注的）。效率高，成本低；效率高，成本低；易于實現機械化作業。易于實現機械化作業。強度低，水分高，不易保證鑄件質量。強度低，水分高，不易保證鑄件質量。2 2應用：應用：適應于中、小型零件（大型零件和壁厚零件不適應于中、小型零件（大型零件和壁厚零件不適宜）適宜）質量要求不高的鑄件。質量要求不高的鑄件。12:03:31（2 2）干型：）

46、干型：烘干烘干后澆注。后澆注。 1 1干型優缺點：干型優缺點：強度高、透氣性好；強度高、透氣性好；水分少，鑄件質量高；水分少，鑄件質量高；生產周期長，耗能；生產周期長，耗能；設備投資大，難以實現機械化、自動化生產。設備投資大，難以實現機械化、自動化生產。 2 2應用：應用：中、大型鑄件；中、大型鑄件；單件、小批生產。單件、小批生產。（3 3）表面干型：）表面干型：僅將砂型僅將砂型表面烘干表面烘干，內部濕度不，內部濕度不變。變。1 1特點特點：表層的強度高，生產周期短，節能；表層的強度高，生產周期短，節能；透氣性和鑄件質量一般。透氣性和鑄件質量一般。2 2應用：應用：用于生產中、大型鑄件，各種用

47、于生產中、大型鑄件，各種 批量的生批量的生產均宜產均宜。12:03:31（4 4）化學硬化：）化學硬化：靠靠粘結劑粘結劑自身的自身的化學反應化學反應來硬來硬化砂型。如水玻璃秒型、水泥砂型、樹脂砂化砂型。如水玻璃秒型、水泥砂型、樹脂砂型等。型等。 1 1特點：特點：不用烘干，周期短、節能；不用烘干，周期短、節能；效率高、勞動條件好；效率高、勞動條件好；產品質量高。產品質量高。舊砂不可回收，成本高舊砂不可回收，成本高(如樹脂砂型如樹脂砂型)，易粘砂，易粘砂 (如水玻璃砂型如水玻璃砂型) 。 2 2應用：應用：中、大型質量高鑄件；中、大型質量高鑄件；多用樹脂砂型。多用樹脂砂型。12:03:31 2

48、2）手工造型）手工造型 緊砂、起模、修型、下芯及合箱緊砂、起模、修型、下芯及合箱等主等主要操作過程全是手工操作。要操作過程全是手工操作。（1 1）特點：）特點： 1 1適應性強，制造成本低；適應性強，制造成本低； 2 2生產率低，勞動強度大，生產率低，勞動強度大， 3 3鑄件質量穩定差。鑄件質量穩定差。（2 2）應用：）應用：單件、小批單件、小批生產中，特別是生產中，特別是大型、復雜大型、復雜的鑄件。的鑄件。12:03:31（3 3）分類）分類（取出模型的方式）（取出模型的方式）1 1整模造型：整模造型：模型為模型為整體整體，型腔在，型腔在一個砂箱中一個砂箱中。 特點：特點：造型簡單，不會錯箱

49、。造型簡單，不會錯箱。 應用：分型面在應用：分型面在在端部、且為平面的鑄件。在端部、且為平面的鑄件。2 2分模造型：分模造型：模型為模型為對分型對分型，型腔位于，型腔位于上、下上、下砂箱內砂箱內。 特點：特點：模型制造復雜，造型方便。模型制造復雜，造型方便。 應用：應用：最大截面位于零件上的某一位置上。最大截面位于零件上的某一位置上。3 3挖砂造型：挖砂造型：模型為模型為整體整體，阻礙拔模的型砂挖阻礙拔模的型砂挖掉掉。 特點：特點：分型面是曲面，費時。分型面是曲面，費時。 應用：應用：單單件小批生產、分型面為非平面件小批生產、分型面為非平面的鑄件。的鑄件。（手輪）（手輪）12:03:314 4

50、活塊造型：活塊造型：妨礙起模的部分單獨妨礙起模的部分單獨制成制成可分離可分離的的獨立塊獨立塊。 特點：特點：操作難度大，費時，易產生錯位。操作難度大，費時，易產生錯位。 應用：應用：單件、小批單件、小批，帶有，帶有凸起部分的、難以起凸起部分的、難以起模模的鑄件。的鑄件。5 5刮板造型：刮板造型：不用模型不用模型，只使用與鑄件回轉形，只使用與鑄件回轉形面相同的面相同的母面樣板母面樣板。 特點：特點：模型簡單，費時，操作水平高。模型簡單，費時，操作水平高。 應用：應用：單件、小批單件、小批生產，生產，大型回轉大型回轉類零件的鑄類零件的鑄件（大齒輪坯等）件（大齒輪坯等） 。6 6三箱造型：三箱造型：

51、采用采用三個砂箱三個砂箱來造砂型。（中間來造砂型。（中間砂箱有高度要求）砂箱有高度要求） 特點：特點：操作復雜，易位錯，機械化程度低。操作復雜，易位錯，機械化程度低。 應用：應用：單件，小批，中間截面小單件，小批，中間截面小的零件。（兩的零件。（兩端帶法蘭的零件）端帶法蘭的零件）12:03:317 7假箱造型：假箱造型：利用利用預先制好預先制好的半個鑄型的半個鑄型（假箱）假箱）代替底板，省去挖砂。代替底板，省去挖砂。 特點：特點：假箱參與造型，不組成鑄型，造假箱參與造型，不組成鑄型，造型效率高，操作復雜。型效率高，操作復雜。 應用：應用：形狀復雜的小批形狀復雜的小批量生產。量生產。8 8地坑造

52、型：地坑造型：不用砂箱不用砂箱，利用地下坑地造，利用地下坑地造型。型。 特點：特點：成本低，占地面積大，生產環境成本低，占地面積大，生產環境差，生產率低。差，生產率低。 應用：應用：單件、大型單件、大型鑄件。鑄件。12:03:31手工造型分類按砂箱特征分按砂箱特征分兩箱造型兩箱造型 適用各種批量、大小鑄件適用各種批量、大小鑄件三箱造型三箱造型用于有兩個分型面的單件、小批量生用于有兩個分型面的單件、小批量生產產脫箱造型脫箱造型 用于小型鑄件用于小型鑄件地坑造型地坑造型 用于生產批量小的大中型鑄件用于生產批量小的大中型鑄件12:03:32 按模型特按模型特征分征分整模造型整模造型用于鑄件最大截面靠

53、一端且為平面用于鑄件最大截面靠一端且為平面的鑄件，不會錯箱的鑄件，不會錯箱挖砂造型挖砂造型用于分型面是曲面的單件、小批量用于分型面是曲面的單件、小批量生產的鑄件生產的鑄件假箱造型假箱造型用于成批生產需要挖砂的鑄件用于成批生產需要挖砂的鑄件活塊造型活塊造型用于單件、小批量生產帶有凸出部用于單件、小批量生產帶有凸出部分、難以起模的鑄件分、難以起模的鑄件刮板造型刮板造型用于有等截面或回轉體的大、中型用于有等截面或回轉體的大、中型鑄件，單件、小批生產鑄件，單件、小批生產12:03:323 3）機器造型）機器造型 用機器來完成用機器來完成部分或全部部分或全部造型操作的方造型操作的方法。法。（1 1）特點

54、：）特點： 1 1效率高、勞動條件好；效率高、勞動條件好； 2 2產品質量穩定；產品質量穩定； 3 3采用模板造型；（模板固定模樣、澆采用模板造型；（模板固定模樣、澆冒口的底版冒口的底版)， 4 4不宜采用三箱不宜采用三箱造型。造型。（2 2）應用：）應用：大批、大量大批、大量生產；生產；12:03:32（3 3）分類）分類（按緊砂方式分）（按緊砂方式分） 1 1震壓造型震壓造型: : 用機用機械震動來緊實械震動來緊實型砂。型砂。 特點：特點：設備簡單，造價低，緊實度較均設備簡單，造價低，緊實度較均勻，緊實力低，噪聲大，為勻，緊實力低，噪聲大，為0.15-0.4MP。應用：應用：大量、小件大量

55、、小件鑄造。鑄造。2 2微振壓實造型：微振壓實造型：高頻、低幅、利用砂的高頻、低幅、利用砂的慣性慣性緊實；緊實； 特點：特點：效率高、緊實度均勻，場地要抗效率高、緊實度均勻，場地要抗震，噪音大、機械壽命短；震，噪音大、機械壽命短； 應用：應用：大批量、形狀較復雜大批量、形狀較復雜的零件的零件。12:03:32 3 3高壓造型：高壓造型：較高的比壓較高的比壓（0.7-1.5MPa）緊實型砂。緊實型砂。特點：特點：緊實度高、鑄件質量高，噪聲小，緊實度高、鑄件質量高，噪聲小，生產率高，使用成本高。生產率高，使用成本高。應用：應用：大量或成批生產小型大量或成批生產小型鑄件。鑄件。4 4拋砂造型：拋砂造

56、型：利用利用離心力拋砂離心力拋砂緊實。緊實。 特點：特點：緊實度均勻、效率低、操作簡單、緊實度均勻、效率低、操作簡單、噪音小。噪音小。應用：應用：單件、小批，大、中型單件、小批，大、中型鑄件。鑄件。12:03:324 4氣沖造型氣沖造型：用：用燃氣或壓縮空氣燃氣或壓縮空氣瞬時膨瞬時膨脹賬來緊實型砂。脹賬來緊實型砂。特點特點：緊實度高、精度高、設備簡單、：緊實度高、精度高、設備簡單、能耗低、噪音小。能耗低、噪音小。應用：應用：成批、小型、復雜成批、小型、復雜零件。零件。5 5負壓造型：負壓造型：型砂型砂不用粘結劑不用粘結劑，利用，利用高高密密封、抽真空密密封、抽真空來緊實型砂。來緊實型砂。特點：

57、特點：投資少、精度高、舊砂可回用、投資少、精度高、舊砂可回用、能耗低、污染小、效率低。能耗低、污染小、效率低。應用：應用：單件、小批、形狀不復雜單件、小批、形狀不復雜的零件。的零件。12:03:324 4）制芯）制芯 單件小批用手工制作，成批大量用機械制作單件小批用手工制作，成批大量用機械制作（射芯機、殼芯機）；（射芯機、殼芯機）；2.2.金屬型鑄造金屬型鑄造 金屬液澆注到金屬液澆注到金屬材料制成的鑄型金屬材料制成的鑄型中中,以獲以獲得成品的方法。得成品的方法。1 1）特點：）特點： （1） 節省材料節省材料,污染小污染小(一型多件一型多件)； （2） 工藝簡短、機械化程度高；工藝簡短、機械化

58、程度高； （3）精度高，力學性能好；）精度高，力學性能好； （4）造價高，排氣和退讓性差，易產生裂紋及）造價高，排氣和退讓性差，易產生裂紋及其他缺陷；其他缺陷；（5）冷卻速度快，不已鑄造結構復雜、薄壁的）冷卻速度快，不已鑄造結構復雜、薄壁的大型零件。大型零件。12:03:323 3）金屬模的結構）金屬模的結構（1 1）金屬型模體：）金屬型模體：材料一般是材料一般是耐熱鑄鐵耐熱鑄鐵（高溫（高溫不熔化和變形）、不熔化和變形）、鑄鋼鑄鋼； 1 1組成：組成： 型腔：形成一定形狀的鑄件。型腔：形成一定形狀的鑄件。 澆注系統：采用底澆注，縫隙式、澆注系統：采用底澆注，縫隙式、 直澆道；有時采用斜形直澆道

59、；有時采用斜形 和蛇形，以阻渣和降低和蛇形，以阻渣和降低 流速。流速。 排氣槽、合模銷。排氣槽、合模銷。2 2型芯：型芯：形成鑄件的內腔（孔、槽）；形成鑄件的內腔（孔、槽）；3 3外圍結構：外圍結構：夾緊、開合機構、頂出機構等。夾緊、開合機構、頂出機構等。12:03:3212:03:32 金屬型鑄造演示12:03:324 4）工藝特性）工藝特性 （1 1）鑄型必須預熱：）鑄型必須預熱：其導熱性好，金屬液流動其導熱性好，金屬液流動性將受影響，易產生性將受影響，易產生冷隔、澆不到、氣孔冷隔、澆不到、氣孔等等缺陷。缺陷。注：注： 1 1澆注澆注HTHT時，時，250350250350，澆注鋁合金，澆

60、注鋁合金時，時， 200300200300。 2 2澆注過程中應注意散熱，以免型溫高，澆注過程中應注意散熱，以免型溫高，造成組織粗大，模具的熱蝕和變形。造成組織粗大，模具的熱蝕和變形。 （2 2）型腔噴刷涂料：）型腔噴刷涂料：防止金屬防止金屬直接沖蝕和熱擊直接沖蝕和熱擊金屬模體。涂層厚度一般為金屬模體。涂層厚度一般為0.30.5mm。 注：注： 1 1涂料的種類應與不同的澆注合金相適應；涂料的種類應與不同的澆注合金相適應；列如：鋁合金用氧化鋅，水玻璃等混合物；列如：鋁合金用氧化鋅，水玻璃等混合物； 2 2涂層不能調節鑄件的冷卻速度涂層不能調節鑄件的冷卻速度 。12:03:32（4 4）及時開型