材料成型工艺基础重点总结[1]VIP免费

第一章：金属的液态成型一、充型：1.充型概念：液态合金填充铸型的过程，简称充型。2.充型能力：液态合金充满铸型型腔，获得形状完整、轮廓清晰铸件的能力。充型能力不足时，会产生浇不足、冷隔、夹渣、气孔等缺陷影响充型能力的主要因素⑴合金的流动性—液态合金本身的流动能力a化学成分对流动性的影响—纯金属和共晶合金的成分的流动性好b工艺条件对流动性的影响—浇注温度、充型能力、铸型阻力c流动性的实验⑵工艺条件：a、浇注温度一般T浇越高，液态金属的充型能力越强。b、铸型填充条件—铸型的许热应力c、充型压力：态金属在流动方向上所受的压力越大，充型能力越强。d、铸件复杂程度:构复杂，流动阻力大，铸型的充填就困难e、浇注系统的的结构浇注系统的结构越复杂，流动阻力越大，充型能力越差。f、折算折算厚度也叫当量厚度或模数，为铸件体积与表面积之比。折算厚度大，热量散失慢，充型能力就好。铸件壁厚相同时，垂直壁比水平壁更容易充填。——影响铸型的热交换影响动力学的条件（充型时阻力的大小），必须在保证工艺条件下金属的流动性好充型能力才好。二、冷却⑴影响凝固的方式的因素：a.合金的结晶温度范围—合金的结晶温度范围愈小，凝固区域愈窄，愈倾向于逐层凝固。金属和共晶成分的合金是在恒温下结晶的。由表层向中心逐层推进(称为逐层凝固)方式，固体层内表面比较光滑，流动阻力小，流动性好。b.铸件的温度梯度—在合金结晶温度范围已定的前提下，凝固区域的宽窄取决与铸件内外层之间的温度差。若铸件内外层之间的温度差由小变大，则其对应的凝固区由宽变窄。⑵凝固:a.逐层凝固—充型能力强，便于防止缩孔、缩松。灰铸铁和铝硅合金等倾向于逐层凝固。b.糊状凝固—充型能力差，难以获得结晶紧实的铸件球铁倾向于糊状凝固。c.中间凝固—⑶收缩:a.液态收缩从浇注温度到凝固开始温度之间的收缩。由温度下降引起。T浇—T液用体收缩率表示b.凝固收缩从凝固开始到凝固终止温度间的收缩。由状态改变、温度下降和相变三部分组成。T液—T固用体收缩率表示——液态收缩与凝固收缩产生的缺陷：1)缩孔产生部位：通常在铸件上部，或最后凝固的部分,呈倒锥形，内表面粗糙。产生条件：铸件由表及里地逐层凝固，即纯金属或共晶成分的合金易产生缩孔。影响因素：合金的液态收缩↑，凝固收缩↑→缩孔容积↑浇注温度↑→缩孔容积↑；铸件较厚→缩孔容积↑2)缩松缩松：分散在铸件某些区域内的细小孔洞，分为宏观缩松和显微缩松两种，显微缩松分布更为广泛。形成条件:主要出现在结晶温度区间大呈糊状凝固的合金中。3）和缩松的危害：铸件的致密性降低，降低有效的受力面积，降低有效受力面积。4）孔和缩松的防止：a.工艺措施:设冒口，加冷铁，使铸件实现“顺序凝固”,以利“补缩”或转移缩孔和缩松至浇冒口。b.顺序凝固-顺序凝固是指铸件按规定方向从一部分到另一部分逐渐凝固的过程。c.固态收缩从凝固终止温度到室温间的收缩。由温度下降和相变两部分组成。T固—T室用线收缩率表示——固态收缩产生的缺陷：产生铸造应力、变形和开裂1.铸造应力:件在凝固以后的继续冷却过程中，其固态收缩受到阻碍，铸件内部即将产生内应力。按成因可分为3种;——收缩应力：是有铸型的机械阻碍引起的，也叫机械阻碍应力，属于零食应力。——相变应力：铸件固态时相变产生体积变化而引起的应力。——热应力：由于铸件的壁厚不均匀，个部分的冷却速度不同，同一时刻住家个部分收缩量不同，在相互的制约下产生的应力。其形成的3个阶段：（10图1-8）——热应力及机械应力的危害：有残余应力的铸件，经机械加工，一段时间后，将产生变形，影响零件精度——热应力的防止：尽量减小铸件个部分的温差，改善砂型和砂芯的退让性，尽量避免出现牵制收缩的结构，去应力退火。2.铸件的变形:(1)当铸造应力形成时，若超过合金的屈服极限低于强度极限，则产生塑性变形。(2)铸件内残留应力引起的铸件变形，即自发地通过变形来减缓其内应力。——铸件变形的防止：a.工艺上采用同时凝固原则，减小温差，均匀冷却；适用于收缩小或倾向于糊状凝固的合金，如灰铸铁、锡青铜等。b.铸件壁厚尽量均匀、对称c.反变形法...