铸造是将金属熔炼成符合要求的液体并浇进铸型里,经冷却凝固、清整处理后得到有预定形状、尺寸和性能的铸件的工艺过程。铸造毛胚因近乎成形,从而达到减少加工的目的,同时降低了成本也减少了加工时间。
铸件广泛应用于汽车的发动机、变速箱、车桥总成等,代表的铸件有:发动机缸体、缸盖、飞轮、曲轴,变速箱、离合器壳体,转向节等,其它方面包括大部分的转向机、压缩机、电机及各类阀的壳体。
铸造种类很多,按造型方法习惯上可以分为:普通砂型铸造:包括湿砂型、干砂型和化学硬化砂型3类。
2. 特种铸造: 按造型材料又可分为以天然矿产砂石为主要造型材料的特种铸造(如熔模铸造、泥型铸造等)和以金属为主要铸型材料的特种铸造(如金属型铸造、压力铸造等)2类。
1. 按碳在铸铁中存在形式不同可分为: 1) 白口铸铁:C微量溶于Fe外,全部以Fe₃C形式存在。断面银白、硬、脆、难机械加工,很少用于制造零件。2) 灰口铸铁:C微量溶于Fe外,全部或大部以石墨形式存在。断口灰色,应用最广。 3) 麻口铸铁:有石墨,莱氏体,属于白口铁和灰口铁之间的过渡组织。断口黑白相间、麻点、硬、脆、难加工。
2. 根据石墨形态的不同,灰口铸铁又分为:1)普通灰口铸铁:片状 2)可锻铸铁:团絮状 3)球墨铸铁:球状 4)蠕墨铸铁:蠕虫状
灰口铁占铸铁产品总量的70% 以上,其显微组织为金属基体(铁素体,珠光体)+片状石墨。
1. 石墨对性能的影响1)由于石墨的存在,减少了承载的有效面积;2)石墨的边缘形成缺口,应力集中,形成脆性断裂。石墨越多,越粗大,分布越不均或呈方向性,机械性能越差。
2. 灰口铁的孕育处理 1)为了提高灰口铁的强度和硬度,尽量使石墨片细化,对其进行孕育处理。即加入许多外来质点,增加石墨结晶核心,得到珠光体灰口铁; 2)孕育铸铁(又叫变质铸铁)适于较高强度、高耐磨性、气密性铸件。最常用的孕育剂为含75% Si的铁合金,也有用含硅、钙、铁的合金。
3. 灰口铁的生产特点 1)常见的熔炼方式: ——冲天炉-保温炉双联熔炼 ——中频炉熔炼; 2)铸造性能优良,便于铸出薄而复杂的铸件;3)一般不需冒口、冷铁,使工艺简化;4)一般不用热处理或仅需时效。
4. 灰铸铁的铸造流程
五、力学性能常规力学性能检验
通常包括:抗拉强度、屈服点、伸长率、断面收缩率、挠度、冲击吸收功(或冲击韧度)和硬度。 ——抗拉强度、屈服点、伸长率、断面收缩率在拉伸试验机上测定; ——冲击吸收功或冲击韧度在冲击试验机上测定; ——挠度和抗弯强度用横向弯曲试验方法测定; ——硬度用各种硬度计测定。
2. 非常规力学性能检验
包括:断裂韧度、疲劳性能、蠕变性能、高温力学性能、低温力学性能等。
六、气密试验
在工作状态下承受流体(气体或液体)压力或不许有渗漏的铸件,在交付前应进行气密性试验。气密性试验的流体介质种类、试验压力和压力保持时间,应符合相关标准的规定或由供需双方商定。
七、无损检验
无损检验是在不破坏被检铸件的情况下,采用物理、化学等方法探测被检对象的内部和表面缺陷及材料的某些物理性能的质量检测方法。铸造行业目前常用的无损检测方法主要有磁粉检验法、液体渗透检验法、射线检测法和超声波检测法。前两种方法用于检测铸件表面质量,后两种方法用于检测铸件内部质量。