铸造基础知识教程 第一篇 铸铁简介 第一章:绪论 1.铸造在国民经济中的地位和作用 铸造是熔炼金属,制造铸型,并将熔融金属浇入铸 型,凝固后获得一定形状和性能铸件的成形方法。 1.铸造在国民经济中的地位和作用 1)、特点及其重要性 1.适用范围广 从几克到480吨的各种合金铸件。铸件形状可以非常复杂 2.可制造各种合金铸件 3.铸件的尺寸精度高 4.成本低廉 铸件在一般机器生产中约占总质量的40 %~80%,而成本只占机器总成本的25 %~30%。 成本低廉的原因是:①容易实现机械化生产;②可大量利用废、旧金属料;③与锻件相比,其动力消耗小;④尺寸精度高,加工余量小,节约加工工时和金属 2)、我国铸造技术的发展 我国的铸造技术已有6000年悠久的历史,是世界上较早掌握铸造技术的文明古国, 1978年湖北省随县出土的曾侯乙墓青铜器重达10t。有64件的一套编钟,铸造时代是距今2400年前的战国初期。湖北省随县出土的曾侯尊盘可以看出铸工之精湛,铸于战国初期。 河北省沧州的大铁狮,高5m多,长近6m.重19.3t,是公元9世纪五代后周时铸成的. 战国时期的青铜编钟之一 战国初期铸的曾侯尊盘 沧州的大铁狮(铸于公元953年) 5m轧机机架(480T)浇注情况 合金船用推进器直径11米重量100吨 吉祥钟——大钟之最 锡青铜铸造重ll6吨 加工中心床身 3)近代工业生产中占有不可替代的地位,特别是基础工业: (1)机械加工工业——如机床,铸件占50~90%; (2)汽车、拖拉机工业; (3)铁路; (4)石油化工、矿山冶金; (5)国防工业; (6)其他——造船、仪表、航空航天、民政城建等。 4)铸造生产水平的标志: (1)机械化、自动化生产; (2)质量(包括表面质量)大大提高; (3)生产规模扩大; (4)产量。 2.铸造生产工艺流程和控制关键 1)生产工艺流程: 合同签订→行政管理→环境管理→生产计划→生产调度→原材料进厂→原材料检验→库房管理→基本建设→设备管理→设备维护→工艺设计→工装设计→模型制作→模型检验→工艺施工→工艺检验→配 砂→天车运输→造 型→制 芯→合 箱→配 料→熔 化→浇 注→打 箱→落 砂→清 理→退 火→抛 丸→打 磨→精 整→油 漆→产品检验→产品加工→产品包装→产品运输→出入库管理→产品销售→售后服务 1)生产工艺流程 2)控制关键: (1)原材料(包括金属的、非金属的、以及辅料); (2)熔炼(包括配料及其控制,熔炼方法及设备); (3)造型(包括造型方法、铸型工艺设计以及造型材料处理); (4)热处理; (5)检测。 3.铸铁的特性和分类 1)特性: (1)具有一定的力学性能; *性能举例和检测方法介绍。 (2)铸造性能好,造型工艺性好——流动性、补缩性、防裂性; (3)减震性好,缺口敏感性低; (4)加工切削性能好; (5)有一定的耐磨性和其他特殊性能; (6)较好的热处理性; (7)生产成本低、设备可简单。 2)分类: HT、QT、RuT、KT、特种铸铁等。 第二章 灰铸铁 §2-1 灰铸铁的特点 1.金相组织与力学性能 组织:G片+P 或 G片+P+F(间或有少量Cm) 非金属夹杂物: 硫化物+磷共晶 2.牌号与成分 1)灰铸铁牌号: HT150、HT200、HT250、HT300、HT350,共5个牌号 表一 灰铸铁件的化学成分 表一 灰铸铁件的化学成分 说明: 1.随牌号提高(即σb↑),则C、Si↓; 2.同一牌号,铸件壁厚↑,则C、Si↓; 3.高于HT250的牌号(或高于HT200), 是通过孕育处理得到的; 4.根据目前国内的生产水平,一般要求 P、S≤0.10%; 5.高牌号灰铸铁件可采用低合金化。 §2-3 灰铸铁组织中的石墨和基体 1.石墨 1)分布形态: A — 均匀分布、无向性——过冷度小结晶; B —片状和点状石墨聚集成菊花状(蔷薇状)—较大过冷下结晶; C —部分石墨带尖角块状、粗大片状、初生石墨——过共晶成分、冷速小; D —— 晶间点状石墨、呈无向分布——冷速大,为过冷石墨。亚、共、过共晶成分都存在; E —— 晶间网状石墨、呈有向分布——冷速小,Sc较小的成分下存在; F —— 星状石墨、初生石墨——过共晶成分、冷速大(薄壁铸件)。 2)尺寸大小:分8级。 2.基体 珠光体(P):σb=800~850N/mm2,HB=160~260,δ=20~25% 铁素体(F): σb=250~300N/mm2,HB=80~100,δ=40~55% 需要特别指出的是,由于石墨(