液态金属铸造成形笔记

液态金属铸造成形

简介

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液态金属铸造成形

1

将液态金属浇注到与零件形状、尺寸相适应的铸型型腔中，待其冷却凝固，以获得毛坯或零件的生产方法，通常称为金属液态成形或铸造。 工艺特点

1．可生产形状任意复杂的制件，特别是内腔形状复杂的制件。 2．适应性强，合金种类不受限制，铸件大小几乎不受限制。 3.材料来源广，废品可重熔，设备投资低。 4．废品率高、表面质量较低、劳动条件差。

工艺基础-充型能力

液态合金填充铸型的过程。充型能力是液体金属充满铸型型腔，获得尺寸精确、轮廓清晰的成形件的能力。充型能力不足时，会产生浇不足、冷隔、夹渣、气孔等缺陷。[2]

充型能力首先取决于金属本身的流动性（流动能力），同时又受铸型性质、浇注条件和铸件结构等因素的影响。

一、液态合金的流动性

合金的流动性是： 液态合金本身的流动能力。 二、浇注条件

1.浇注温度 一般T浇越高，液态金属的充型能力越强。

2.充型压力 液态金属在流动方向上所受的压力越大，充型能力越强。 3.浇注系统结构越复杂，流动阻力越大，充型能力越差。

三、

第二章 液态材料铸造成形技术过程

概述

液态材料成形技术通常称为铸造，是材料成形技术之一。铸造成形技术几乎能用所有金属材料制造极为复杂的零件，主要担负着毛坯成形及改性的功能，将原材料加工成尽量接近产品（零件）最终形状尺寸，并保证其组织，性能符合要求，安全可靠。铸造具有投资小，技术过程灵活性大和生产周期短等优点，而被广泛应用于机械制造，矿山冶金，交通运输，石化通用设备，农业技术，能源，轻工纺织，土建工程，电力电子，航天航空，国防军工等领域。

铸造成形也会带来某些缺陷，如铸造内部组织疏松，晶粒粗大，易产生缩孔，缩松，气孔等缺陷；而外部易产生粘砂，夹砂，砂眼等缺陷。由此，铸件力学性能低，特别是冲击韧性，比同样材料锻件的力学性能低。正如铸件工序多，且难以精确控制，使得铸件品质不够稳定。

铸造成形技术的方法很多，按生产方法分为：砂形铸造和特种铸造。按冶金分类可分为：铸铁，铸钢，

铝合金，铜合金，镁合金，钛合金。

2—1铸造成形技术过程特征及理论基础

一 液态金属的充形能力

1 液态金属的充形能力与流动性

（1）液态金属充满铸形形腔，获得形状完整，轮廓清晰的铸件的能力，称为液态金属冲填铸形的能力，简称液态金属的充形能力。

实践证明，同一种金属用不同铸造方法，所能铸造成形的铸

第二章 液态材料铸造成形技术过程

概述

液态材料成形技术通常称为铸造，是材料成形技术之一。铸造成形技术几乎能用所有金属材料制造极为复杂的零件，主要担负着毛坯成形及改性的功能，将原材料加工成尽量接近产品（零件）最终形状尺寸，并保证其组织，性能符合要求，安全可靠。铸造具有投资小，技术过程灵活性大和生产周期短等优点，而被广泛应用于机械制造，矿山冶金，交通运输，石化通用设备，农业技术，能源，轻工纺织，土建工程，电力电子，航天航空，国防军工等领域。

铸造成形也会带来某些缺陷，如铸造内部组织疏松，晶粒粗大，易产生缩孔，缩松，气孔等缺陷；而外部易产生粘砂，夹砂，砂眼等缺陷。由此，铸件力学性能低，特别是冲击韧性，比同样材料锻件的力学性能低。正如铸件工序多，且难以精确控制，使得铸件品质不够稳定。

铸造成形技术的方法很多，按生产方法分为：砂形铸造和特种铸造。按冶金分类可分为：铸铁，铸钢，

铝合金，铜合金，镁合金，钛合金。

2—1铸造成形技术过程特征及理论基础

一 液态金属的充形能力

1 液态金属的充形能力与流动性

（1）液态金属充满铸形形腔，获得形状完整，轮廓清晰的铸件的能力，称为液态金属冲填铸形的能力，简称液态金属的充形能力。

实践证明，同一种金属用不同铸造方法，所能铸造成形的铸

《材料成形技术基础》总复习思考题

——铸造成形

一、基本概念

1、液态金属的充型能力，2、缩孔，3、缩松，4、冒口，5、铸件收缩，6、同时凝固，7、顺序凝固，8、逐层凝固，9、体积凝固（糊状凝固），10、铸造应力，11、铸件的化学成分偏析。

二、是非判断

1、铸造成形时，提高液态金属的过热度可提高其流动性。（ ）

2、液态收缩和凝固收缩大于固态收缩是产生缩孔和缩松的根本原因。（ ） 3、为防止铸件产生裂纹，零件结构设计时应力求璧厚均匀。（ ） 4、选择铸造分型面的首要原则是保证能够起模。（ ）

5、铸造起模斜度是便于造型时起模而设置的，并非零件结构所必须的。（ ） 6、熔模铸造、气化模铸造（实型铸造）都属于砂型铸造。（ ） 7、金属液体在高速、高压充型是压力铸造的重要特点。（ ）

8、压力铸造、真空铸造、低压铸造、金属型铸造均属于永久型铸造。（ ） 9、压铸件可以进行热处理强化，以提高机械性能。（ ）

10、采用型芯可获得铸件内腔，因此所有铸造方法中均要采用型芯。（ ）

11、为了便于造型，铸件结构设计时，所有垂直于分型面的非加工面应给出结构斜度。（12、铸造圆角主要是为了减少热节，同时也美观。（ ） 13、为减少铸

理想点亮人生 努力铸造成功

同学们：世界上成功者的队伍里，很多人并不见得很聪明，失败者的队伍里，很多人并不见得愚笨。其实，有一样东西比聪明的脑袋更重要，那就是人的理想和意志！

当我们刚出生时，一切都是未知数，只有性别的差异。随着时间的推移，环境的改变，学习的艰难，世道的艰辛，人情的冷暖，人们的理想和意志就会慢慢地发生改变，这样的改变将会导致人与人之间的差距，于是，有些人很成功，有些人很失败；有些人很出色，有些人很平庸；有些人很幸福，有些人很痛苦。想在这个激烈竞争的社会成为一个很成功、出色、幸福的人，关键在于你有没有一个目标！有没有一颗永远不冷不死的心！有没有一股不管是主观因素还是客观因素都打不垮的意志！

此刻，就让我们打开心门，进入我们的心灵世界，与自己的心灵对话。让我们回忆，从幼儿园开始回忆，把我们丢失的东西找回来……

这些年来，在我们最需要帮助的时候，是谁向我们伸出援助之手？在茫茫的人海中，是谁是最关心我们，我们出门在外，是谁总是牵挂着我们？是谁盼着我们回家？我们生病的时候是谁最着急？我们最高兴的时候是谁比我们更高兴？我们最痛苦的时候又是谁比我们更痛苦？我们最失落无助的时候，是谁来安慰、鼓励我们？我们最孤独寂寞的时候又是谁来陪伴？

也许我

金属加工常识

第一章铸造成型

第一节 铸造工艺基础 第二节 砂型铸造详解 第三节铸造工艺图 第四节金属的铸造性能 第五节铸件结构工艺性 第六节特种铸造

金属加工常识

第一节 铸造工艺基础

一、铸造成型特点1.成本低廉，设备简单、周期短 2.成型方便，工艺灵活性大 3.砂型铸件的力学性能较差，质量不够稳定 4.砂型铸造成型生产劳动强度大，生产条件差

二、铸造成型方法l.特种铸造 2.砂型铸造

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金属加工常识

第二节 砂型铸造详解

一、工艺流程砂型铸造的T艺过程如图1-1所示。图1-2为齿轮毛坯的砂 型铸造T艺过程简图。铸件的形状与尺寸主要取决于造型和 制芯，而铸件材料的化学成分则取决于熔炼。所以，造型、 制芯和熔炼是铸造生产中的重要T序。

二、造型材料和工具1.造型材料 制造铸型用的材料称为造型材料。造型材料主要包括型砂 和芯砂。型砂和芯砂主要由原砂、黏结剂(多用黏土和膨润 土，有时也用水玻璃、植物油、树脂等)、附加物毛坯(煤 粉或木屑等)、旧砂和水组成。下一页 返回

金属加工常识

第二节 砂型铸造详解

为了获得合格的铸件，造型材料应具备一定的强度、可塑性、 耐火度、透气性、退让性和溃散性等性能。 2.造型工具 制造铸型用的

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第二篇

金属液态成形工艺

湖北汽车工业学院材料工程系 Department of Materials Engineering

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绪论什么是液态成形(铸造) 一 什么是液态成形(铸造)?将液态合金浇注到一定形状、尺寸铸型空腔中， 将液态合金浇注到一定形状、尺寸铸型空腔中， 待其冷却凝固，以获得毛坯或零件的生产方法. 待其冷却凝固，以获得毛坯或零件的生产方法.

铸造的核心问题： 铸造的核心问题： 凝固组织的形成与控制； 凝固组织的形成与控制； 铸造的缺陷与防止； 铸造的缺陷与防止； 尺寸精度与表面粗糙度的控制。 尺寸精度与表面粗糙度的控制。

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二 铸造生产过程

变速箱壳体的铸造过程湖北汽车工业学院材料工程系 Department of Materials Engineering

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铸 零 件 图 造 工 艺 图

型砂 模型 熔化 芯盒 芯砂

铸 型 浇注 型 芯 冷却 凝固

铸 件

湖北汽车工业学院材料工程系 Department of Materials Engineering

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1. 金属的液态成形(铸造)

1.0 概述

将金属材料加热到高温熔化状态，然后采取一定的成形方法，待其冷却、凝固后获得所需金属制品，这种制造金属毛坯的过程称为金属的液态成形。金属的液态成形除了铸造之外，还有液态模锻。

1.0.1铸造的定义

铸造是指将液态合金浇注到与零件的形状、尺寸相适应的铸型型腔中，待其冷却凝固后，获得所需形状、尺寸和性能的毛坯或零件的金属液态成形方法。它是生产机器零件毛坯的主要方法之一。

1.0.2铸造的基本过程

铸造生产的基本过程包括以下三个步骤： ①根据零件的要求，准备一定的铸型；

②把金属液体浇满铸型的型腔； ③金属液体在铸型型腔中冷凝成形，获得一定形状和尺寸的铸件。

1.0.3铸造生产的特点

铸造的实质就是液态金属(合金)逐步冷凝成形，具有以下特点： ? 优点： ①适应性广

几乎所有金属及其合金，只要能够熔化成液态便能铸造，尤其是适合生产塑性差的材料。 ②工艺灵活性大

各种形状、尺寸(壁厚从0.5～1000mm、轮廓从几毫米至几十米)、重量(从几克～几百吨)和生产批量的铸件都能生产，能够制成如机床床身、箱体、机架、支座等具有复

杂内腔的毛坯。某些形状极其复杂的零件只能用铸造方法制造毛坯。 ③省工省料

金属液态成型

10.4铸造应力Stress in Castings

金属液态成型

铸造应力金属在凝固和冷却过程中,由于收缩、热作用和相变等因素发生体积变化，当受到外界或其本身制约，变形受阻后所产生的应力热应力：铸件各部分厚薄不同，由于冷速不同造成同一时刻各部分收缩量不一致，铸件各部分彼此制约，产生应力相变应力：固态相变合金，由于铸件各部分冷却条件不同，达到相变温度的时刻不同且相变程度也不同而产生的应力机械阻碍应力。铸件收缩受到铸型、型芯和芯骨等机械阻碍所产生的应力

形成原因铸造应力

金属液态成型

铸造应力存在时间铸造应力临时应力。形成原因消失，应力随之消失常见为机械阻碍应力残余应力。形成原因消失，应力仍然存在常见为热应力

残余应力对铸件质量有影响，其存在将引起铸件尺寸和形状的变化，影响精度，产生冷裂。此外，当残余应力与机件工作应力同方向时，应力叠加会导致超出合金的强度极限而发生提前断裂。

金属液态成型

热应力热应力形成过程应力框由粗杆I、细杆Ⅱ和横梁组成假设： (1)金属充满铸型后即停止流动 (2)杆I,Ⅱ原始长度皆为L0,并都从同一温度TL开始冷却到室温T0 (3)线收缩开始温度TY,收缩系数不随温度变化 (4)冷却过程中不发生固态相变，铸件收缩不受铸型阻碍

液态金属行业研究报告

第一节 液态金属材料简述 1.1液态金属的定义

液态金属即非晶材料，是一种长程无序（短程有序）、亚稳态（一定温度晶化）、一定程度上的物理特性各向同性的金属材料，具有固态、金属、玻璃的特性，又称金属玻璃，具有高强度、高硬度、塑性、热传导和耐磨性等。

图 1-1 液态金属具有长程无序结构

1.2 液态金属的特点

液态金属兼有玻璃、金属、固体和液体的特性，是一类全新性的高性能金属材料，具备很多不同于传统玻璃材料的独特的性质。

非晶材料具有高强度、高比强度、高硬度和高弹性形变等优点

Liquidmetal在表面光洁度上远远高于镁、铝、钛、钢等金属。

1) 是迄今为止最强的金属材料（屈服强度和断裂韧性最高）和最软的（屈服强度最低）金属材料之一；

2) 具有接近陶瓷的硬度，却又能在一定温度下能像橡皮泥一样的柔软，像液体那样流动（超塑性），所以它又是最理想的微、纳米加工材料之一；

3) 液态金属的强度（1900Mpa）是不锈钢或钛的两倍，易塑形堪比塑料，兼具了钢铁和塑料的优势，可以塑性加工。

工艺余成本优势

加工工艺 优势 劣势 成本 1.相对于一般的高强度合金制备，它具有复合材料熔点较低，不适净成形（Net-Sh