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聯(lián)系我時(shí),請(qǐng)告知來自 環(huán)保在線金屬鑄造(metalcasting)是將金屬熔煉成符合一定要求的液體并澆進(jìn)鑄型里,經(jīng)冷卻凝固、清整處理后得到有預(yù)定形狀、尺寸和性能的鑄件的工藝過程
金屬鑄造(metal casting)是將金屬熔煉成符合一定要求的液體并澆進(jìn)鑄型里,經(jīng)冷卻凝固、清整處理后得到有預(yù)定形狀、尺寸和性能的鑄件的工藝過程。鑄造毛胚因近乎成形,而達(dá)到免機(jī)械加工或少量加工的目的降低了成本并在一定程度上減少了時(shí)間.鑄造是現(xiàn)代機(jī)械制造工業(yè)的基礎(chǔ)工藝之一。
歷史
在古代,中國(guó)、印度、巴比倫、埃及、希臘和羅馬就已經(jīng)鑄造兵器、祭器、藝術(shù)品和家庭用具。早期的鑄件是用金、銀、銅及其合金制作的。青銅器時(shí)代是人類文明光輝燦爛的一頁;以后又出現(xiàn)鑄鐵件。中國(guó)早在戰(zhàn)國(guó)時(shí)期就廣泛使用鑄鐵件,技術(shù)傳統(tǒng)源遠(yuǎn)流長(zhǎng)。金屬鑄造冶金和鑄造是相輔相成的工藝過程,中國(guó)古代“冶鑄"一詞反映了這一事實(shí)。盡管后世鑄造工藝已發(fā)展成機(jī)械制造工藝中相對(duì)獨(dú)立的分支學(xué)科,但與冶金工藝仍然密不可分。
① 鑄鐵鑄鐵已有悠久的歷史,但發(fā)展速度緩慢。直到1722年,列奧米爾創(chuàng)制“沖天爐",并開始用顯微鏡研究鑄鐵的組織和斷口,情況才發(fā)生變化。1734年斯韋登貝里(Svedenberg)所著《鑄鐵學(xué)》(Deferro)問世,對(duì)鑄鐵工藝有了初步的理論認(rèn)識(shí)。1765~1785年間,由于蒸汽機(jī)的出現(xiàn),從18世紀(jì)60年代起機(jī)器制造業(yè)中大量使用鑄鐵,運(yùn)輸部門也使用鑄鐵軌,1788年為巴黎自來水廠生產(chǎn)了總長(zhǎng)60公里的輸水鑄鐵管。鑄鐵需求量的增加發(fā)展,促進(jìn)了鑄鐵的技術(shù)進(jìn)步和理論研究工作。
② 鑄鋼的熔點(diǎn)高,成分控制(如脫氧等)復(fù)雜,直到1740年才出現(xiàn)坩堝法煉鋼,開始發(fā)展工藝。
③ 鑄鋁 1886年發(fā)明熔鹽電解制鋁。到20世紀(jì)初,鋁及其合金的鑄造業(yè)迅速發(fā)展起來,在有色金屬鑄造中已居。而傳統(tǒng)的銅合金鑄件所占的比例卻逐漸減少了。
已發(fā)展出適應(yīng)各種需求的金屬鑄造方法,可以經(jīng)濟(jì)地制作復(fù)雜形狀和各種尺寸的鑄件。
金屬的鑄造性能 包括:①流動(dòng)性,液態(tài)金屬充滿鑄型的能力;②收縮傾向,從液態(tài)到固態(tài)體積收縮大,易產(chǎn)生縮孔等缺陷,又線性尺寸收縮大,影響鑄件的最終尺寸精度;③熱裂傾向,有的金屬和合金在鑄造過程中容易產(chǎn)生裂紋和偏析傾向等。
分類
金屬鑄造種類造型方法習(xí)慣上分為:
① 普通砂型鑄造,包括濕砂型、干砂型和化學(xué)硬化砂型3類。
② 特種鑄造,按造型材料又可分為以天然礦產(chǎn)砂石為主要造型材料的特種鑄造(如熔模鑄造、泥型鑄造、鑄造車間殼型鑄造、負(fù)壓鑄造、實(shí)型鑄造、陶瓷型鑄造等)和以金屬為主要鑄型材料的特種鑄造(如金屬型鑄造、壓力鑄造、連續(xù)鑄造、低壓鑄造、離心鑄造等)兩類。
金屬鑄造工藝通常包括:
① 鑄型(使液態(tài)金屬成為固態(tài)鑄件的容器)準(zhǔn)備,鑄型按所用材料可分為砂型、金屬型、陶瓷型、泥型、石墨型等,按使用次數(shù)可分為一次性型、半型和型,鑄型準(zhǔn)備的優(yōu)劣是影響鑄件質(zhì)量的主要因素;
② 鑄造金屬的熔化與澆注,鑄造金屬(鑄造合金)主要有鑄鐵、鑄鋼和鑄造有色合金;
③ 鑄件處理和檢驗(yàn),鑄件處理包括清除型芯和鑄件表面異物、切除澆冒口、鏟磨毛刺和披縫等凸出物以及熱處理、整形、防銹處理和粗加工等。
特點(diǎn)
優(yōu)點(diǎn)
金屬型冷卻速度較快,鑄件組織較致密,可進(jìn)行熱處理強(qiáng)化,力學(xué)性能比砂型鑄造高15%左右。
金屬型鑄造,鑄件質(zhì)量穩(wěn)定,表面粗糙度優(yōu)于砂型鑄造,廢品率低。
勞動(dòng)條件好,生產(chǎn)率高,工人易于掌握。
缺點(diǎn)
金屬型導(dǎo)熱系數(shù)大,充型能力差。
金屬型本身無透氣性。必須采取相應(yīng)措施才能有效排氣。
金屬型無退讓性,易在凝固時(shí)產(chǎn)生裂紋和變形。
砂型鑄造
砂型鑄造的適應(yīng)性很廣,小件、大件,簡(jiǎn)單件、復(fù)雜件,單件、大批量都可采用。砂型比金屬型耐火度更高,因而如銅合金和黑色金屬等熔點(diǎn)較高的材料也多采用這種工藝。
砂型鑄造用的模具,一般木材制作,通稱木模。為了提高尺寸精度較高,也常使用壽命較長(zhǎng)的鋁合金模具或樹脂模具。雖然價(jià)格有所提高,但仍比金屬型鑄造用的模具便宜得多,在小批量及大件生產(chǎn)中,價(jià)格優(yōu)勢(shì)尤為突出。
金屬型鑄造
采用金屬型鑄造時(shí),必須綜合考慮下列各因素:制造周期長(zhǎng)、成本高,不適合單件、小批生產(chǎn);不適宜鑄造形狀復(fù)雜(尤其是內(nèi)腔)、薄壁和大型鑄件(金屬型的模具受模具材料尺寸和型腔加工設(shè)備、鑄造設(shè)備能力的限制,所以金屬型不適合于特別大的鑄件生產(chǎn))模具費(fèi)比砂型貴,比壓鑄便宜。
重力鑄造
廣泛用于各種有色鑄件的生產(chǎn),但金屬型鑄造也存在金屬利用率低、薄壁復(fù)雜鑄件澆注困難、鑄件組織密度相對(duì)壓力鑄造較低等缺點(diǎn)。
高壓鑄造
因?yàn)榻饘僖涸诟邏?、高速下充填型腔的過程中,不可避免地把型腔中的空氣夾裹在鑄件內(nèi)部,形成皮下氣孔,所以鋁合金壓鑄件不宜熱處理,鋅合金壓鑄件不宜表面噴塑(但可噴漆)。否則,鑄件內(nèi)部氣孔在作上述處理加熱時(shí),將遇熱膨脹而致使鑄件變形或鼓泡。
壓鑄件的機(jī)械切削加工余量也應(yīng)取得小一些,一般在0.5mm左右,既可減輕鑄件重量、減少切削加工量以降低成本,又可避免穿透表面致密層,露出皮下氣孔,造成工件報(bào)廢。
由于壓鑄件件內(nèi)部疏松,塑性、韌性差,不適合于制造承受沖擊載荷件。鑄件壁厚均勻,并以3~4mm薄壁鑄件為宜,壁厚應(yīng)小于6~8mm,以防止縮孔等缺陷。避免機(jī)加,以防止內(nèi)部孔洞外露。
低壓鑄造
金屬液在壓力作用下充型,可以提高金屬液的流動(dòng)性,鑄件成形性好,有利于形成輪廓清晰、表面光潔的鑄件,對(duì)于大型薄壁鑄件的成形更為有利;鑄件在壓力作用下結(jié)晶凝固,并能得到充分地補(bǔ)縮,故鑄件組織致密,機(jī)械性能高; 提高了金屬液的工藝收得率,一般情況下不需要冒口,使金屬液的收得率大大提高,收得率一般可達(dá)90%。勞動(dòng)條件好,生產(chǎn)效率高,易實(shí)現(xiàn)機(jī)械化和自動(dòng)化,也是低壓鑄造的突出優(yōu)點(diǎn)。
低壓鑄造對(duì)合號(hào)的適用范圍較寬,基本上可用于各種鑄造合金。不僅用于鑄造有色合金,而且可用于鑄鐵、鑄鋼。特別是對(duì)于易氧化的有色合金,更顯示它的*性能,即能有效地防止金屬液在澆注過程中產(chǎn)生氧化夾渣。低壓鑄造對(duì)鑄型材料沒有特殊要求。
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