金屬材料的性能,、檢驗(yàn)及鑄造

憨老馬 · 發(fā)表于 2010-8-5 08:40:37

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金屬材料的性能,、檢驗(yàn)及鑄造
金屬材料性能
為更合理使用金屬材料,，充分發(fā)揮其作用，必須掌握各種金屬材料制成的零,、構(gòu)件在正常工作情況下應(yīng)具備的性能（使用性能）及其在冷熱加工過(guò)程中材料應(yīng)具備的性能（工藝性能）,。
  材料的使用性能包括物理性能（如比重、熔點(diǎn),、導(dǎo)電性,、導(dǎo)熱性、熱膨脹性,、磁性等）,、化學(xué)性能（耐用腐蝕性、抗氧化性）,，力學(xué)性能也叫機(jī)械性能,。
  材料的工藝性能指材料適應(yīng)冷、熱加工方法的能力,。
  （一）,、機(jī)械性能
  機(jī)械性能是指金屬材料在外力作用下所表現(xiàn)出來(lái)的特性。
  1 ,、強(qiáng)度：材料在外力（載荷）作用下,，抵抗變形和斷裂的能力。材料單位面積受載荷稱應(yīng)力,。
  2 ,、屈服點(diǎn)（ бs ）：稱屈服強(qiáng)度，指材料在拉抻過(guò)程中,，材料所受應(yīng)力達(dá)到某一臨界值時(shí),，載荷不再增加變形卻繼續(xù)增加或產(chǎn)生 0.2%L 。時(shí)應(yīng)力值，單位用牛頓 / 毫米 2 （ N/mm2 ）表示,。
  3 ,、抗拉強(qiáng)度（ бb ）也叫強(qiáng)度極限指材料在拉斷前承受最大應(yīng)力值。單位用牛頓 / 毫米 2 （ N/mm2 ）表示,。
  4 ,、延伸率（ δ ）：材料在拉伸斷裂后，總伸長(zhǎng)與原始標(biāo)距長(zhǎng)度的百分比,。
  5 ,、斷面收縮率（ Ψ ）材料在拉伸斷裂后、斷面最大縮小面積與原斷面積百分比,。
  6 ,、硬度：指材料抵抗其它更硬物壓力其表面的能力,，常用硬度按其范圍測(cè)定分布氏硬度（ HBS 、 HBW ）和洛氏硬度（ HKA ,、 HKB 、 HRC ）
  7 ,、沖擊韌性（ Ak ）：材料抵抗沖擊載荷的能力,，單位為焦耳 / 厘米 2 （ J/cm2 ） .

憨老馬 · 發(fā)表于 2010-8-5 08:42:41

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（二）,、工藝性能
指材料承受各種加工,、處理的能力的那些性能,。
8 、鑄造性能：指金屬或合金是否適合鑄造的一些工藝性能,，主要包括流性能,、充滿鑄模能力,；收縮性,、鑄件凝固時(shí)體積收縮的能力；偏析指化學(xué)成分不均性。
9 ,、焊接性能：指金屬材料通過(guò)加熱或加熱和加壓焊接方法,，把兩個(gè)或兩個(gè)以上金屬材料焊接到一起，接口處能滿足使用目的的特性,。
10 ,、頂氣段性能：指金屬材料能承授予頂鍛而不破裂的性能,。
11 、冷彎性能：指金屬材料在常溫下能承受彎曲而不破裂性能,。彎曲程度一般用彎曲角度α （外角）或彎心直徑d 對(duì)材料厚度a 的比值表示,，a 愈大或d/a 愈小，則材料的冷彎性愈好,。
12 、沖壓性能：金屬材料承受沖壓變形加工而不破裂的能力。在常溫進(jìn)行沖壓叫冷沖壓,。檢驗(yàn)方法用杯突試驗(yàn)進(jìn)行檢驗(yàn)。
13 ,、鍛造性能：金屬材料在鍛壓加工中能承受塑性變形而不破裂的能力,。
（三）,、化學(xué)性能
指金屬材料與周圍介質(zhì)掃觸時(shí)抵抗發(fā)生化學(xué)或電化學(xué)反應(yīng)的性能。
14 ,、耐腐蝕性：指金屬材料抵抗各種介質(zhì)侵蝕的能力,。
15 ,、抗氧化性：指金屬材料在高溫下,，抵抗產(chǎn)生氧化皮能力。
金屬材料的檢驗(yàn)
金屬材料屬于冶金產(chǎn)品,，從事金屬材料生產(chǎn),、訂貨、運(yùn)輸,、使用,、保管和檢驗(yàn)必須依據(jù)統(tǒng)一的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)-- 冶金產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)。對(duì)從事金屬材料的工作人員必須掌握標(biāo)準(zhǔn)的有關(guān)內(nèi)容,。
我國(guó)冶金產(chǎn)品使用的標(biāo)準(zhǔn)為國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)（代號(hào)為" 國(guó)標(biāo)"GB"" ）,、部標(biāo)（冶金工業(yè)部標(biāo)準(zhǔn) "YB" 、一機(jī)部標(biāo)準(zhǔn) "JB" 等,、）企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)三級(jí),。

憨老馬 · 發(fā)表于 2010-8-5 08:45:35

（一）包裝檢驗(yàn)
  根據(jù)金屬材料的種類、形狀,、尺寸,、精度、防腐而定,。
  1 ．散裝：即無(wú)包裝,、揩錠、塊（不怕腐蝕,、不貴重）,、大型鋼材（大型鋼、厚鋼板,、鋼軌）,、生鐵等。
  2 ．成捆：指尺寸較小,、腐蝕對(duì)使用影響不大,，如中小型鋼、管鋼,、線材,、薄板等。
  3 ．成箱（桶）：指防腐蝕,、小,、薄產(chǎn)品,，如馬口鐵、硅鋼片,、鎂錠等,。
  4 ．成軸：指線、鋼絲繩,、鋼絞線等,。
對(duì)捆箱、軸包裝產(chǎn)品應(yīng)首先檢查包裝是否完整,。
（二）標(biāo)志檢驗(yàn)
  標(biāo)志是區(qū)別材料的材質(zhì),、規(guī)格的標(biāo)志，主要說(shuō)明供方名稱,、牌號(hào),、檢驗(yàn)批號(hào)、規(guī)格,、尺寸,、級(jí)別、凈重等,。標(biāo)志有,；
  5 ．涂色：在金屬材料的端面，端部涂上各種顏色的油漆,，主要用于鋼材,、生鐵、有色原料等,。
  6 ．打�,。涸诮饘俨牧弦�(guī)定的部位（端面、端部）打鋼印或噴漆的方法,，說(shuō)明材料的牌號(hào),、規(guī)格、標(biāo)準(zhǔn)號(hào)等,。主要用于中厚板,、型材、有色材等,。
  7 ．掛牌：成捆,、成箱、成軸等金屬材料在外面掛牌說(shuō)明其牌號(hào),、尺寸,、重量、標(biāo)準(zhǔn)號(hào)、供方等,。
  金屬材料的標(biāo)志檢驗(yàn)時(shí)要認(rèn)真辨認(rèn),，在運(yùn)輸、保管等過(guò)程中要妥善保護(hù),。
（三）規(guī)格尺寸的檢驗(yàn)
  規(guī)格尺寸指金屬材料主要部位（長(zhǎng),、寬、厚,、直徑等）的公稱尺寸,。
  8 ．公稱尺寸（名義尺寸）：是人們?cè)谏a(chǎn)中想得到的理想尺寸，但它與實(shí)際尺寸有一定差距,。
  9 ．尺寸偏差：實(shí)際尺寸與公稱尺寸之差值叫尺寸偏差,。大于公稱尺寸叫正偏差,，小于公稱尺寸叫負(fù)偏差,。在標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定范圍之內(nèi)叫允許偏差，超過(guò)范圍叫尺寸超差,，超差屬于不合格品,。
  10 ．精度等級(jí)：金屬材料的尺寸允許偏差規(guī)定了幾種范圍，并按尺寸允許偏差大小不同劃為若干等級(jí)叫精度等級(jí),，精度等級(jí)分普通,、較高、高級(jí)等,。
  11 ．交貨長(zhǎng)度（寬度）：是金屬材料交貨主要尺寸,，指金屬材料交貨時(shí)應(yīng)具有的長(zhǎng)（寬）度規(guī)格。
  12 ．通常長(zhǎng)度（不定尺長(zhǎng)度）：對(duì)長(zhǎng)度不作一定的規(guī)定,，但必須在一個(gè)規(guī)定的長(zhǎng)度范圍內(nèi)（按品種不同,，長(zhǎng)度不一樣，根據(jù)部,、廠定）,。
  13 ．短尺（窄尺）：長(zhǎng)度小于規(guī)定的通常長(zhǎng)度尺寸的下限，但不小于規(guī)定的最小允許長(zhǎng)度,。對(duì)一些金屬材料,，按規(guī)定可交一部分 " 短尺 " 。
  14 ．定尺長(zhǎng)度：所交金屬材料長(zhǎng)度必須具有需方在訂貨合同中指定的長(zhǎng)度（一般正偏差）,。
  15 ．倍尺長(zhǎng)度：所交金屬材料長(zhǎng)度必須為需方在訂貨合同中指定長(zhǎng)度的整數(shù)倍（加鋸口,、正偏差）。
  規(guī)格尺寸的檢驗(yàn)要注意測(cè)量材料部位和選用適當(dāng)?shù)臏y(cè)量工具,。
（四）數(shù)量的檢驗(yàn)
  金屬材料的數(shù)量,，一般是指重量（除個(gè)別例墊板、魚尾板以件數(shù)計(jì)），數(shù)量檢驗(yàn)方法有：
  17 ．按實(shí)際重量計(jì)量：按實(shí)際重量計(jì)量的金屬材料一般應(yīng)全部過(guò)磅檢驗(yàn),。對(duì)有牢固包裝（如箱,、合、桶等）,，在包裝上均注明毛重,、凈重和皮重。如薄鋼板,、硅鋼片,、鐵合金可進(jìn)行抽檢數(shù)量不少于一批的 5% ，如抽檢重量與標(biāo)記重量出入很大,，則須全部開箱稱重,。
  18 ．按理論換算計(jì)量：以材料的公稱尺寸（實(shí)際尺寸）和比重計(jì)算得到的重量，對(duì)那些定尺的型板等材都可按理論換算,，但在換算時(shí)要注意換算公式和材料的實(shí)際比重,。

憨老馬 · 發(fā)表于 2010-8-5 08:48:38

（五）表面質(zhì)量檢驗(yàn)
  表面質(zhì)量檢驗(yàn)主要是對(duì)材料、外觀,、形狀,、表面缺陷的檢驗(yàn)，主要有：
  19 ．橢圓度：圓形截面的金屬材料,，在同一截面上各方向直徑不等的現(xiàn)象,。橢圓度用同一截面上最大與最小的直徑差表示，對(duì)不同用途材料標(biāo)準(zhǔn)不同,。

  20 ．彎曲,、彎曲度：彎曲就是軋制材料。在長(zhǎng)度或?qū)挾确较虿黄街�,、呈曲線形狀的總稱,。如果把它們的不平程度用數(shù)字表示出來(lái)，就叫彎曲度,。
  21 ．扭轉(zhuǎn)：條形軋制材料沿縱軸扭成螺旋狀,。
  22 ．鐮刀彎（側(cè)面彎）：指金屬板，帶及接近矩形截面的形材沿長(zhǎng)度（窄面一側(cè)）的彎曲,，一面呈凹入曲線,，另一面對(duì)面呈凸出曲線，稱為 " 鐮刀彎 " ,。以凹入高度表示,。
  23 ．瓢曲度：指在板或帶的長(zhǎng)度及寬度方向同時(shí)出現(xiàn)高低起伏的波浪現(xiàn)象，形成瓢曲形,，叫瓢曲度,。表示瓢曲程度的數(shù)值叫瓢曲度,。
  24 ．表面裂紋：指金屬物體表層的裂紋。
  25 ．耳子：由于軋輥配合不當(dāng)?shù)仍�,，出現(xiàn)的沿軋制方向延伸的突起,，叫作耳子。
  26 ．括傷：指材料表面呈直線或弧形溝痕通�,？梢钥吹綔系�,。
  27 ．結(jié)疤：指不均勻分布在金屬材料表面呈舌狀，指甲狀或魚鱗狀的薄片,。
  28 ．粘結(jié)：金屬板,、箔、帶在迭軋退火時(shí)產(chǎn)生的層與層間點(diǎn),、線,、面的相互粘連。經(jīng)掀開后表面留有粘結(jié)痕跡,，叫粘結(jié),。
  29 ．氧化鐵皮：氧化鐵皮是指材料在加熱、軋制和冷卻過(guò)程中,，在表面生成的金屬氧化物,。
  30 ．折疊：是金屬在熱軋過(guò)程中（或鍛造）形成的一種表面缺陷,，表面互相折合的雙金屬層,，呈直線或曲線狀重合。
  31 ．麻點(diǎn)：指金屬材料表面凹凸不平的粗糙面,。
  32 ．皮下氣泡：金屬材料的表面呈現(xiàn)無(wú)規(guī)律分布大小不等,、形狀不同、周圍圓滑的小凸起,、破裂的凸泡呈雞爪形裂口或舌狀結(jié)疤,，叫作氣泡。
  表面缺陷產(chǎn)生的原因主要上由于生產(chǎn),、運(yùn)輸,、裝卸、保管等操作不當(dāng),。根據(jù)對(duì)使用的影響不同,，有的缺陷是根本不允許超過(guò)限度。有些缺陷雖然不存在,，但不允許超過(guò)限度,；各種表面缺陷是否允許存在，或者允許存在程度,，在的關(guān)標(biāo)準(zhǔn)中均的明確規(guī)定,。
  （六）內(nèi)部質(zhì)量檢驗(yàn)的保證條件
  金屬材料內(nèi)部質(zhì)量的檢驗(yàn)依據(jù)是根據(jù)材質(zhì)適應(yīng)不同的要求,，保證條件亦不同，在出廠和驗(yàn)收時(shí)必須按保證條件進(jìn)行檢驗(yàn),，并符合要求,，保證條件分；
  33 ．基本保證條件：對(duì)材料質(zhì)量最低要求,，無(wú)論是否提出,，都得保證，如化學(xué)成份,，基本機(jī)械性能等,。
  34 ．附加保證條件：指根據(jù)需方在訂貨合同中注明要求，才進(jìn)行檢驗(yàn),，并保證檢驗(yàn)結(jié)果符合規(guī)定的項(xiàng)目,。
  35 ．協(xié)議保證條件：供需雙方協(xié)商并在訂貨合同中加以保證的項(xiàng)目。
  36 ．參改條件：雙方協(xié)商進(jìn)行檢驗(yàn)項(xiàng)目,，但僅作參考條件,，不作考核。
金屬材料內(nèi)部質(zhì)量檢驗(yàn)主要有機(jī)械性能,、物理性能,、化學(xué)性能、工藝性能,、化學(xué)成分和內(nèi)部組織檢驗(yàn),。機(jī)械性能、工藝性能第一部分已介紹,，這里只對(duì)化學(xué)成分和內(nèi)部組織的檢驗(yàn)方法的原理及簡(jiǎn)單過(guò)程做概括介紹,。
（七）化學(xué)成分檢驗(yàn)
  化學(xué)成分是決定金屬材料性能和質(zhì)量的主要因素。因此,，標(biāo)準(zhǔn)中對(duì)絕大多數(shù)金屬材料規(guī)定了必須保證的化學(xué)成分,，有的甚至作為主要的質(zhì)量、品種指標(biāo),�,；瘜W(xué)成分可以通過(guò)化學(xué)的、物理的多種方法來(lái)分析鑒定,，目前應(yīng)用最廣的是化學(xué)分析法和光譜分析法,，此外，設(shè)備簡(jiǎn)單,、鑒定速度快的火花鑒定法,，也是對(duì)鋼鐵成分鑒定的一種實(shí)用的簡(jiǎn)易方法。
  37 ．化學(xué)分析法：根據(jù)化學(xué)反應(yīng)來(lái)確定金屬的組成成分,，這種方法統(tǒng)稱為化學(xué)分析法,�,；瘜W(xué)分析法分為定性分析和定量分析兩種。通過(guò)定性分析,，可以鑒定出材料含有哪些元素,，但不能確定它們的含量；定量分析,，是用來(lái)準(zhǔn)確測(cè)定各種元素的含量,。實(shí)際生產(chǎn)中主要采用定量分析。定量分析的方法為重量分析法和容量分析法,。
  重量分析法：采用適當(dāng)?shù)姆蛛x手段,，使金屬中被測(cè)定元素與其它成分分離，然后用稱重法來(lái)測(cè)元素含量,。
  容量分析法：用標(biāo)準(zhǔn)溶液（已知濃度的溶液）與金屬中被測(cè)元素完全反應(yīng),，然后根據(jù)所消耗標(biāo)準(zhǔn)溶液的體積計(jì)算出被測(cè)定元素的含量。
  38 ．光譜分析法：各種元素在高溫,、高能量的激發(fā)下都能產(chǎn)生自己特有的光譜,，根據(jù)元素被激發(fā)后所產(chǎn)生的特征光譜來(lái)確定金屬的化學(xué)成分及大致含量的方法，稱光譜分析法,。通常借助于電弧,，電火花，激光等外界能源激發(fā)試樣,，使被測(cè)元素發(fā)出特征光譜,。經(jīng)分光后與化學(xué)元素光譜表對(duì)照，做出分析,。
  39 ．火花鑒別法：主要用于鋼鐵,，在砂輪磨削下由于摩擦，高溫作用,，各種元素、微粒氧化時(shí)產(chǎn)生的火花數(shù)量,、形狀,、分叉、顏色等不同,，來(lái)鑒別材料化學(xué)成分（組成元素）及大致含量的一種方法,。

憨老馬 · 發(fā)表于 2010-8-5 08:51:06

（八）內(nèi)部質(zhì)量檢驗(yàn)
  常見的內(nèi)部組織缺陷有：
  40 ．疏松：鑄鐵或鑄件在凝固過(guò)程中，由于諸晶枝之間的區(qū)域內(nèi)的熔體最后凝固而收縮以及放出氣體,，導(dǎo)致產(chǎn)生許多細(xì)小孔隙和氣體而造成的不致密性,。
  41 ．夾渣：被固態(tài)金屬基體所包圍著的雜質(zhì)相或異物顆粒。
  42 ．偏析：合金金屬內(nèi)各個(gè)區(qū)域化學(xué)成分的不均勻分布,。
  43 ．脫碳：鋼及鐵基合金的材料或制件的表層內(nèi)的碳全部或部分失掉的現(xiàn)象,。
  另外,，氣泡、裂紋,、分層,、白點(diǎn)等也是常見的內(nèi)部組織缺陷，對(duì)內(nèi)部組織（晶粒,、組織）及內(nèi)部組織缺陷的檢驗(yàn)辦法常用有：
  44 ．宏觀檢驗(yàn)：利用肉眼或 10 倍以下的低倍放大鏡觀察金屬材料內(nèi)部組織及缺陷的檢驗(yàn),。常用的方法有斷口檢驗(yàn)、低倍檢驗(yàn),、塔形車削發(fā)紋檢驗(yàn)及硫印試驗(yàn)等,。
  主要檢驗(yàn)氣泡、夾渣,、分層,、裂紋晶粒粗大、白點(diǎn),、偏析,、疏松等。
  45 ．顯微檢驗(yàn)：顯微檢驗(yàn)又叫作高倍檢驗(yàn),，是將制備好的試樣,，按規(guī)定的放大倍在相顯微鏡下進(jìn)行觀察測(cè)定，以檢驗(yàn)金屬材料的組織及缺陷的檢驗(yàn)方法,。一般檢驗(yàn)夾雜物,、晶粒度、脫碳層深度,、晶間腐蝕等,。
  46 ．無(wú)損檢驗(yàn)：無(wú)損檢驗(yàn)有磁力探傷、螢光探傷和著色探傷,。磁力探傷用于檢驗(yàn)鋼鐵等鐵磁性材料接近表面裂紋,、夾雜、白點(diǎn),、折疊,、縮孔、結(jié)疤等,。螢光探傷和著色探傷用于無(wú)磁性材料如有色金屬,、不銹鋼、耐熱合金的表面細(xì)小裂紋及松孔的檢驗(yàn),。
  47 ．超聲波檢驗(yàn)：又叫超聲波探傷,。利用超聲波在同一均勻介質(zhì)中作直線性傳播。但在不同兩種物質(zhì)的界面上,，便會(huì)出現(xiàn)部分或全部的反射,。因此,，當(dāng)超聲波迂到材料內(nèi)部有氣孔、裂紋,、縮孔,、夾雜時(shí)，則在金屬的交界面上發(fā)生反射,，異質(zhì)界面愈大反射能力愈強(qiáng),，反之愈弱。這樣,，內(nèi)部缺陷的部位及大小就可以通過(guò)探傷儀螢光屏的波形反映出來(lái),。常用的超聲波探傷有 X 光和射線探傷。

憨老馬 · 發(fā)表于 2010-8-5 08:54:50

金屬型鑄造

金屬型鑄造又稱硬模鑄造,，它是將液體金屬澆入金屬鑄型,，以獲得鑄件的一種鑄造方法。鑄型是用金屬制成,，可以反復(fù)使用多次（幾百次到幾千次）,。
  金屬到鑄造與砂型鑄造比較：在技術(shù)上與經(jīng)濟(jì)上有許多優(yōu)點(diǎn)。
  （ 1 ）金屬型生產(chǎn)的鑄件,，其機(jī)械性能比砂型鑄件高,。同樣合金，其抗拉強(qiáng)度平均可提高約 25 ％,，屈服強(qiáng)度平均提高約 20 ％,，其抗蝕性能和硬度亦顯著提高；
  （ 2 ）鑄件的精度和表面光潔度比砂型鑄件高,，而且質(zhì)量和尺寸穩(wěn)定 ;
  （ 3 ）鑄件的工藝收得率高,，液體金屬耗量減少，一般可節(jié)約 15 ～ 30 ％,；
  （ 4 ）不用砂或者少用砂,，一般可節(jié)約造型材料 80 ～ 100 ％；
  此外,，金屬型鑄造的生產(chǎn)效率高,；使鑄件產(chǎn)生缺陷的原因減少；工序簡(jiǎn)單,，易實(shí)現(xiàn)機(jī)械化和自動(dòng)化。金屬型鑄造雖有很多優(yōu)點(diǎn),，但也有不足之處,。如：
  (1) 金屬型制造成本高；
  (2) 金屬型不透氣,，而且無(wú)退讓性,，易造成鑄件洗不足,、開裂或鑄鐵件白日等缺陷 ;
  (3) 金屬型鑄造時(shí)，鑄型的工作溫度,、合金的澆注溫度和澆注速度,，鑄件在鑄型中停留的時(shí)間，以及所用的涂料等,，對(duì)鑄件的質(zhì)量的影響甚為敏感,，需要嚴(yán)格控制。
  金屬型鑄造目前所能生產(chǎn)的鑄件,，在重量和形狀方面還有一定的限制,，如對(duì)黑色金屬只能是形狀簡(jiǎn)單的鑄件；鑄件的重量不可太大,；壁厚也有限制,，較小的鑄件壁厚無(wú)法鑄出。因此,，在決定采用金屬型鑄造時(shí),，必須綜合考慮下列各因素：鑄件形狀和重量大小必須合適；要有足夠的批量,；完成生產(chǎn)任務(wù)的期限許可,。
  金屬型鑄件形成過(guò)程的特點(diǎn)
  金屬型和砂型，在性能上有顯著的區(qū)別,，如砂型有透氣性,，而金屬型則沒(méi)有；砂型的導(dǎo)熱性差,，金屬型的導(dǎo)熱性很好,，砂型有退讓性，而金屬型沒(méi)有等,。金屬型的這些特點(diǎn)決定了它在鑄件形成過(guò)程中有自己的規(guī)律,。
型腔內(nèi)氣體狀態(tài)變化對(duì)鑄件成型的影響：金屬在充填時(shí)，型腔內(nèi)的氣體必須迅速排出,，但金屬又無(wú)透氣性,，只要對(duì)工藝稍加疏忽，就會(huì)給鑄件的質(zhì)量帶來(lái)不良影響,。
  鑄件凝固過(guò)程中熱交換的特點(diǎn)：金屬液一旦進(jìn)入型腔,，就把熱量傳給金屬型壁。液體金屬通過(guò)型壁散失熱量,，進(jìn)行凝固并產(chǎn)生收縮,，而型壁在獲得熱量，升高溫度的同時(shí)產(chǎn)生膨脹，結(jié)果在鑄件與型壁之間形成了 “ 間隙 ” ,。在 “ 鑄件一間隙一金屬型 ” 系統(tǒng)未到達(dá)同一溫度之前,，可以把鑄件視為在 “ 間隙 ” 中冷卻，而金屬型壁則通過(guò) “ 間隙 ” 被加熱,。
金屬型阻礙收縮對(duì)鑄件的影響：金屬型或金屬型芯,，在鑄件凝固過(guò)磋甲無(wú)退讓性，阻礙鑄件收縮,，這是它的又一特點(diǎn),。

憨老馬 · 發(fā)表于 2010-8-5 09:02:30

金屬型鑄造工藝
  1 金屬到的預(yù)熱
  未預(yù)熱的金屬型不能進(jìn)行澆注。這是因?yàn)榻饘傩蛯?dǎo)熱性好／液體金屬冷卻決,，流動(dòng)性劇烈降低,，容易使鑄件出現(xiàn)冷隔、澆不足夾雜,、氣孔等缺陷,。未預(yù)熱的金屬型在澆注時(shí)，鑄型,，將受到強(qiáng)烈的熱擊,，應(yīng)力倍增，使其極易破壞,。因此,，金屬型在開始工作前，應(yīng)該先預(yù)熱,，適宜的預(yù)熱溫度（即工作溫度）,，隨合金的種類、鑄件結(jié)構(gòu)和大小而定,，一般通過(guò)試驗(yàn)確定,。一般情況下，金屬型的預(yù)熱溫度不低于 1500C ,。
  金屬型的預(yù)熱方法有：
  （ 1 ）用噴燈或煤氣火焰預(yù)熱,；（ 2 ）采用電阻加熱器；（ 3 ）采用烘箱加熱,，其優(yōu)點(diǎn)是溫度均勻,，但只適用于小件的金屬型；（ 4 ）先將金屬型放在爐上烘烤,，然后澆注液體金屬將金屬型燙熱,。這種方法，只適用于小型鑄型,，因它要浪費(fèi)一些金屬液,，也會(huì)降低鑄型壽命。
2 金屬型的澆注
  金屬型的澆注溫度,，一般比砂型鑄造時(shí)高,。可根據(jù)合金種類,、如化學(xué)成分,、鑄件大小和壁厚，通過(guò)試驗(yàn)確定,。下表中數(shù)據(jù)可供參考,。
各種合金的澆注溫度
合金種類澆注溫度 ℃ 合金種類澆注溫度 ℃
鋁錫合金 350 ～ 450 黃銅 900 ～ 950
鋅合金 450 ～ 480 錫青銅 1100 ～ 1150
鋁合金 680 ～ 740 鋁青銅 1150 ～ 1300
鎂合金 715 ～ 740 鑄鐵 1300 ～ 1370
  由于金屬型的激冷和不透氣，澆注速度應(yīng)做到先慢,，后快,，再慢。在澆注過(guò)程中應(yīng)盡量保證液流平穩(wěn),。
3 鑄件的出型和抽芯時(shí)間
  如果金屬型芯在鑄件中停留的時(shí)間愈長(zhǎng),，由于鑄件收縮產(chǎn)生的抱緊型芯的力就愈大，因此需要的抽芯力也愈大,。金屬型芯在鏡件中最適宜的停留時(shí)間,，是當(dāng)鑄件冷卻到塑性變形溫度范圍，并有足夠的強(qiáng)度時(shí),，這時(shí)是抽芯最好的時(shí)機(jī),。鑄件在金屬型中停留的時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，型壁溫度升高,，需要更多的冷卻時(shí)間,，也會(huì)降低金屬型的生產(chǎn)率。
  最合適的拔芯與鑄件出型時(shí)間,，一般用試驗(yàn)方法確定,。
4 金屬型工作溫度的調(diào)節(jié)
  要保證金屬型鑄件的質(zhì)量穩(wěn)定，生產(chǎn)正常,，首先要使金屬型在生產(chǎn)過(guò)程中溫度變化恒定,。所以每澆一次，就需要將金屬型打開,，停放一段時(shí)間,，待冷至規(guī)定溫度時(shí)再澆。如靠自然冷卻,，需要時(shí)間較長(zhǎng),，會(huì)降低生產(chǎn)率，因此常用強(qiáng)制冷卻的方法,。冷卻的方式一般有以下幾種：
  （ 1 ）風(fēng)冷：即在金屬型外圍吹風(fēng)冷卻,，強(qiáng)化對(duì)流散熱。風(fēng)冷方式的金屬型，雖然結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,，容易制造,，成本低，但冷卻效果不十分理想,。
  （ 2 ）間接水冷：在金屬型背面或某一局部,，鑲鑄水套，其冷卻效果比風(fēng)冷好,，適于澆注銅件或可鍛鑄鐵件,。但對(duì)澆注薄壁灰鐵鑄件或球鐵鑄件，激烈冷卻,，會(huì)增加鑄件的缺陷,。
  （ 3 ）直接水冷：在金屬型的背面或局部直接制出水套，在水套內(nèi)通水進(jìn)行冷卻,，這主要用于澆注鋼件或其它合金鑄件,，鑄型要求強(qiáng)烈冷卻的部位。因其成本較高,，只適用于大批量生產(chǎn),。
  如果鑄件壁厚薄懸殊，在采用金屬型生產(chǎn)時(shí),，也常在金屬型的一部分采用加溫,，另一部分采用冷卻的方法來(lái)調(diào)節(jié)型壁的溫度分布。
  5 金屬型的涂料
  在金屬型鑄造過(guò)程中,，常需在金屬型的工作表面噴刷涂料,。涂料的作用是：調(diào)節(jié)鑄件的冷卻速度；保護(hù)金屬型,，防止高溫金屬液對(duì)型壁的沖蝕和熱擊,；利用涂料層蓄氣排氣。
  根據(jù)不同合金,，涂料可能有多種配方,，涂料基本由三類物質(zhì)組成： 1 ．粉狀耐火材料（如氧化鋅，滑石粉,，鋯砂粉,、硅藻土粉等）； 2 ．粘結(jié)劑（常用水玻璃,，糖漿或紙漿廢液等）,； 3 ．溶劑（水）。具體配方可參考有關(guān)手冊(cè),。
  涂料應(yīng)符合下列技術(shù)要求：要有一定粘度,，便于噴涂,，在金屬型表面上能形成均勻的薄層；涂料干后不發(fā)生龜裂或脫落,，且易于清除,；具有高的耐火度；高溫時(shí)不會(huì)產(chǎn)生大量氣體,；不與合金發(fā)生化學(xué)反應(yīng)（特殊要求者除外）等,。
6 復(fù)砂金屬型 ( 鐵模復(fù)砂 )
  涂料雖然可以降低鑄件在金屬型中的冷卻速度，但采用刷涂料的金屬型生產(chǎn)球墨鑄鐵件（例如曲軸）,，仍有一定困難，因?yàn)殍T件的冷速仍然過(guò)大,，鑄件易出現(xiàn)白口,。若采用砂型，鑄件冷速雖低,，但在熱節(jié)處又易產(chǎn)生縮松或縮孔,，在金屬型表面復(fù)以 4 － 8mm 的砂層，就能鑄出滿意的球墨鑄鐵件,。
  復(fù)砂層有效地調(diào)節(jié)了鑄件的冷卻速度,，一方面使鑄鐵體不出白口，另一方面又使冷速大于砂型鑄造,。金屬型無(wú)潰散性,，但很薄的復(fù)砂卻能適當(dāng)減少鑄件的收縮阻力。此外金屬型具有良好的剛性,，有效地限制球鐵石墨化膨脹,，實(shí)現(xiàn)了無(wú)冒口鑄造，消除疏松,，提高了鑄件的致密度,。如金屬型的復(fù)砂層為樹脂砂，一般可用射砂工藝復(fù)砂,，金屬型的溫度要求在 180 ～ 200℃ 之間,。復(fù)砂金屬型可用于生產(chǎn)球鐵，灰鐵或鑄鋼件,，其技術(shù)效果顯著,。

憨老馬 · 發(fā)表于 2010-8-5 09:05:14

7 金屬型的壽命
  提高金屬型壽命的途徑為：
  1 ．選用導(dǎo)熱系數(shù)大，熱膨脹系數(shù)小,，而且強(qiáng)度較高的材料制造金屬型,；
  2 ．合理的涂料工藝，嚴(yán)格遵守工藝規(guī)范,；
  3 ．金屬型結(jié)構(gòu)合理,，制造毛坯過(guò)程中應(yīng)注意消除殘余應(yīng)力,；
  4 ．金屬型材料的晶粒要細(xì)小。
  金屬型鑄件的工藝設(shè)計(jì)
  根據(jù)金屬型鑄造工藝的一些特點(diǎn),，為了保證鑄件質(zhì)量,，簡(jiǎn)化金屬型結(jié)構(gòu)，充分發(fā)揮它的技術(shù)經(jīng)濟(jì)效益,，首先必須對(duì)鑄件的結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析,，并制訂合理的鑄件工藝。
1 鑄件結(jié)構(gòu)的工藝性分析
  金屬型鑄造結(jié)構(gòu)工藝性的好壞,，是保證鑄件質(zhì)量,，發(fā)揮金屬型鑄造優(yōu)點(diǎn)的先決條件。合理的鑄造構(gòu)應(yīng)遵循下列原則：
  1 ）鑄造結(jié)構(gòu)不應(yīng)阻礙出型,，防礙收縮,； 2 ）厚差不能太大，以免造成各部分溫差懸殊,，從而引起鑄件縮裂和縮松,； 3 ）限制金屬型鑄件的最小壁厚。
  另外,，對(duì)鑄件非加工面的精度和光潔度應(yīng)要求適當(dāng),。
2 鑄件在金屬型中的澆注位置
  鑄件的澆注位置直接關(guān)系到型芯和分型面的數(shù)量、液體金屬的導(dǎo)入位置,，冒口的補(bǔ)縮效果,，排氣的通暢程度以及金屬型的復(fù)雜程度等。選擇澆注位置的原則如下：
  1 ．保證金屬液在充型時(shí)流功平穩(wěn),，排氣方便,，避免液流卷氣和金屬被氧化；
  2. 有利于順序凝固,，補(bǔ)縮良好,，以保證獲得組織致密的鑄件；
  3 ．型芯數(shù)目應(yīng)盡量減少,，安放方便,、穩(wěn)定、而且易于出型,；
  4 ．有利于金屬型結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)化,，鑄件出型方便等。
3 鑄性分型面的選擇
  分型面形式一般有垂直,、水平和綜合分類（垂直,、水平混合分型或曲面分型）三種。選擇分型面的原則如下：
  1 ．為簡(jiǎn)化金屬型結(jié)構(gòu),，提高稿件精度,，對(duì)形狀教簡(jiǎn)單的鑄件最好都布置在半型內(nèi),，或大部分布置在半型內(nèi)；
  2 ．分型面數(shù)目應(yīng)盡量少,，保證鑄件外形美觀,，鑄件出型和下芯方便；
  3 ．選擇的分型面應(yīng)保證設(shè)置澆冒口方便,，金屬充型時(shí)流動(dòng)平穩(wěn),，有利于型腔里的氣體排出；
  4 ．分型面不得選在加工基準(zhǔn)面上,；
  5 ,，盡量避免曲面分型，減少拆卸件及活決數(shù)量,。
4 澆鑄系統(tǒng)設(shè)計(jì)
  根據(jù)金屬型鑄造的某些特點(diǎn),，在設(shè)計(jì)澆注系統(tǒng)時(shí)須注意以下幾點(diǎn)：金屬澆注速度大，超過(guò)砂型的約 20 ％,。其次，在液體金屬充型時(shí),，型腔里的氣體要能順利排除,，其流向應(yīng)盡可能與液流方向一致，順利的將氣體擠向冒口或出氣冒口,；此外,，應(yīng)注意使液體金屬在充型時(shí)流動(dòng)平穩(wěn)，不產(chǎn)生渦流,，不沖擊型壁或型芯,，更不可產(chǎn)生飛濺。
  金屬型的澆注系統(tǒng)一般分為頂注式底注式和側(cè)注式三類,。
  1 ）頂注式,，其熱分布較合理，有利于順序凝固,，可減少金屬液的消耗,，但金屬液流動(dòng)不平穩(wěn)，易進(jìn)法,，鑄件高時(shí),，易沖擊型膠底部或型芯。若用于澆注鋁合金件,，一般只適用于鑄件高度小于 100 毫米的簡(jiǎn)單件,；
  2 ）底注式，金屬液流動(dòng)較平穩(wěn),，有利于排氣,，但溫度分布不合理,，不利于鑄件順利凝固；
  3 ）側(cè)注式,，兼有上述兩者的優(yōu)點(diǎn),，金屬液流動(dòng)平穩(wěn)，便于集渣,，排氣等,，但金屬液消耗大，澆口
清理工作量大,。
  金屬型澆注系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與砂型鑄造基本相似,，但由于金屬型壁不透氣，導(dǎo)熱能力強(qiáng),，因此要求澆注系統(tǒng)結(jié)構(gòu),，能有利于降低金屬液流速，流動(dòng)平穩(wěn),，減少其對(duì)型壁的沖刷,。除應(yīng)保證型腔內(nèi)氣體有充裕的時(shí)間排除外，還保證在充型過(guò)程中不得產(chǎn)生噴濺,。
  當(dāng)用金屬型澆注黑色金屬時(shí),，由于鑄件冷速大，液流的粘度急劇增加,，因此多采用封閉式澆口,，其各部分截面積比例為： F 內(nèi)： F 橫： F 直＝ 1 ： 1.15 ： 1.25
5 冒口設(shè)計(jì)
  金屬型鑄造的冒口和砂型鑄造時(shí)具有同等的作用：即為補(bǔ)縮、集渣和排氣,。它的設(shè)計(jì)原則也與砂型用冒口相同,。由于金屬型冷卻速度大，而冒口又常采用保溫涂料或砂層,，因此金屬型的冒口尺寸可比砂型的冒口小,。
4.4.6 金屬型鑄件的工藝參數(shù)
  由于金屬型工藝的特點(diǎn)，其鑄件的工藝參數(shù)與砂型鑄件略有區(qū)別,。金屬型鑄件的線收縮率不僅與合金的線收縮有關(guān),，還與鑄件結(jié)構(gòu)、鑄件在金屬型中收縮受阻的情況,、鑄件出型溫度,，金屬型受熱后的膨脹及尺寸變化等因素有關(guān)，其取值還要考慮在試澆過(guò)程中留有修改尺寸的余地,。
  為取出金屬型芯和鑄件,，在鑄件的出芯和出型方向應(yīng)取適當(dāng)斜度，對(duì)各種不同合金鑄件的鑄造斜度參閱有關(guān)手冊(cè),。
金屬型鑄件精度一般比砂型鑄件高,，所以加工裕量可較小,，一般在 0.5 ～ 4mm 之間。
在確定鑄件工藝參數(shù)之后,，就可繪制金屬型鑄件工藝圖,，該圖與砂型鑄件的工藝圖基本相同。
金屬型的設(shè)計(jì)
  鑄件工藝圖繪制之后,，就可進(jìn)行金屬型設(shè)計(jì),。設(shè)計(jì)內(nèi)容主要包括確定金屬型的結(jié)構(gòu)、尺寸,、型芯,、排氣系統(tǒng)和頂桿機(jī)構(gòu)等。
  對(duì)設(shè)計(jì)的金屬型應(yīng)力求結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,，加工方便,，選材合理，安全可靠,。 . 金屬型的結(jié)構(gòu)形式

東海fyh126 · 發(fā)表于 2010-8-5 09:07:56

老馬功夫不錯(cuò),，貼出來(lái)看著頭暈。,。,。。,。。,。,。。

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