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1、材料材料材料材料及热加工工艺及热加工工艺及热加工工艺及热加工工艺 铸造铸造铸造铸造材料及热加工工艺材料及热加工工艺材料材料材料材料及热加工工艺及热加工工艺及热加工工艺及热加工工艺 铸造铸造铸造铸造概概述述一一一一. .铸造的定义（实质）和铸造方法的分类铸造的定义（实质）和铸造方法的分类铸造的定义（实质）和铸造方法的分类铸造的定义（实质）和铸造方法的分类定义定义定义定义： 将液态金属浇注到与将液态金属浇注到与将液态金属浇注到与将液态金属浇注到与零件形状、尺寸相适应的零件形状、尺寸相适应的零件形状、尺寸相适应的零件形状、尺寸相适应的铸铸铸铸型型腔型型腔型型腔型型腔中中中中, ,待其冷却凝固后待其冷
2、却凝固后待其冷却凝固后待其冷却凝固后, ,以获得零件或毛坯的方法。以获得零件或毛坯的方法。以获得零件或毛坯的方法。以获得零件或毛坯的方法。砂型铸造砂型铸造砂型铸造砂型铸造砂型铸造砂型铸造 产量产量产量产量90%90%以上；以上；以上；以上；特种铸造特种铸造特种铸造特种铸造熔模铸造熔模铸造熔模铸造熔模铸造金属型铸造金属型铸造压力铸造压力铸造离心铸造离心铸造分类分类分类分类：材料材料材料材料及热加工工艺及热加工工艺及热加工工艺及热加工工艺 铸造铸造铸造铸造适于做复杂外形，特别适于做复杂外形，特别是复杂内腔的毛坯；是复杂内腔的毛坯；对材料的适应性广，铸对材料的适应性广，铸件大小几乎不受限制；件大小几
3、乎不受限制；成本低，原材料来源广成本低，原材料来源广泛，价格低廉泛，价格低廉,一般不需一般不需要昂贵的设备；要昂贵的设备；是某些塑性很差的材料是某些塑性很差的材料制造其毛坯或零件的唯制造其毛坯或零件的唯一成型工艺。一成型工艺。液态成形液态成形优优点点二、铸造生产特点：优缺点二、铸造生产特点：优缺点二、铸造生产特点：优缺点二、铸造生产特点：优缺点材料材料材料材料及热加工工艺及热加工工艺及热加工工艺及热加工工艺 铸造铸造铸造铸造工艺过程比较复杂，一些工艺过程比较复杂，一些工艺过程还难以控制；工艺过程还难以控制；铸件内部组织的均匀性、铸件内部组织的均匀性、致密性一般较差；致密性一般较差；铸件易出现缺
4、陷，产品铸件易出现缺陷，产品质量不够稳定；质量不够稳定；铸件力学性能比同类材料铸件力学性能比同类材料的锻件低。的锻件低。液态成形液态成形缺缺点点二、铸造生产特点：优缺点二、铸造生产特点：优缺点二、铸造生产特点：优缺点二、铸造生产特点：优缺点材料材料材料材料及热加工工艺及热加工工艺及热加工工艺及热加工工艺 铸造铸造铸造铸造高档高档高档高档6 6缸小轿车的内部结构缸小轿车的内部结构缸小轿车的内部结构缸小轿车的内部结构材料材料材料材料及热加工工艺及热加工工艺及热加工工艺及热加工工艺 铸造铸造铸造铸造高档高档高档高档6 6缸小轿车的发动机壳体缸小轿车的发动机壳体缸小轿车的发动机壳体缸小轿车的发动机壳体
5、材料材料材料材料及热加工工艺及热加工工艺及热加工工艺及热加工工艺 铸造铸造铸造铸造不需加工或少加工的精密铸件不需加工或少加工的精密铸件不需加工或少加工的精密铸件不需加工或少加工的精密铸件材料材料材料材料及热加工工艺及热加工工艺及热加工工艺及热加工工艺 铸造铸造铸造铸造不需加工开式叶轮精密铸件不需加工开式叶轮精密铸件不需加工开式叶轮精密铸件不需加工开式叶轮精密铸件材料材料材料材料及热加工工艺及热加工工艺及热加工工艺及热加工工艺 铸造铸造铸造铸造第一节第一节第一节第一节 合金的铸造性能合金的铸造性能合金的铸造性能合金的铸造性能材料材料材料材料及热加工工艺及热加工工艺及热加工工艺及热加工工艺 铸造铸
6、造铸造铸造铸造性能铸造性能是合金在铸造成形的过程中，容易获得外形是合金在铸造成形的过程中，容易获得外形正确，内部无缺陷铸件的性能。正确，内部无缺陷铸件的性能。通常用合金的通常用合金的流动性、收缩性流动性、收缩性等来衡量。等来衡量。1、合金的流动性愈好：、合金的流动性愈好：u容易浇注出轮廓清容易浇注出轮廓清晰、薄而复杂的零件；晰、薄而复杂的零件；有利于夹杂物和气体有利于夹杂物和气体的上浮与排除；有利的上浮与排除；有利于补缩。于补缩。2、合金的流动性不好：容易产生浇不足与冷隔现象。、合金的流动性不好：容易产生浇不足与冷隔现象。浇不足浇不足冷隔现象冷隔现象一、合金的流动性一、合金的流动性:是指液态合
7、金本身的流动能力是指液态合金本身的流动能力材料材料材料材料及热加工工艺及热加工工艺及热加工工艺及热加工工艺 铸造铸造铸造铸造3、合金流动性的测定、合金流动性的测定通常用浇注的通常用浇注的螺旋形螺旋形试样试样的长度来衡量合的长度来衡量合金的流动性。其截面金的流动性。其截面为等截面的梯形，试为等截面的梯形，试样上隔样上隔50mm长度有长度有一个凸点，以便于计一个凸点，以便于计量其长度。量其长度。合金的流动性愈好，合金的流动性愈好，其长度就愈长。其长度就愈长。材料材料材料材料及热加工工艺及热加工工艺及热加工工艺及热加工工艺 铸造铸造铸造铸造通常，灰铸铁、硅黄铜流动性最好，铸钢流动性最差。通常，灰铸铁
8、、硅黄铜流动性最好，铸钢流动性最差。通常，灰铸铁、硅黄铜流动性最好，铸钢流动性最差。通常，灰铸铁、硅黄铜流动性最好，铸钢流动性最差。 材料材料材料材料及热加工工艺及热加工工艺及热加工工艺及热加工工艺 铸造铸造铸造铸造二、影响合金流动性的因素二、影响合金流动性的因素合金的种类、成分，浇注温度和以及铸型填充条件合金的种类、成分，浇注温度和以及铸型填充条件1）合金的种类不同，其流动性不同）合金的种类不同，其流动性不同;材料材料材料材料及热加工工艺及热加工工艺及热加工工艺及热加工工艺 铸造铸造铸造铸造合金的成分和结晶特征对流动性的影响最为显著。合金的成分和结晶特征对流动性的影响最为显著。图：不同结晶特
9、征合金的流动性图：不同结晶特征合金的流动性u亚共晶铸铁随含碳量亚共晶铸铁随含碳量的增加，结晶温度范围的增加，结晶温度范围减小，流动性提高。减小，流动性提高。材料材料材料材料及热加工工艺及热加工工艺及热加工工艺及热加工工艺 铸造铸造铸造铸造2）、浇注温度对流动性的影响）、浇注温度对流动性的影响u浇注温度高，液态金属在铸型中保持液态的时间浇注温度高，液态金属在铸型中保持液态的时间增长，可改善合金的流动性（薄壁铸件增长，可改善合金的流动性（薄壁铸件）；但是）；但是浇注温度过高，使铸件产生气孔、缩孔、缩松、粘浇注温度过高，使铸件产生气孔、缩孔、缩松、粘砂等缺陷。砂等缺陷。在生产中采用：高温出炉，低温浇
10、注的原则。在生产中采用：高温出炉，低温浇注的原则。灰铸铁浇注温度为灰铸铁浇注温度为1200-1380；铸钢为；铸钢为1520-1620；铝合金为；铝合金为680-780。薄壁复杂件取上限温。薄壁复杂件取上限温度值，厚件则取下限。度值，厚件则取下限。材料材料材料材料及热加工工艺及热加工工艺及热加工工艺及热加工工艺 铸造铸造铸造铸造3）、铸型条件对流动性的影响）、铸型条件对流动性的影响常采取加高直浇道，扩大内浇道截面，增设出气孔，常采取加高直浇道，扩大内浇道截面，增设出气孔，烘干铸型等工艺，以延长液态合金的流动时间，以烘干铸型等工艺，以延长液态合金的流动时间，以改善铸型的填充条件。改善铸型的填充条
11、件。材料材料材料材料及热加工工艺及热加工工艺及热加工工艺及热加工工艺 铸造铸造铸造铸造三、合金的凝固三、合金的凝固逐层凝固：逐层凝固：纯金属和共晶成分合金，不存在凝固区；纯金属和共晶成分合金，不存在凝固区；糊状凝固：糊状凝固：结晶温度范围很宽的合金，不存在固体区；结晶温度范围很宽的合金，不存在固体区；u存在三个区存在三个区域：固相区、域：固相区、液固两相并存液固两相并存的凝固区和未的凝固区和未开始凝固的液开始凝固的液相区。相区。中间凝固：中间凝固：大多数合金。大多数合金。材料材料材料材料及热加工工艺及热加工工艺及热加工工艺及热加工工艺 铸造铸造铸造铸造铸件的质量与其凝固方式密切相关。铸件的质量
12、与其凝固方式密切相关。铸件的质量与其凝固方式密切相关。铸件的质量与其凝固方式密切相关。糊状凝固时，难以获得致密的铸件，如：球铁、糊状凝固时，难以获得致密的铸件，如：球铁、锡青铜、铝铜合金的凝固，需采取适当工艺进行锡青铜、铝铜合金的凝固，需采取适当工艺进行补缩。补缩。逐层凝固时，合金的充型能力强，便于防止缩孔逐层凝固时，合金的充型能力强，便于防止缩孔逐层凝固时，合金的充型能力强，便于防止缩孔逐层凝固时，合金的充型能力强，便于防止缩孔和缩松，可获得致密的铸件。如：和缩松，可获得致密的铸件。如：和缩松，可获得致密的铸件。如：和缩松，可获得致密的铸件。如：灰铸铁、铝硅灰铸铁、铝硅合金。合金。材料材料材
13、料材料及热加工工艺及热加工工艺及热加工工艺及热加工工艺 铸造铸造铸造铸造四、铸造合金的收缩四、铸造合金的收缩u定义：铸造合金从液态定义：铸造合金从液态冷却到室温的过程中，其冷却到室温的过程中，其体积和尺寸缩减的现象。体积和尺寸缩减的现象。收缩包括以下三个阶段：收缩包括以下三个阶段：液态收缩液态收缩（浇注温度（浇注温度-液相线）液相线）凝固收缩凝固收缩（液相线（液相线-结晶完了）结晶完了）固态收缩固态收缩（结晶完了（结晶完了-室温室温）特点：体积收缩；特点：体积收缩；浇注温度升高，液态收缩增加。浇注温度升高，液态收缩增加。特点：体积收缩；结晶温度范围增大，凝固收缩增加。特点：体积收缩；结晶温度范
14、围增大，凝固收缩增加。特点：只引起铸件外部尺寸变化，用线收缩率表示。特点：只引起铸件外部尺寸变化，用线收缩率表示。材料材料材料材料及热加工工艺及热加工工艺及热加工工艺及热加工工艺 铸造铸造铸造铸造1、收缩对铸件质量的影响、收缩对铸件质量的影响1）液态收缩）液态收缩浇注温度越高，使液态收缩率增加。浇注温度越高，使液态收缩率增加。浇注温度一般控制在高于液相线温度浇注温度一般控制在高于液相线温度50-150。2）凝固收缩）凝固收缩大多数合金，都具有大多数合金，都具有一定的结晶温度范围，一定的结晶温度范围，使得凝固收缩由状态使得凝固收缩由状态改变和温度下降两部改变和温度下降两部分引起，结晶温度范分引起
15、，结晶温度范围越大，则凝固围越大，则凝固收缩率越大。收缩率越大。材料材料材料材料及热加工工艺及热加工工艺及热加工工艺及热加工工艺 铸造铸造铸造铸造总结：总结：液态收缩和凝固收缩都使合金体积减小，一般液态收缩和凝固收缩都使合金体积减小，一般表现为铸型内液面的降低。表现为铸型内液面的降低。这两个阶段的收缩是铸件这两个阶段的收缩是铸件中产生缩孔或缩松的基本原因。中产生缩孔或缩松的基本原因。3）固态收缩）固态收缩指合金从固相线温度冷却到常温时的收缩。指合金从固相线温度冷却到常温时的收缩。固态收缩通常直接表现为铸件外形尺寸的减小，固态收缩通常直接表现为铸件外形尺寸的减小，固态收固态收缩是铸件中产生应力、
16、变形和裂纹的主要原因。缩是铸件中产生应力、变形和裂纹的主要原因。材料材料材料材料及热加工工艺及热加工工艺及热加工工艺及热加工工艺 铸造铸造铸造铸造2、影响收缩的因素、影响收缩的因素常用铸造合金的线收缩率常用铸造合金的线收缩率2）浇注温度）浇注温度3）铸件结构和铸型）铸件结构和铸型铸件在铸型中不是自由收铸件在铸型中不是自由收缩而是限制收缩。缩而是限制收缩。1)化学成分化学成分在常用铸造合金中铸钢的在常用铸造合金中铸钢的收缩最大，灰铸铁最小。收缩最大，灰铸铁最小。材料材料材料材料及热加工工艺及热加工工艺及热加工工艺及热加工工艺 铸造铸造铸造铸造3、缩孔与缩松的形成及防止、缩孔与缩松的形成及防止液态
17、合金在凝固过程中，若其液态收缩和凝固收缩液态合金在凝固过程中，若其液态收缩和凝固收缩液态合金在凝固过程中，若其液态收缩和凝固收缩液态合金在凝固过程中，若其液态收缩和凝固收缩所缩减的容积得不到补足，则在铸件最后凝固的部所缩减的容积得不到补足，则在铸件最后凝固的部所缩减的容积得不到补足，则在铸件最后凝固的部所缩减的容积得不到补足，则在铸件最后凝固的部位形成一些孔洞。按孔洞的大小和分布，可将其分位形成一些孔洞。按孔洞的大小和分布，可将其分位形成一些孔洞。按孔洞的大小和分布，可将其分位形成一些孔洞。按孔洞的大小和分布，可将其分为为为为缩孔和缩松缩孔和缩松缩孔和缩松缩孔和缩松。 缩孔缩孔材料材料材料材料
18、及热加工工艺及热加工工艺及热加工工艺及热加工工艺 铸造铸造铸造铸造v合金的液态收缩和凝固收缩合金的液态收缩和凝固收缩越大，浇注温度越高，铸件的越大，浇注温度越高，铸件的壁越厚，缩孔的容积就越大；壁越厚，缩孔的容积就越大；v缩孔多集中在缩孔多集中在铸件最后凝固的铸件最后凝固的部位；其特征是部位；其特征是形状不规则，多形状不规则，多数呈倒锥形，内数呈倒锥形，内表面粗糙。表面粗糙。v纯金属和共晶成分的合金易纯金属和共晶成分的合金易形成缩孔；形成缩孔；（1）缩孔）缩孔材料材料材料材料及热加工工艺及热加工工艺及热加工工艺及热加工工艺 铸造铸造铸造铸造（2）缩）缩松松主要出现在主要出现在呈糊状凝呈糊状凝固
19、方式固方式的合金中或断的合金中或断面较大的铸件壁中，面较大的铸件壁中，被树枝晶分隔开的液被树枝晶分隔开的液体区难以得到补缩所体区难以得到补缩所致。致。缩松大多分布在铸件缩松大多分布在铸件中心轴线处、中心轴线处、热节处热节处、冒口根部、内浇口附冒口根部、内浇口附近或缩孔下方。近或缩孔下方。材料材料材料材料及热加工工艺及热加工工艺及热加工工艺及热加工工艺 铸造铸造铸造铸造v缩孔与缩松缩孔与缩松减小铸件受力的减小铸件受力的有效面积有效面积，且缩孔部位容易，且缩孔部位容易产产生应力集中生应力集中，使铸件的力学性，使铸件的力学性能下降，要予以防止。能下降，要予以防止。材料材料材料材料及热加工工艺及热加工
20、工艺及热加工工艺及热加工工艺 铸造铸造铸造铸造判断缩孔出现的方法判断缩孔出现的方法材料材料材料材料及热加工工艺及热加工工艺及热加工工艺及热加工工艺 铸造铸造铸造铸造（3）缩孔、缩松的防止措施）缩孔、缩松的防止措施采用冒口、冷铁的顺序凝固采用冒口、冷铁的顺序凝固所谓顺序凝固，是使铸件按规定方向从一部分到另一所谓顺序凝固，是使铸件按规定方向从一部分到另一部分逐渐凝固的过程。部分逐渐凝固的过程。冒口和冷铁的合理使用冒口和冷铁的合理使用，可造，可造成铸件的顺序凝固，有效地消除缩孔、缩松。成铸件的顺序凝固，有效地消除缩孔、缩松。材料材料材料材料及热加工工艺及热加工工艺及热加工工艺及热加工工艺 铸造铸造铸
21、造铸造冒口、冷铁共用法冒口、冷铁共用法设置冒口法设置冒口法材料材料材料材料及热加工工艺及热加工工艺及热加工工艺及热加工工艺 铸造铸造铸造铸造对于一些壁厚均匀的铸件，采用对于一些壁厚均匀的铸件，采用顶部设冒口和底部安顶部设冒口和底部安放冷铁放冷铁的工艺措施后，也难以保证其垂直壁上不出现的工艺措施后，也难以保证其垂直壁上不出现缩孔和缩松。因此，需在其缩孔和缩松。因此，需在其立壁上增加补贴立壁上增加补贴即一个楔即一个楔形厚度，才能实现该铸件的顺序凝固。形厚度，才能实现该铸件的顺序凝固。冷铁的作用冷铁的作用是加快铸是加快铸件某处的冷却速度，件某处的冷却速度，以控制或改变铸件的以控制或改变铸件的凝固顺序
22、，本身凝固顺序，本身并不并不起不缩作用起不缩作用。通常采。通常采用钢、铸铁或铜等制用钢、铸铁或铜等制成。成。材料材料材料材料及热加工工艺及热加工工艺及热加工工艺及热加工工艺 铸造铸造铸造铸造五、铸造内应力、变形及裂纹五、铸造内应力、变形及裂纹铸造内应力铸造内应力暂时存在，当外在阻碍去除后会自行消失暂时存在，当外在阻碍去除后会自行消失残余内应力残余内应力铸造内应力铸造内应力:铸件完全凝固后便进入了固态收缩阶段，铸件完全凝固后便进入了固态收缩阶段，若铸件的固态收缩受到阻碍，将在铸件内部产生应若铸件的固态收缩受到阻碍，将在铸件内部产生应力力，称为铸造应力。它是铸件产生变形和裂纹的基，称为铸造应力。它
23、是铸件产生变形和裂纹的基本原因。本原因。材料材料材料材料及热加工工艺及热加工工艺及热加工工艺及热加工工艺 铸造铸造铸造铸造1、内应力的形成与防止、内应力的形成与防止铸件在凝固和冷却过程中，不同部位铸件在凝固和冷却过程中，不同部位由于不均衡的收缩而引起的应力。由于不均衡的收缩而引起的应力。热应力热应力机械应力机械应力铸件的固态收缩受到铸型或型芯的机铸件的固态收缩受到铸型或型芯的机械阻碍而形成的内应力。械阻碍而形成的内应力。v机械应力是暂存的应力，机械应力是暂存的应力，铸件落砂后应力自行消失。铸件落砂后应力自行消失。v防止产生机械应力的防止产生机械应力的措施措施：提高铸型和型芯的退让性。提高铸型和
24、型芯的退让性。1)机械应力机械应力L材料材料材料材料及热加工工艺及热加工工艺及热加工工艺及热加工工艺 铸造铸造铸造铸造2）热应力）热应力固态金属在再结晶温度以上为固态金属在再结晶温度以上为塑性状态塑性状态，应力，应力产生塑性变形后自行消失。产生塑性变形后自行消失。金属在再结晶温度以下为金属在再结晶温度以下为弹性状态弹性状态，内应力产，内应力产生弹性变形后继续存在。生弹性变形后继续存在。q区分区分固态金属自高温冷却到室温时状态的变化固态金属自高温冷却到室温时状态的变化u热应力是由于铸件壁厚不均或各部分冷却速度不热应力是由于铸件壁厚不均或各部分冷却速度不同，使铸件各部分的收缩不同步而引起的。它在铸
25、同，使铸件各部分的收缩不同步而引起的。它在铸件落砂后仍然存在于铸件内部，是一种件落砂后仍然存在于铸件内部，是一种残留应力残留应力。材料材料材料材料及热加工工艺及热加工工艺及热加工工艺及热加工工艺 铸造铸造铸造铸造T0-T1:粗、细杆均处在塑性状态，无应力；粗、细杆均处在塑性状态，无应力；T1-T2:细杆进入弹性状态，细杆进入弹性状态，而粗杆仍处在塑性状态；两而粗杆仍处在塑性状态；两杆收缩不同，形成暂时应力杆收缩不同，形成暂时应力（如（如b），但），但随温度降低，随温度降低，应力消失（如应力消失（如c）；）；T2-T3:两杆均处在两杆均处在弹性状态，但弹性状态，但T粗粗T细，导致粗杆收缩细，导致
26、粗杆收缩细杆。所以，粗杆受细杆。所以，粗杆受拉伸，细杆受压缩。拉伸，细杆受压缩。结论：产生热应力的规律是，冷却较慢的厚部或心结论：产生热应力的规律是，冷却较慢的厚部或心部存在部存在拉应力拉应力；冷却较快的薄壁或表层存在；冷却较快的薄壁或表层存在压应力压应力。材料材料材料材料及热加工工艺及热加工工艺及热加工工艺及热加工工艺 铸造铸造铸造铸造框形铸件热应力的形成过程框形铸件热应力的形成过程材料材料材料材料及热加工工艺及热加工工艺及热加工工艺及热加工工艺 铸造铸造铸造铸造预防预防铸件产生热应力的铸件产生热应力的基本措施基本措施是减小铸件各部分之是减小铸件各部分之间的温度差，使其均匀冷却。间的温度差，
27、使其均匀冷却。设计：壁厚尽量均匀一致；设计：壁厚尽量均匀一致；工艺：采取工艺：采取同时凝固同时凝固原则原则具体方法：具体方法：将内浇口开在铸件将内浇口开在铸件的薄壁处，以减缓其冷却速度；的薄壁处，以减缓其冷却速度；而在铸件的厚壁处放置冷铁，而在铸件的厚壁处放置冷铁，以加快其冷却速度。以加快其冷却速度。材料材料材料材料及热加工工艺及热加工工艺及热加工工艺及热加工工艺 铸造铸造铸造铸造优点：优点：可减小其产生应力、可减小其产生应力、变形和裂纹的倾向；且不必变形和裂纹的倾向；且不必设置冒口，使工艺简化，并设置冒口，使工艺简化，并节约了金属材料。节约了金属材料。缺点：缺点：铸件的心部会产生缩孔或缩松缺
28、陷，所以一铸件的心部会产生缩孔或缩松缺陷，所以一般只用于普通灰铸铁和锡青铜铸件的生产。般只用于普通灰铸铁和锡青铜铸件的生产。u灰铸铁产生缩孔和缩松的倾向小；而锡青铜倾向于灰铸铁产生缩孔和缩松的倾向小；而锡青铜倾向于糊状凝固，采用顺序凝固也难于避免缩松缺陷。糊状凝固，采用顺序凝固也难于避免缩松缺陷。采用同时凝固的优、缺点采用同时凝固的优、缺点：材料材料材料材料及热加工工艺及热加工工艺及热加工工艺及热加工工艺 铸造铸造铸造铸造2、铸件的变形与防止、铸件的变形与防止当铸件产生内应力后，铸件通过自由的变形释放应力。当铸件产生内应力后，铸件通过自由的变形释放应力。心部散热慢，受拉心部散热慢，受拉应力，边
29、缘处受压应力，边缘处受压应力；且上表面比应力；且上表面比下表面冷却得快。下表面冷却得快。导轨部分厚受拉应力；床壁导轨部分厚受拉应力；床壁部分较薄受压应力，床身发部分较薄受压应力，床身发生朝着导轨方向的弯曲，使生朝着导轨方向的弯曲，使导轨下凹。导轨下凹。材料材料材料材料及热加工工艺及热加工工艺及热加工工艺及热加工工艺 铸造铸造铸造铸造铸件壁厚尽量均匀、对称；铸件壁厚尽量均匀、对称；图图c由于其截面对称、铸造由于其截面对称、铸造应力平衡，不产生变形应力平衡，不产生变形。v防止铸件变形的措施：防止铸件变形的措施：采用同时凝固工艺，采用同时凝固工艺，降低热应力；降低热应力；反变形反变形适用于细长易变形
30、铸件适用于细长易变形铸件床身导轨面的挠曲变形及反变形床身导轨面的挠曲变形及反变形材料材料材料材料及热加工工艺及热加工工艺及热加工工艺及热加工工艺 铸造铸造铸造铸造去应力退火去应力退火铸件变形后残余应力并未彻底消除。铸件经机械加工铸件变形后残余应力并未彻底消除。铸件经机械加工后，内应力将重新分布，使零件缓慢地变形。后，内应力将重新分布，使零件缓慢地变形。对不允对不允许发生变形的重要铸件，必须进行去应力退火许发生变形的重要铸件，必须进行去应力退火。v去应力退火有自然时效和人工时效两种：去应力退火有自然时效和人工时效两种：自然时效自然时效是将铸件置于露天场地，使其缓缓地是将铸件置于露天场地，使其缓缓
31、地发生变形，从而使残余应力消除或减少；发生变形，从而使残余应力消除或减少；人工时效人工时效是将铸件加热到是将铸件加热到550-650进行去应进行去应力退火，应用广泛。力退火，应用广泛。材料材料材料材料及热加工工艺及热加工工艺及热加工工艺及热加工工艺 铸造铸造铸造铸造当铸件内应力超过金属的强度极限时，铸件便发生当铸件内应力超过金属的强度极限时，铸件便发生裂纹。裂纹是铸件的严重缺陷，多使铸件报废。裂纹。裂纹是铸件的严重缺陷，多使铸件报废。3、铸件的裂纹及防止、铸件的裂纹及防止u铸件一般有热裂和冷裂两种开裂方式。铸件一般有热裂和冷裂两种开裂方式。1）热裂纹）热裂纹产生原因产生原因：在铸件凝固末期，固
32、体的骨架已经形成，在铸件凝固末期，固体的骨架已经形成，但枝晶间仍残留少量液体，此时的强度、塑性极低。但枝晶间仍残留少量液体，此时的强度、塑性极低。当固态合金的线收缩受到铸型、芯子或其他因素的阻当固态合金的线收缩受到铸型、芯子或其他因素的阻碍，产生的应力若超过该温度下合金的强度，即产生碍，产生的应力若超过该温度下合金的强度，即产生热裂。热裂。材料材料材料材料及热加工工艺及热加工工艺及热加工工艺及热加工工艺 铸造铸造铸造铸造防止热裂的措施防止热裂的措施：a合理设计铸件结构；合理设计铸件结构；b改善铸型和型芯的退让性；改善铸型和型芯的退让性；c限制铸钢和铸铁中的限制铸钢和铸铁中的S含量；含量；热裂纹
33、形态热裂纹形态：裂纹短、缝隙宽、形状曲折、缝内：裂纹短、缝隙宽、形状曲折、缝内金属呈氧化色；且裂纹沿晶界产生，外形曲折。金属呈氧化色；且裂纹沿晶界产生，外形曲折。2）冷裂纹）冷裂纹：冷裂是铸件冷却到低温处于弹性状态时冷裂是铸件冷却到低温处于弹性状态时，铸造应铸造应力超过合金的强度极限而产生的；冷裂常出现在复力超过合金的强度极限而产生的；冷裂常出现在复杂铸件受拉应力的部位，特别是应力集中处。杂铸件受拉应力的部位，特别是应力集中处。材料材料材料材料及热加工工艺及热加工工艺及热加工工艺及热加工工艺 铸造铸造铸造铸造裂纹形态裂纹形态：裂纹细小，外裂纹细小，外形呈连续直线状或圆滑曲线形呈连续直线状或圆滑曲线状，裂纹缝内干净，有时呈状，裂纹缝内干净，有时呈轻微氧化色。轻微氧化色。防止冷裂的措施防止冷裂的措施：a减少铸造内应力；壁厚均匀、增加退让性；减少铸造内应力；壁厚均匀、增加退让性；b降低合金的脆性；降低合金中降低合金的脆性；降低合金中P的含量；的含量；c去应力退火；去应力退火；d设计铸件时应避免应力集中。设计铸件时应避免应力集中。u壁厚差别较大、形状复杂的壁厚差别较大、形状复杂的铸件，特别是大而薄的铸件，铸件，特别是大而薄的铸件， 容易出现冷裂。容易出现冷裂。
