在鑄造這個行業,成本高,利潤低,賺的都是血汗錢!大多數的鑄造老板都在為降本增效,提高利潤而發愁。也有不少用傳統砂型鑄造的工廠,開始嘗試轉型,使用操作更簡單,成本更低的消失模工藝生產。 據一位鑄造老板反饋,國內的消失模鑄造工藝自1988年開始,實現工業化生產以來,歷經30多年的探索研究,工藝方面,還是專用設備方面,都已進入成熟階段,正是介入的大好時機。 消失模鑄造以其精度高,成本低,勞動強度低,做業環境好等優勢,在某些產品領域中逐漸取代粘土砂鑄造、樹脂砂鑄造、V法鑄造等鑄造工藝,成為鑄造行業的熱門工藝。和傳統的砂型鑄造相比,消失模鑄造工藝,有以下9個優點! 1、 消失模鑄造不需要分型和下芯子,所以特別適用于幾何形狀復雜、傳統鑄造難以完成的箱體類、殼體類鑄件、筒管類鑄件。 2、 消失模鑄用干砂埋模型,可反復使用,工業垃圾少,成本明顯降低。 3、 消失模鑄造沒有飛邊毛刺,清理工時可以減少80%以上。 4、 消失模鑄造可以一線多用,不僅可以做鑄鐵、球鐵,還可以同時做鑄鋼件,所以轉項靈活,適用范圍廣。 5、 消失模鑄造不僅適用批量大的鑄造件,進行機械化操作,也適用于批量小的產品手工拼接模型。 6、 消失模鑄造如果投資到位,可以實現空中無塵,地面無砂,勞動強度低,做業環境好,將以男工為主的行業變成了以女工為主的行業。 7、 消失模鑄造取消了造型工序,有一定文化水平的人,經過短時間的培訓就可以成為熟練的工人,所以,特別適用技術力量缺乏的地區和企業。 8、 消失模鑄造適合群鑄,干砂埋型,脫砂容易,在某些材質的鑄件還可以根據用途進行余熱處理。 9、 消失模鑄造不僅適用于中小件,更適用做大型鑄件,如:機床床身、大口徑管件,大型冷沖模件,大型礦山設備配件等,因為模型制作周期短、成本低、生產周期也短,所以特別受到好評。 不過也有很多干鑄造的朋友反映,消失模工藝看著簡單,實際操作過程中還是會出現很多問題,“一看一會,一做就廢”的問題,一直很難解決。
+查看全文16 2020-01
長時間以來,為了減少鐵水中的夾雜物從而獲得純凈鐵水一般使用三種方法:高溫熔煉、過濾網、聚渣劑。高溫熔煉能清除鐵水中的夾雜物嗎?在煉鋼生產中,鋼水溫度高達1700度左右,鋼水中的夾雜物尚需使用“爐外精煉技術”才可以去除,而鐵水***高溫度無非1500度左右,怎么可能清除鐵水中的夾雜物呢? 過濾網能清除鐵水中的夾雜物嗎?過濾網受孔洞大小***,只能過濾顆粒較大的宏觀類浮渣,假若其孔洞小到可以過濾以微米計算的微觀夾雜物,鐵水如何順暢通過而進入鑄型?因此我們認為:過濾網只能過濾扒渣未盡的鐵水表面浮渣。 聚渣劑只能聚集鐵水表面浮渣而方便扒出,是一種常識,無須多議。因此,使用“高溫熔煉”、“過濾網”、“聚渣劑”等傳統手段,只能解決鐵水表面浮渣,對于混熔或懸浮在鐵水中的各種非金屬夾雜物,事實上是處于束手無策的狀態。 基于上述認識,我們根據“鐵水凈化理論” ,結合在鑄造生產中,使用鐵神一號凈化劑的實際經驗,總結出現代鐵水凈化技術,希望達到三個目的: 一是統一思想。使廣大鑄造工作者認識到:要生產優質鑄件,必須獲得純凈鐵水; 二是使盡可能多的鑄造企業掌握和使用現代鐵水凈化技術,提高國產鑄件產品的質量。 三是使盡可能多的鑄造企業通過生產優質鑄件產品,尤其是生產質量好,成本低的優質鑄件產品,提高盈利能力,從而增加鑄造企業的市場競爭力。
+查看全文15 2020-01
由球墨鑄鐵的凝固特點認為球鐵件易于出現縮孔縮松缺陷,因而其實現無冒口鑄造較為困難。闡述了實現球鐵件無冒口鑄造工藝所應具備的鐵液成份、澆注溫度、冷鐵工藝、鑄型強度和剛度、孕育處理、鐵液過濾和鑄件模數等條件,用大模數鑄件和小模數鑄件鑄造工藝實例佐證了自己的觀點。 1、球墨鑄鐵的凝固特點 球墨鑄鐵與灰鑄鐵的凝固方式不同是由球墨與片墨生長方式不同而造成的。 在亞共晶灰鐵中石墨在初生奧氏體的邊緣開始析出后,石墨片的兩側處在奧氏體的包圍下從奧氏體中吸收石墨而變厚,石墨片的先端在液體中吸收石墨而生長。 在球墨鑄鐵中,由于石墨呈球狀,石墨球析出后就開始向周圍吸收石墨,周圍的液體因為w(C)量降低而變為固態的奧氏體并且將石墨球包圍;由于石墨球處在奧氏體的包圍中,從奧氏體中只能吸收的碳較為有限,而液體中的碳通過固體向石墨球擴散的速度很慢,被奧氏體包圍又***了它的長大;所以,即使球墨鑄鐵的碳當量比灰鑄鐵高很多,球鐵的石墨化卻比較困難,因而也就沒有足夠的石墨化膨脹來抵消凝固收縮;因此,球墨鑄鐵容易產生縮孔。 另外,包裹石墨球的奧氏體層厚度一般是石墨球徑的1.4倍,也就是說石墨球越大奧氏體層越厚,液體中的碳通過奧氏體轉移至石墨球的難度也越大。 低硅球墨鑄鐵容易產生白口的根本原因也在于球墨鑄鐵的凝固方式。如上所述,由于球墨鑄鐵石墨化困難,沒有足夠的由石墨化產生的結晶潛熱向鑄型內釋放而增大了過冷度,石墨來不及析出就形成了滲碳體。此外,球墨鑄鐵孕育衰退快,也是極易發生過冷的因素之一。 2.球墨鑄鐵無冒口鑄造的條件 從球墨鑄鐵的凝固特點不難看出,球墨鑄鐵件要實現無冒口鑄造的難度較大。筆者根據自己多年的生產實踐經驗,對球墨鑄鐵實現無冒口鑄造工藝所需具備的條件作了一些歸納總結,在此與同行分享。 2.1鐵液成分的選擇 (1)碳當量(CE) 在同等條件下,微小的石墨在鐵液中容易溶解并且不容易生長;隨著石墨長大,石墨的生長速度也變快,所以使鐵液在共晶前就產生初生石墨對促進共晶凝固石墨化是非常有利的。過共晶成分的鐵液就能滿足這樣的條件,但過高的CE值使石墨在共晶凝固前就長大,長大到一定尺寸時石墨開始上浮,產生石墨漂浮缺陷。這時,由石墨化引起的體積膨脹只會造成鐵液液面上升,不但對鑄件的補縮毫無意義,而且由于石墨在液態時吸收了大量的碳,反而造成在共晶凝固時鐵液中的w(C)量低不能產生足夠的共晶石墨,也就不能抵消由于共晶凝固造成的收縮。實踐證明,能夠將CE值控制在4.30%~4.50%是***理想的。 (2)硅(Si) 一般認為在Fe-C-Si系合金中, Si是石墨化元素,w(Si)量高有利于石墨化膨脹,能夠減少縮孔的發生。很少有人知道,Si是阻礙共晶凝固石墨化的。所以,不論從補縮的角度考慮,還是從防止碎塊狀石墨產生的角度考慮,只要能通過強化孕育等措施防止白口產生,都要盡可能地降低w(Si)量。 (3)碳(C) 在合理的CE值條件下,盡可能提高w(C)量。事實證明球墨鑄鐵的w(C)量控制在3.60%~3.70%,鑄件具有***小的收縮率。 (4)硫(S) S是阻礙石墨球化的主要元素,球化處理的主要目的就是脫S,但球墨鑄鐵孕育衰退快與w(S)量太低有直接關系;所以,適當的w(S)量是必要的??梢詫(S)量控制在0.015%左右,利用MgS的成核作用增加石墨核心質點以增加石墨球數,減少衰退。 (5)鎂(Mg) Mg也是阻礙石墨化的元素,所以在保證球化率能夠達到90%以上的前提下,Mg應盡可能低。在原鐵液w(O)、w(S)量不高的條件下,殘留w(Mg)量能夠控制在0.03%~0.04%是***理想的。 (6)其他元素 Mn、P、Cr等所有阻礙石墨化的元素越低越好。 要注意微量元素的影響,如Ti。當w(Ti)量低時,是強力促進石墨化元素,同時Ti又是碳化物形成元素,又是影響球化促進蠕蟲狀石墨產生的元素,所以w(Ti)量控制得越低越好。筆者公司曾經有一個非常成熟的無冒口鑄造工藝,由于一時原材料短缺而使用了w(Ti)量為0.1%的生鐵,生產出的鑄件不但表面有縮陷,加工后內部也出現了集中型縮孔。 總之,純凈原材料對提高球墨鑄鐵的自補縮能力是有利的。 2.2澆注溫度 有實驗表明,球墨鑄鐵的澆注溫度從1350℃到1500℃對鑄件收縮的體積沒有明顯的影響,只不過縮孔的形態從集中型逐漸向分散型過度。石墨球的尺寸也隨著澆注溫度的升高逐漸變大,石墨球的數量逐漸減少。所以沒有必要苛求過低的澆注溫度,只要鑄型強度足夠抵抗鐵液的靜壓力,澆注溫度可以高一些。通過鐵液加熱鑄型減少共晶凝固時的過冷度,使石墨化有充足的時間進行。不過,澆注速度要盡可能地快,以盡量減少型內鐵液的溫度差。 2.3冷鐵 根據筆者使用冷鐵的經驗及利用以上理論分析,冷鐵能夠消除縮孔缺陷的說法并不確切。一方面,局部使用冷鐵(如打孔部位),只能使縮孔轉移而不是消除縮孔;另一方面,大面積地使用冷鐵而獲得了減少補縮或無冒口的效果,只是無意識地增加了鑄型強度而不是冷鐵減少了液體或共晶凝固收縮。事實上,如果冷鐵使用過多,影響了石墨球的長大及石墨化的程度,相反會加劇收縮。 2.4鑄型強度和剛度 由于球鐵大都選擇共晶或過共晶成分,鐵液在鑄型中冷卻至共晶溫度所經過的時間較長,也就是鑄型所承受的鐵液靜壓力的時間要比亞共晶成分的灰鑄鐵要長,鑄型也就更容易產生壓縮性變形。當石墨化膨脹引起的體積增加不能抵消液體收縮+凝固收縮+鑄型變形體積時,產生縮孔也就在所難免。所以,足夠的鑄型剛度及抗壓強度是實現無冒口鑄造的重要條件,有許多覆砂鐵型鑄造工藝實現無冒口鑄造既是這一理論的證明。 2.5孕育處理 強效孕育劑及瞬時延后孕育工藝既能給予鐵液大量的核心質點,又能防止孕育衰退,能夠保證球墨鑄鐵在共晶凝固時有足夠的石墨球數;多而小的石墨球減少了液體中的C向石墨核心轉移的距離,加快了石墨化速度,短時內大量的共晶凝固又能釋放出較多的結晶潛熱,減少了過冷度,既能防止白口的產生,又能加強石墨化膨脹。因而。強效孕育對提高球墨鑄鐵的自補縮能力至關重要。 2.6鐵液過濾 鐵液經過過濾,濾除了部分氧化夾雜,使鐵液的微觀流動性增強,可以降低微觀縮孔的產生幾率。 2.7鑄件模數 由于鑄態珠光體球鐵需要加入阻礙石墨化的元素,這會影響石墨化程度,對鑄件實現自補縮目的有一定影響,所以有資料介紹,無冒口鑄造適用于牌號在QT500以下的球墨鑄鐵。除此之外,由鑄件的形狀尺寸所決定的模數應在3.1cm以上。 值得注意的是,厚度<50mm的板類鑄件實現無冒口鑄造是困難的。 也有資料介紹,對QT500以上的球墨鑄鐵實現無冒口鑄造工藝的條件是其模數應大于3.6cm。 3.應用實例介紹 3.1大模數鑄件無冒口鑄造工藝實例 材料牌號為GGG70的風電增速器行星支架鑄件,重量為3300kg,輪廓尺寸為φ1260×1220mm,鑄件模數約為5.0cm。鑄件成分為:w(C)3.62%;w(Si)2.15%;w(Mn)0.25%;w(P)0.035%;w(S)0.012%;w(Mg)0.036%;w(Cu)0.98%。澆注溫度為1370~1380℃ 考慮到鐵液對鑄型下部的壓力較大,容易使鑄型下部產生壓縮變形,所以客戶推薦將冷鐵主要集中放置在下部(如圖1)。根據以往的經驗,開始試制時,我們決定使用無冒口鑄造工藝,也就是圖1去掉冒口的工藝。雖然客戶請***人員對所試制鑄件做超聲探傷并未發現有內部缺陷,解剖結果也未發現縮孔缺陷。但對照其它相關資料及客戶提供的參考工藝,我們對這么重要的鑄件批量生產后一旦發生縮孔缺陷的后果甚為擔心,所以對圖1工藝進行了凝固模擬試驗,模擬結果如圖2。 圖1 推薦的冒口補縮工藝 圖2 根據圖1工藝的模擬結果 從模擬結果可見,液態收縮已經將包括內部的3個Φ140×170mm圓形發熱保溫冒口及外側的3個320×200×320mm腰圓形發熱保溫冒口內的鐵液全部用盡;因而,我們在原有320×200×320mm發熱保溫冒口的上面再加上1個同等大小的冒口,即將冒口尺寸改為320×200×640mm。但是,澆鑄后的結果卻是所有冒口一點收縮的痕跡也沒有,從而證實了這個鑄件完全可以實現無冒口鑄造。 3.2小模數鑄件有冒口鑄造實例 圖3所示的蜂窩板材料牌號為QT500-7,長×寬×高尺寸為1 230×860×32 mm,鑄件模數M=3.2/2=1.6 cm。 圖3 蜂窩板毛坯圖 此鑄件模數遠小于3.1cm,顯然不適用于無冒口鑄造工藝,但試制時為了提高工藝出品率,采用了立澆雨淋式澆口(圖4),原意是想使鑄件在凝固時產生自上而下的溫度梯度,以利用橫澆口補縮,但結果卻是在鑄件的中間部位加工后產生了大面積連通性縮孔(圖4中雙點劃線處)。試制4件無一件成品。 圖4 試制工藝方案示意圖 于是,我們改變思路,制定了如圖5所示的臥澆、冷鐵加冒口工藝。用冷鐵將鑄件分割成9部分,每部分的中央放置冒口。改進后的工藝出品率大于75%,產品質量穩定,廢品率在2.0%以下,由于原材料和工藝都較穩定,加工后幾乎沒有廢品。 圖5 改進后的成熟工藝
+查看全文13 2020-01
如果是正常的干式切削,幾乎所有的鋼材切出來的屑都是要燒了呈現紫色才合理的。在這里拋開刀片材料、轉速、走刀量、切削深度、段屑槽的形狀、刀尖大小等不談,單談干式切削時鐵屑顏色的變化:銀白色-淡黃色-暗黃色-絳紅色-暗藍色-藍色-藍灰色-灰白色-紫黑色,溫度也由200攝氏度左右上升到500攝氏度以上,這個顏色變化過程也就是切削過程中所消耗的功的絕大部分轉換成切削熱的過程,同時也可以看作是刀具損耗(鋒利-鈍化-劇烈鈍化-報廢)過程(無積屑瘤時)注意我們通常所說的切削溫度是指平均溫度。 切削顏色為藍或藍紫色時較為合理,如果銀白或黃色,則未充分發揮效率,如果藍灰則切削用量太大。使用高速鋼刀具,則削為銀白和微黃為宜,如果削藍則要減小轉速或進給。 切屑顏色與切削溫度關系: 銀白色 —— 約<200℃以下 淡黃色 —— 約220℃ 深藍色 —— 約300℃ 淡灰色 —— 約400℃ 深紫黑色 —— 約>500℃ 靠顏色的變化來確定合理參數只是方法或者手段之一。
+查看全文10 2020-01
熱處理工藝口訣 熱處理是重之重,決定產品高質量. 工藝方法應優化,設備性能需掌握. 各段參數選正確,***可靠應優先. 加熱保溫和冷卻,環環相扣不馬虎. 用鋼成分有變化,影響相變要考慮. 利用計算調參數,工藝可靠更適用. 鋼種類別要分清,合理選項更科學. 加熱溫度頗重要,保溫時間要充分. 高合金鋼要分段,緩慢加熱有保障. 過熱欠熱均不利,恰好需要多斟酌. 保溫時間要考慮,加熱條件和狀態. 零件多少和壁厚,選擇計算抓重點. 氧化脫碳要控制,多種方法可選擇. 營造無氧是關鍵,***佳選擇是真空. 零件細長垂直放,薄壁更要防變形. 截面突變要注意,加熱冷卻要防護. 冷卻大于臨界值,獲馬氏體是根本. 冷卻掌握要得當,恰當止冷防開裂. 確保硬度打基礎,立即回火去應力. 溫度調整達硬度,鋼種不同回火變. 多次回火不可少,穩定尺寸保性能. 鋼有脆性需快冷,確保性能要記牢. 硬度性能有依據,定量關系可換算. 掌握科學編工藝,腳踏實地多實踐. 積累經驗多總結,實用快捷更可靠.
+查看全文06 2020-01
消失模鑄造技術是用泡沫塑料制作成與零件結構和尺寸完全一樣的實型模具,經浸涂耐火粘結涂料,烘干后進行干砂造型,振動緊實,然后澆入金屬液使模樣受熱氣化消失,而得到與模樣形狀一致的金屬零件的鑄造方法。 1、壓力消失模鑄造技術 壓力消失模鑄造技術是消失模鑄造技術與壓力凝固結晶技術相結合的鑄造新技術,它是在帶砂箱的壓力灌中,澆注金屬液使泡沫塑料氣化消失后,迅速密封壓力灌,并通入一定壓力的氣體,使金屬液在壓力下凝固結晶成型的鑄造方法。這種鑄造技術的特點是能夠顯著減少鑄件中的縮孔、縮松、氣孔等鑄造缺陷,提高鑄件致密度,改善鑄件力學性能。 2、真空低壓消失模鑄造技術 真空低壓消失模鑄造技術是將負壓消失模鑄造方法和低壓反重力澆注方法復合而發展的一種新鑄造技術。真空低壓消失模鑄造技術的特點是:綜合了低壓鑄造與真空消失模鑄造的技術優勢,在可控的氣壓下完成充型過程,大大提高了合金的鑄造充型能力;與壓鑄相比,設備投資小、鑄件成本低、鑄件可熱處理強化;而與砂型鑄造相比,鑄件的精度高、表面粗糙度小、生產率高、性能好;反重力作用下,直澆口成為補縮短通道,澆注溫度的損失小,液態合金在可控的壓力下進行補縮凝固,合金鑄件的澆注系統簡單有效、成品率高、組織致密;真空低壓消失模鑄造的澆注溫度低,適合于多種有色合金。 3、振動消失模鑄造技術 振動消失模鑄造技術是在消失模鑄造過程中施加一定頻率和振幅的振動,使鑄件在振動場的作用下凝固,由于消失模鑄造凝固過程中對金屬溶液施加了一定時間振動,振動力使液相與固相間產生相對運動,而使枝晶破碎,增加液相內結晶核心,使鑄件***終凝固組織細化、補縮提高,力學性能改善。該技術利用消失模鑄造中現成的緊實振動臺,通過振動電機產生的機械振動,使金屬液在動力激勵下生核,達到細化組織的目的,是一種操作簡便、成本低廉、無環境污染的方法。 4、半固態消失模鑄造技術 半固態消失模鑄造技術是消失模鑄造技術與半固態技術相結合的新鑄造技術,由于該工藝的特點在于控制液固相的相對比例,也稱轉變控制半固態成形。該技術可以提高鑄件致密度、減少偏析、提高尺寸精度和鑄件性能。 5、消失模殼型鑄造技術 消失模殼型鑄造技術是熔模鑄造技術與消失模鑄造結合起來的新型鑄造方法。該方法是將用發泡模具制作的與零件形狀一樣的泡沫塑料模樣表面涂上數層耐火材料,待其硬化干燥后,將其中的泡沫塑料模樣燃燒氣化消失而制成型殼,經過焙燒,然后進行澆注,而獲得較高尺寸精度鑄件的一種新型精密鑄造方法。它具有消失模鑄造中的模樣尺寸大、精密度高的特點,又有熔模精密鑄造中結殼精度、強度等優點。與普通熔模鑄造相比,其特點是泡沫塑料模料成本低廉,模樣粘接組合方便,氣化消失容易,克服了熔模鑄造模料容易軟化而引起的熔模變形的問題,可以生產較大尺寸的各種合金復雜鑄件 6、消失模懸浮鑄造技術 消失模懸浮鑄造技術是消失模鑄造工藝與懸浮鑄造結合起來的一種新型實用鑄造技術。該技術工藝過程是金屬液澆入鑄型后,泡沫塑料模樣氣化,夾雜在冒口模型的懸浮劑(或將懸浮劑放置在模樣某特定位置,或將懸浮劑與EPS一起制成泡沫模樣)與金屬液發生物化反應從而提高鑄件整體(或部分)組織性能。
+查看全文03 2020-01
歡聲笑語辭舊歲,豪情滿懷迎新年!伴隨著收獲的喜悅,滿懷著對美好未來的憧憬,我們共同迎來了2020年! 新的一年開啟新的希望,新的歷程承載新的夢想,值此2020年元旦來臨之際,洛陽順祥機械設備有限公司向過去一年來奮戰在公司每一個工作崗位上的廣大員工及員工家屬致以節日的問候,向關心和支持順祥發展的各級領導、客戶表示衷心的感謝!祝大家2020年身體健康、工作順利、闔家幸福、萬事如意! 洛陽順祥祝您元旦快樂!
+查看全文01 2020-01
螺絲釘對應的英文單詞是Screw,除了名字里有學問,小小的螺絲釘從被發明到被規定為順時針擰緊、逆時針松開,經歷了幾千年的時間。 柏拉圖的朋友發明了螺釘 六種***簡單的機械工具是:螺絲釘、傾斜面、杠桿、滑輪、楔子、輪子、輪軸。 螺釘位列六大簡單機械之中,但說穿了也不過是一個軸心與圍繞著它蜿蜒而上的傾斜平面。時至今日,螺釘已經發展出了標準的尺寸。使用螺釘的典型方法是用順時針的旋轉來擰緊它(與之相對,用逆時針的旋轉來擰松)。 順時針擰緊主要由右撇子決定的 然而,由于發明之初的螺絲釘皆為人工打造,其螺絲的細密程度并不一致,往往由工匠的個人喜好決定。 到了16世紀中期,法國宮廷工程師Jaques Besson發明了可以切割成螺絲的車床,后來這種技術花了100年的時間得以推廣。英國人Henry Maudsley于1797年發明了現代車床,有了它,螺紋的精細程度顯著提高。盡管如此,螺絲的大小及細密程度依舊沒有統一標準。 這種情況于1841年得到改變。Maudsley的徒弟Joseph Whitworth向市政工程師學會遞交了一篇文章,呼吁統一螺絲型號一體化。他提了兩點建議: 1、螺釘螺紋的傾角應該以55°為標準; 2、不考慮螺絲的直徑,每英尺的絲數應該采取一定的標準。 螺釘雖小,早期需要n種機床和n+1種刀具制成 早期的螺釘不容易制造,因為其生產過程“需要三種刀具兩種機床”。 為了解決英式標準的生產制造問題,美國人William Sellers在1864年發明了一種平頂平跟的螺紋,這點小小的改變讓螺絲釘制造起來只需要一種刀具和機床。更快捷、更簡單、也更便宜。 Sellers螺絲釘的螺紋在美國流行起來,并且很快成為美國鐵路公司的應用標準。 螺栓連接件的特性 擰緊過程的主要變量: (1)扭矩(T):所施加的擰緊動力矩,單位牛米(Nm); (2)夾緊力(F):連接體間的實際軸向夾(壓)緊大小,單位牛(N); (3)摩擦系數(U):螺栓頭、螺紋副中等所消耗的扭矩系數; (4)轉角(A):基于一定的扭矩作用下,使螺栓再產生一定的軸向伸長量或連接件被壓縮而需要轉過的螺紋角度。
+查看全文22 2019-10
1、鑄造性(可鑄性) 指金屬材料能用鑄造的方法獲得合格鑄件的性能。鑄造性主要包括流動性,收縮性和偏析。流動性是指液態金屬充滿鑄模的能力,收縮性是指鑄件凝固時,體積收縮的程度,偏析是指金屬在冷卻凝固過程中,因結晶先后差異而造成金屬內部化學成分和組織的不均勻性。 2、可鍛性 指金屬材料在壓力加工時,能改變形狀而不產生裂紋的性能。它包括在熱態 或冷態下能夠進行錘鍛,軋制,拉伸,擠壓等加工。可鍛性的好壞主要與金屬材料的化學成分有關。 3、切削加工性(可切削性,機械加工性) 指金屬材料被刀具切削加工后而成為合格工件的難易程度。切削加工性好壞常用加工后工件的表面粗糙度,允許的切削速度以及刀具的磨損程度來衡量。它與金屬材料的化學成分,力學性能,導熱性及加工硬化程度等諸多因素有關。通常是用硬度和韌性作切削加工性好壞的大致判斷。一般講,金屬材料的硬度愈高愈難切削,硬度雖不高,但韌性大,切削也較困難。 4、焊接性(可焊性) 指金屬材料對焊接加工的適應性能。主要是指在一定的焊接工藝條件下,獲得優質焊接接頭的難易程度。它包括兩個方面的內容:一是結合性能,即在一定的焊接工藝條件下,一定的金屬形成焊接缺陷的敏感性,二是使用性能,即在一定的焊接工藝條件下,一定的金屬焊接接頭對使用要求的適用性。 5、熱處理 ?。?)退火:指金屬材料加熱到適當的溫度,保持一定的時間,然后緩慢冷卻的熱處理工藝。常見的退火工藝有:再結晶退火,去應力退火,球化退火,完全退火等。退火的目的:主要是降低金屬材料的硬度,提高塑性,以利切削加工或壓力加工,減少殘余應力,提高組織和成分的均勻化,或為后道熱處理作好組織準備等。 ?。?)正火:指將鋼材或鋼件加熱到Ac3或Acm(鋼的上臨界點溫度)以上30~50℃,保持適當時間后,在靜止的空氣中冷卻的熱處理的工藝。正火的目的:主要是提高低碳鋼的力學性能,改善切削加工性,細化晶粒,消除組織缺陷,為后道熱處理作好組織準備等。 ?。?)淬火:指將鋼件加熱到Ac3或Ac1(鋼的下臨界點溫度)以上某一溫度,保持一定的時間,然后以適當的冷卻速度,獲得馬氏體(或貝氏體)組織的熱處理工藝。常見的淬火工藝有鹽浴淬火,馬氏體分級淬火,貝氏體等溫淬火,表面淬火和局部淬火等。淬火的目的:使鋼件獲得所需的馬氏體組織,提高工件的硬度,強度和耐磨性,為后道熱處理作好組織準備等。 (4)回火:指鋼件經淬硬后,再加熱到Ac1以下的某一溫度,保溫一定時間,然后冷卻到室溫的熱處理工藝。常見的回火工藝有:低溫回火,中溫回火,高溫回火和多次回火等。回火的目的:主要是消除鋼件在淬火時所產生的應力,使鋼件具有高的硬度和耐磨性外,并具有所需要的塑性和韌性等。 ?。?)調質:指將鋼材或鋼件進行淬火及回火的復合熱處理工藝。使用于調質處理的鋼稱調質鋼。它一般是指中碳結構鋼和中碳合金結構鋼。 ?。?)化學熱處理:指金屬或合金工件置于一定溫度的活性介質中保溫,使一種或幾種元素滲入它的表層,以改變其化學成分,組織和性能的熱處理工藝。常見的化學熱處理工藝有:滲碳,滲氮,碳氮共滲,滲鋁,滲硼等。化學熱處理的目的:主要是提高鋼件表面的硬度,耐磨性,抗蝕性,抗疲勞強度和抗氧化性等。 (7)固溶處理:指將合金加熱到高溫單相區恒溫保持,使過剩相充分溶解到固溶體中后快速冷卻,以得到過飽和固溶體的熱處理工藝。固溶處理的目的:主要是改善鋼和合金的塑性和韌性,為沉淀硬化處理作好準備等。 ?。?)沉淀硬化(析出強化):指金屬在過飽和固溶體中溶質原子偏聚區和(或)由之脫溶出微粒彌散分布于基體中而導致硬化的一種熱處理工藝。如奧氏體沉淀不銹鋼在固溶處理后或經冷加工后,在400~500℃或700~800℃進行沉淀硬化處理,可獲得很高的強度。 ?。?)時效處理:指合金工件經固溶處理,冷塑性變形或鑄造,鍛造后,在較高的溫度放置或室溫保持,其性能,形狀,尺寸隨時間而變化的熱處理工藝。若采用將工件加熱到較高溫度,并較長時間進行時效處理的時效處理工藝,稱為人工時效處理,若將工件放置在室溫或自然條件下長時間存放而發生的時效現象,稱為自然時效處理。時效處理的目的,消除工件的內應力,穩定組織和尺寸,改善機械性能等。 ?。?0)淬透性:指在規定條件下,決定鋼材淬硬深度和硬度分布的特性。鋼材淬透性好與差,常用淬硬層深度來表示。淬硬層深度越大,則鋼的淬透性越好。鋼的淬透性主要取決于它的化學成分,特別是含增大淬透性的合金元素及晶粒度,加熱溫度和保溫時間等因素有關。淬透性好的鋼材,可使鋼件整個截面獲得均勻一致的力學性能以及可選用鋼件淬火應力小的淬火劑,以減少變形和開裂。 (11)臨界直徑(臨界淬透直徑):臨界直徑是指鋼材在某種介質中淬冷后,心部得到全部馬氏體或50%馬氏體組織時的***大直徑,一些鋼的臨界直徑一般可以通過油中或水中的淬透性試驗來獲得。 ?。?2)二次硬化:某些鐵碳合金(如高速鋼)須經多次回火后,才進一步提高其硬度。這種硬化現象,稱為二次硬化,它是由于特殊碳化物析出和(或)由于參與奧氏體轉變為馬氏體或貝氏體所致。 ?。?3)回火脆性:指淬火鋼在某些溫度區間回火或從回火溫度緩慢冷卻通過該溫度區間的脆化現象?;鼗鸫嘈钥煞譃?**類回火脆性和第二類回火脆性。***類回火脆性又稱不可逆回火脆性,主要發生在回火溫度為250~400℃時,在重新加熱脆性消失后,重復在此區間回火,不再發生脆性,第二類回火脆性又稱可逆回火脆性,發生的溫度在400~650℃,當重新加熱脆性消失后,應迅速冷卻,不能在400~650℃區間長時間停留或緩冷,否則會再次發生催化現象?;鼗鸫嘈缘陌l生與鋼中所含合金元素有關,如錳,鉻,硅,鎳會產生回火脆性傾向,而鉬,鎢有減弱回火脆性傾向。
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鑄造是人類掌握比較早的一種金屬熱加工工藝,已有約6000年的歷史。中國約在公元前1700~前1000年之間已進入青銅鑄件的全盛期,工藝上已達到相當高的水平。 鑄造是將液體金屬澆鑄到與零件形狀相適應的鑄造空腔中,待其冷卻凝固后,以獲得零件或毛坯的方法。被鑄物質多為原為固態但加熱至液態的金屬(例:銅、鐵、鋁、錫、鉛等),而鑄模的材料可以是砂、金屬甚至陶瓷。因應不同要求,使用的方法也會有所不同。 下面為大家講解集中常用的鑄造工藝 1、熔模鑄造又稱失蠟鑄造,包括壓蠟、修蠟、組樹、沾漿、熔蠟、澆鑄金屬液及后處理等工序。失蠟鑄造是用蠟制作所要鑄成零件的蠟模,然后蠟模上涂以泥漿,這就是泥模。泥模晾干后,在焙燒成陶模。一經焙燒,蠟模全部熔化流失,只剩陶模。一般制泥模時就留下了澆注口,再從澆注口灌入金屬熔液,冷卻后,所需的零件就制成了。 2、壓鑄(注意壓鑄不是壓力鑄造的簡稱)是一種金屬鑄造工藝,其特點是利用模具腔對融化的金屬施加高壓。模具通常是用強度更高的合金加工而成的,這個過程有些類似注塑成型。 3、砂模鑄造 就是用砂子制造鑄模。砂模鑄造需要在砂子中放入成品零件模型或木制模型(模樣),然后在模樣周末填滿砂子,開箱取出模樣以后砂子形成鑄模。為了在澆鑄金屬之前取出模型,鑄模應做成兩個或更多個部分;在鑄模制作過程中,必須留出向鑄模內澆鑄金屬的孔和排氣孔,合成澆注系統。鑄模澆注金屬液體以后保持適當時間,一直到金屬凝固。取出零件后,鑄模被毀,因此必須為每個鑄造件制作新鑄模。 4、離心鑄造是將液體金屬注入高速旋轉的鑄型內,使金屬液在離心力的作用下充滿鑄型和形成鑄件的技術和方法。離心鑄造所用的鑄型,根據鑄件形狀、尺寸和生產批量不同,可選用非金屬型(如砂型、殼型或熔模殼型)、金屬型或在金屬型內敷以涂料層或樹脂砂層的鑄型。 5、模鍛是在專用模鍛設備上利用模具使毛坯成型而獲得鍛件的鍛造方法。根據設備不同,模鍛分為錘上模鍛,曲柄壓力機模鍛,平鍛機模鍛,摩擦壓力機模鍛等。輥鍛是材料在一對反向旋轉模具的作用下產生塑性變形得到所需鍛件或鍛坯的塑性成形工藝。它是成形軋制(縱軋)的一種特殊形式。 6、鍛造是一種利用鍛壓機械對金屬坯料施加壓力,使其產生塑性變形以獲得具有一定機械性能、一定形狀和尺寸鍛件的加工方法,鍛壓(鍛造與沖壓)的兩大組成部分之一。通過鍛造能消除金屬在冶煉過程中產生的鑄態疏松等缺陷,優化微觀組織結構,同時由于保存了完整的金屬流線,鍛件的機械性能一般優于同樣材料的鑄件。相關機械中負載高、工作條件嚴峻的重要零件,除形狀較簡單的可用軋制的板材、型材或焊接件外,多采用鍛件。 7、低壓鑄造 在低壓氣體作用下使液態金屬充填鑄型并凝固成鑄件的鑄造方法。低壓鑄造***初主要用于鋁合金鑄件的生產,以后進一步擴展用途,生產熔點高的銅鑄件、鐵鑄件和鋼鑄件。 8、軋制又稱壓延,指的是將金屬錠通過一對滾輪來為之賦形的過程。如果壓延時,金屬的溫度超過其再結晶溫度,那么這個過程被稱為“熱軋”,否則稱為“冷軋”。壓延是金屬加工中***常用的手段。 9、壓力鑄造的實質是在高壓作用下,使液態或半液態金屬以較高的速度充填壓鑄型(壓鑄模具)型腔,并在壓力下成型和凝固而獲得鑄件的方法。 10、消失模鑄造是把與鑄件尺寸形狀相似的石蠟或泡沫模型粘結組合成模型簇,刷涂耐火涂料并烘干后,埋在干石英砂中振動造型,在負壓下澆注,使模型氣化,液體金屬占據模型位置,凝固冷卻后形成鑄件的新型鑄造方法。消失模鑄造是一種近無余量、精確成型的新工藝,該工藝無需取模、無分型面、無砂芯,因而鑄件沒有飛邊、毛刺和拔模斜度,并減少了由于型芯組合而造成的尺寸誤差。 11、擠壓鑄造又稱液態模鍛,是使熔融態金屬或半固態合金,直接注入敞口模具中,隨后閉合模具,以產生充填流動,到達制件外部形狀,接著施以高壓,使已凝固的金屬(外殼)產生塑性變形,未凝固金屬承受等靜壓,同時發生高壓凝固,***后獲得制件或毛坯的方法,以上為直接擠壓鑄造;還有間接擠壓鑄造指將熔融態金屬或半固態合金通過沖頭注入密閉的模具型腔內,并施以高壓,使之在壓力下結晶凝固成型,***后獲得制件或毛坯的方法。 12、連續鑄造是利用貫通的結晶器在一端連續地澆入液態金屬,從另一端連續地拔出成型材料的鑄造方法。
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