24/58 3D模型 第一节液态成型基础 铸造性能对铸件质量的影响 2、铸件的应力、变形和裂纹 3)铸件的变形distortion,wraping A、概念：铸件内存在的残今户 w币厚的m学拉伸，薄的部 分受压缩一 ☑心形国 称作变形。 守 B、防止或减小变形的措施： 同减小应力的措施（同时凝固、提高退让性、加工前时效处理） 冬“反变形”工艺； &设置工艺肋：在容易变形的部位设置工艺肋
三、铸造性能对铸件质量的影响 第一节 液态成型基础 2、铸件的应力、变形和裂纹 3)铸件的变形 distortion, wraping A、概念：铸件内存在的残余应力，使铸件厚的部分受拉伸，薄的部 分受压缩，引起铸件的几何形状与图样不符，称作变形。 B、防止或减小变形的措施： ❖同减小应力的措施（同时凝固、提高退让性、加工前时效处理） ❖ “反变形”工艺； ❖设置工艺肋：在容易变形的部位设置工艺肋。 当铸造内应力没超过金 属的强度极限时，铸件 将产生变形；超过强度 极限时，将产生裂纹。 24 /58
40 Hydroger 20 Nitrogen in liquid 20 过程中，液态金属和 Carbon 如果来不及排出而残 Fig.1 Solubility of hydrogen and nitrogen(1 atm)in iron-carbon alloys at 1823 K in the liquid and 1500 K for 形成的孔洞，称为 austenite. 防止或减少气孔的措施： 1)减少金属液的含气量： 冬使金属液与空气隔离 冬对金属液进行排气处理 冬降低浇注温度，减少气体溶解量 2)减少造型材料的发气量 控制铸型中的水分和型腔表面的油污 3)增加铸型的排气能力
第一节 液态成型基础 概念：在浇注过程中，液态金属和 铸型中的气体如果来不及排出而残 留在铸件中所形成的孔洞，称为~ 防止或减少气孔的措施： 1)减少金属液的含气量： ❖ 使金属液与空气隔离 ❖ 对金属液进行排气处理 ❖ 降低浇注温度，减少气体溶解量 2)减少造型材料的发气量 ❖ 控制铸型中的水分和型腔表面的油污 3)增加铸型的排气能力 三、铸造性能对铸件质量的影响 3、铸件的气孔 blowhole 25 /58
26/58 第二节常用铸造合金性能 white cast iron gray cast iron 铸铁cast iron mottled cast iron 冬铸铁是含碳量大于2.11%的铁碳合金 各 根据碳在铸铁中的存在形式，铸铁可分为： >白口铸铁：碳除微量溶于铁素体外，全部以渗碳体形式存在 >灰口铸铁：碳除微量溶于铁素体外，全部或大部以石墨形式存在 >麻口铸铁：碳除微量溶于铁素体外，以渗碳体形、石墨形式存在 ·根据铸铁中石墨的形态不同，灰口铸铁可分为 >灰铸铁gray cast iron:石墨呈片状 球墨铸铁spheroidal graphite~:石墨呈球状 可锻铸铁malleable~:石墨呈团絮状 蠕墨铸铁vermicular graphite~:石墨呈蠕虫状
一、铸铁 cast iron 第二节 常用铸造合金性能 ❖ 铸铁是含碳量大于2.11%的铁碳合金 ❖ 根据碳在铸铁中的存在形式，铸铁可分为： ➢白口铸铁：碳除微量溶于铁素体外，全部以渗碳体形式存在 ➢灰口铸铁：碳除微量溶于铁素体外，全部或大部以石墨形式存在 ➢麻口铸铁：碳除微量溶于铁素体外，以渗碳体形、石墨形式存在 ❖根据铸铁中石墨的形态不同，灰口铸铁可分为 ➢灰铸铁 gray cast iron：石墨呈片状 ➢球墨铸铁 spheroidal graphite ~：石墨呈球状 ➢可锻铸铁 malleable ~：石墨呈团絮状 ➢蠕墨铸铁 vermicular graphite ~：石墨呈蠕虫状 white cast iron gray cast iron mottled cast iron 26 /58
27/58 第二节常用铸造合金性能 铸件壁厚 抗拉强度 mm N/mm2 显微组织 牌号 应用 举 基体 石墨 100 251000 0203050 000000 粗片状 手工铸造用砂箱、 井盖、下水管、机床底座、手轮等 注意：铸件壁厚越大，其力学性能越差 50 1000 5 10203050 1店143010 机械常用铸件，如底座、手轮、刀架等；治金业中流渣槽、渣缸 F+P 较粗片状 轧钢机托辊等：机车用一般铸件，如水泵壳、阀体、阀盖等；动 力机械中拉钩、框架、阀门、油泵壳等。 2 HT 200 10200 1020300 220 195 般运输机械中的气缸体、缸盖、飞轮等：一般机床中的床身 170 中等片状 机床等：通用机械承受中等压力的泵体、阀体等：动力机械中的 160 外壳、轴承座、水套简等。 0 H 250 10200 1020300 运输机械中薄壁缸体、缸盖、线排气歧管：机床中立柱、横梁、 细P 较细片状 床身、滑板、箱体等：治金矿山机械中的轨道板、齿轮：动力机 械中的缸体、缸套、活塞 HT 10200 200 290 机床导轨、受力较大的机床床身、立柱机座等；通用机械的水泵 300 250 细P 细小片状 出口管、吸入盖等：动力机械中的液压阀体、蜗轮、气轮机隔板、 0 230 泵壳、大型发动机缸体、缸盖。 HT 1020 200 340 290 350 细P 细小片状 大型发动机气缸体、缸盖、衬套；水泵缸体、阀体、凸轮等：机 0 0 260 床导轨、工作台等摩擦件：需经表面淬火的铸件
第二节 常用铸造合金性能 一、铸铁 1、灰铸铁 1)组织：基体（铁素体、铁素 体和珠光体、珠光体） 上分布着片状石墨 2)性能特点： (1)力学性能：抗拉强度与弹性模量低，塑性和韧性接近于零 (2)特殊性能 A、切削加工性能好，但不能锻造和冲压 B、减振性能好，石墨缓冲振动，阻止振动的传播 C、耐磨性能好 D、缺口敏感性低，本身存在大量的石墨割裂缺口 (3)铸造性能好 A、接近共晶成分，结晶温度低而恒定，故流动性好 B、石墨膨胀，减小了铸件体积的收缩，应力集中下降 27 /58 牌号 铸件壁厚 mm 抗拉强度 N/mm2 显 微 组 织 应 用 举 例 > ≤ ≥ 基体 石 墨 HT l00 2.5 10 20 30 l0 20 30 50 130 100 90 80 F 粗片状 手工铸造用砂箱、井盖、下水管、机床底座、手轮等 HT 150 2.5 10 20 30 10 20 30 50 175 145 130 120 F+P 较粗片状 机械常用铸件，如底座、手轮、刀架等；冶金业中流渣槽、渣缸、 轧钢机托辊等；机车用一般铸件，如水泵壳、阀体、阀盖等；动 力机械中拉钩、框架、阀门、油泵壳等。 HT 200 2.5 10 20 30 10 20 30 50 220 195 170 160 P 中等片状 一般运输机械中的气缸体、缸盖、飞轮等；一般机床中的床身、 机床等；通用机械承受中等压力的泵体、阀体等；动力机械中的 外壳、轴承座、水套筒等。 HT 250 4.0 10 20 30 10 20 30 50 270 240 220 200 细P 较细片状 运输机械中薄壁缸体、缸盖、线排气歧管；机床中立柱、横梁、 床身、滑板、箱体等；冶金矿山机械中的轨道板、齿轮；动力机 械中的缸体、缸套、活塞。 HT 300 10 20 30 20 30 50 290 250 230 细P 细小片状 机床导轨、受力较大的机床床身、立柱机座等；通用机械的水泵 出口管、吸入盖等；动力机械中的液压阀体、蜗轮、气轮机隔板、 泵壳、大型发动机缸体、缸盖。 HT 350 10 20 30 20 30 50 340 290 260 细P 细小片状 大型发动机气缸体、缸盖、衬套；水泵缸体、阀体、凸轮等；机 床导轨、工作台等摩擦件；需经表面淬火的铸件。 注意：铸件壁厚越大，其力学性能越差
28/58 第二节 常用铸造合金性能 力学性能 69 60.2 d HBS 应 用 牌号 基体组织 /MPa /MPa /% 不小于 0T400-18 铁素体 400 250 18 130~180 承受冲击、振动的零件，如汽车、拖拉机轮 QT400-15 铁素体 400 250 15 130-180 毂、驱动桥壳体、差速器壳、拨叉，中低压 阀门，管道，齿轮箱等 0T450-10 铁素体 450 310 10 160-≈210 QT500-7 铁素体+ 500 320 170230 机座、 传动轴、 飞轮、电动机架，油泵齿 珠光体 轮、 机车轴瓦等 QT600-3 珠光体+ 600 370 3 190~270 铁素体 载荷大、受力复杂的零件， 如汽车、拖拉机 的曲轴、连杆、凸轮轴、气缸套， 部分机床 QT700-2 珠光体 700 420 2 225305 的主轴、机床蜗杆、蜗轮，轧钢机轧辊、大 齿轮，小型水轮机主轴，气缸体，起重机 QT800-2 珠光体或 800 430 2 245~335 大小滚轮等 回火组织 QT900-2 贝氏体或回 火马氏体 900 600 2 280360 高强度齿轮，如汽车后桥螺旋锥齿轮、大 减速器齿轮，内燃机曲轴，凸轮轴等
第二节 常用铸造合金性能 一、铸铁 2、球墨铸铁 1)组织：基体（铁素体、铁素体和珠光体、珠光体、下贝氏 体）上分布着球状石墨 2)性能特点： (1)机械性能相当于钢 (2)特殊性能相当于灰铸铁 (3)铸造性能好，但比灰铸铁差 A、球化处理和孕育处理使铁水温度下降，流动性变差 B、球状石墨析出时的膨胀，破坏铸型，产生缩孔与缩松 28 /58 牌号 基体组织 力学性能 бb 应 用 举 例 /MPa б0.2 /MPa δ /％ HBS 不小于 QT400-18 铁素体 400 250 18 130～180 承受冲击、振动的零件，如汽车、拖拉机轮 毂、驱动桥壳体、差速器壳、拨叉，中低压 阀门，管道，齿轮箱等 QT400-15 铁素体 400 250 15 130～180 QT450-10 铁素体 450 310 10 160～210 QT500-7 铁素体+ 珠光体 500 320 7 170～230 机座、传动轴、飞轮、电动机架，油泵齿 轮、机车轴瓦等 QT600-3 珠光体+ 铁素体 600 370 3 190～270 载荷大、受力复杂的零件，如汽车、拖拉机 的曲轴、连杆、凸轮轴、气缸套，部分机床 的主轴、机床蜗杆、蜗轮，轧钢机轧辊、大 齿轮，小型水轮机主轴，气缸体， 起重机 大小滚轮等 QT700-2 珠光体 700 420 2 225～305 QT800-2 珠光体或 回火组织 800 430 2 245～335 QT900-2 贝氏体或回 火马氏体 900 600 2 280～360 高强度齿轮，如汽车后桥螺旋锥齿轮、大 减速器齿轮，内燃机曲轴，凸轮轴等