液态金属成型作业.doc

一、简述普通金属材料特点及熔配工艺 1 普通金属材料的特点 铸铁材料铸铁是含碳量大于 % 或者组织中具有共晶组织的铁碳合金,其成分范围为: %~ %C , %~%Si , %~%Mn , %~%P , %~%S 。依据碳在铸铁中的形态可将铸铁分为白口铸铁、灰口铸铁及麻口铸铁, 其中灰口铸铁依据石墨形态的不同分为普通灰铸铁、蠕虫状石墨铸铁、球墨铸铁和可锻铸铁。(1 )白口铸铁白口铸铁中的碳少量溶于铁素体,大部分以碳化物的形式存在于铸铁中,断口呈银白色。白口铸铁硬而脆, 很难加工。我们可以利用它的硬度高和抗磨性好的特点制造一些高耐磨的零件和工具。(2 )灰铸铁碳主要结晶成片状石墨存在于铸铁中,断口为暗灰色。灰口铸铁不能承受加工变形,但是却具有特别优良的铸造性能, 同时切削加工性能也很好, 低熔点、良好的流动性和填充性以及小的凝固收缩。(3 )麻口铸铁麻口铸铁具有灰口和白口的混合组织,断口呈灰白交错。麻口铸铁不利于机械加工,也无特殊优异的使用性能。(4 )可锻铸铁可锻铸铁是由白口铸铁经过石墨化退火后制成的。具有较高的强度、塑性和韧性,与球墨铸铁相比具有质量稳定、处理铁水简便以及易于组织流水线生产等优点, 适用于形状复杂薄壁小件的大批量生产。(5 )球墨铸铁球墨铸铁中的碳主要以球状石墨形态存在于铸铁中。球墨铸铁具有比灰口铸铁高得多的强度、塑性和韧性, 同时仍保持着灰口铸铁所具有的耐磨、消震、易切削加工、容易铸造等一系列优异性能。 铸钢材料铸钢具有良好的综合机械性能和物理化学性能,比铸铁具有更高的强度、塑性和良好的焊接性。按化学成分可以分为碳素钢和合金钢, 其中碳素钢又分为低碳钢、中碳钢和高碳钢。(1 )低碳钢低碳钢的含碳量小于 % ,它的塑性和韧性较高,但是强度较低,通常要经过渗碳后进行淬火、回火处理来提高强度和耐磨性。低碳钢的铸造性能差,熔点高,钢液流动性差, 易产生浇注不足和形成缩孔缩松、非金属夹杂等缺陷,并且容易氧化。(2 )中碳钢中碳钢的铸造性能较好,熔点较低,流动性较好,气孔和非金属夹杂物较少,抗热裂倾向的能力较强,易于获得成型铸件。具有良好的强度、塑性和韧性。(3 )高碳钢高碳钢具有较高的强度、硬度和耐磨性,但塑性较低。高碳钢的铸造性能良好,但由于热导性能差和较大的脆性,容易产生巨大应力而形成冷裂。所以一般需要进行退火处理。(4 )合金钢合金钢中的合金元素总量少于 5% ,是在碳素结构钢的基础上加入合金元素。其组织与含碳量相同的碳素结构钢类似。随着加入合金元素的不同, 可以具有高强度、耐高温、传导性好等特殊性能。 铸造铝合金铸造铝合金具有优异的导电性和导热性,表面有一薄层几何透明而致密的氧化膜保护, 表面有光泽,在大气、淡水及氧化性酸类介质中有良好的腐蚀性。常用铸造铝合金有四类, 分别是 Al-Si 系合金、 Al-Cu 系合金、 Al-Mg 系合金、 Al-Zn 系合金。(1) Al-Si 系合金 Si 含量一般为 4% ~ 22% ,具有流动性好、气密性好、收缩率小、热烈倾向小等良好的铸造性能, 耐磨性、耐热性、耐蚀性也较好, 热胀系数小, 在铸造铝合金中品种最多, 用量最大。(2) Al-Cu 系合金 Cu 含量一般为 3% ~ 11%