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精彩詞條鑄件
補(bǔ)充:0 瀏覽:10357 發(fā)布時(shí)間:2012-9-5
鑄件是用各種鑄造方法獲得的金屬成型物件,即把冶煉好的液態(tài)金屬,用澆注、壓射、吸入或其它澆鑄方法注入預(yù)先準(zhǔn)備好的鑄型中,冷卻后經(jīng)落砂、清理和后處理等,所得到的具有一定形狀,尺寸和性能的物件
鑄件歷史 鑄件應(yīng)用歷史悠久。古代人們用鑄件作錢幣、祭器、兵器、工具和一些生活用具。近代,鑄件主要用作機(jī)器零部件的毛坯,有些精密鑄件,也可直接用作機(jī)器的零部件。鑄件在機(jī)械產(chǎn)品中占有很大的比重,如拖拉機(jī)中,鑄件重量約占整機(jī)重量的50~70%,農(nóng)業(yè)機(jī)械中占40~70%,機(jī)床、內(nèi)燃機(jī)等中達(dá)70~90%。各類鑄件中,以機(jī)械用的鑄件品種最多,形狀最復(fù)雜,用量也最大,約占鑄件總產(chǎn)量的60%。其次是冶金用的鋼錠模和工程用的管道。 鑄件也與日常生活有密切關(guān)系。例如經(jīng)常使用的門把、門鎖、暖氣片、上下水管道、鐵鍋、煤氣爐架、熨斗等,都是鑄件。 鑄件分類 鑄件有多種分類方法:按其所用金屬材料的不同,分為鑄鋼件、鑄鐵件、鑄銅件、鑄鋁件、鑄鎂件、鑄鋅件、鑄鈦件等。而每類鑄件又可按其化學(xué)成分或金相組織進(jìn)一步分成不同的種類。如鑄鐵件可分為灰鑄鐵件、球墨鑄鐵件、蠕墨鑄鐵件、可鍛鑄鐵件、合金鑄鐵件等;按鑄型成型方法的不同,可以把鑄件分為普通砂型鑄件、金屬型鑄件、壓鑄件、離心鑄件、連續(xù)澆注件、熔模鑄件、陶瓷型鑄件、電渣重熔鑄件、雙金屬鑄件等。其中以普通砂型鑄件應(yīng)用最多,約占全部鑄件產(chǎn)量的80%。而鋁、鎂、鋅等有色金屬鑄件,多是壓鑄件。 鑄件性能與用途 性能 鑄件成型的理論金屬液態(tài)成型常稱為鑄造,鑄造成形技術(shù)的歷史悠久。早在5000多年前,我們的祖先就能鑄造紅銅和青銅制品。鑄造是應(yīng)用最廣泛的金屬液態(tài)成型工藝。它是將液態(tài)金屬澆注到鑄型型腔中,待其冷卻凝固后,獲得一定形狀的毛坯或零件的方法。 在機(jī)器設(shè)備中液態(tài)成型件所占比例很大,在機(jī)床、內(nèi)燃機(jī)、礦山機(jī)械、重型機(jī)械中液態(tài)成型件占總重量的70%~90%;在汽車、拖拉機(jī)中占50%~70%;在農(nóng)業(yè)機(jī)械中占40%~70%。液態(tài)成型工藝能得到如此廣泛的應(yīng)用,是因?yàn)樗哂腥缦碌膬?yōu)點(diǎn): (1)可制造出內(nèi)腔、外形很復(fù)雜的毛坯。如各種箱體、機(jī)床床身、汽缸體、缸蓋等。 (2)工藝靈活性大,適應(yīng)性廣。液態(tài)成型件的大小幾乎不限,其重量可由幾克到幾百噸,其壁厚可由0.5mm到1m左右。工業(yè)上凡能溶化成液態(tài)的金屬材料均可用于液態(tài)成型。對于塑性很差的鑄鐵,液態(tài)成型是生產(chǎn)其毛坯或零件的唯一的方法。 (3)液態(tài)成型件成本較低。液態(tài)成型可直接利用廢機(jī)件和切屑,設(shè)備費(fèi)用較低。同時(shí),液態(tài)成型件加工余量小,節(jié)約金屬。 但是,金屬液態(tài)成型的工序多,且難以精確控制,使得鑄件質(zhì)量不夠穩(wěn)定。與同種材料的鍛件相比,因液態(tài)成型組織疏松、晶粒粗大,內(nèi)部易產(chǎn)生縮孔、縮松、氣孔等缺陷。其機(jī)械性能較低。另外,勞動(dòng)強(qiáng)度大,條件差。 有優(yōu)良的機(jī)械、物理性能,它可以有各種不同的強(qiáng)度、硬度、韌性配合的綜合性能,還可兼具一種或多種特殊性能,如耐磨、耐高溫和低溫、耐腐蝕等。 鑄件的重量和尺寸范圍都很寬,重量最輕的只有幾克,最重的可達(dá)到400噸,壁厚最薄的只有0.5毫米,最厚可超過1米,長度可由幾毫米到十幾米,可滿足不同工業(yè)部門的使用要求。 用途 鑄件的用途非常廣泛,目前已運(yùn)用到五金及整個(gè)機(jī)械電子行業(yè)等,而且其用途正在成不斷擴(kuò)大的趨勢。具體用到,建筑,五金,設(shè)備,工程機(jī)械等大型機(jī)械,機(jī)床,船舶,航空航天,汽車,機(jī)車,電子,計(jì)算機(jī),電器,燈具等行業(yè),很多都是普通老百姓整天接觸,但不了解的金屬物件。 鑄件質(zhì)量 主要包括外觀質(zhì)量、內(nèi)在質(zhì)量和使用質(zhì)量。外觀質(zhì)量指鑄件表面粗糙度、表面缺陷、尺寸偏差、形狀偏差、重量偏差;內(nèi)在質(zhì)量主要指鑄件的化學(xué)成分、物理性能、機(jī)械性能、金相組織以及存在于鑄件內(nèi)部的孔洞、裂紋、夾雜、偏析等情況;使用質(zhì)量指鑄件在不同條件下的工作耐久能力,包括耐磨、耐腐蝕、耐激冷激熱、疲勞、吸震等性能以及被切削性、可焊性等工藝性能。 鑄件質(zhì)量對機(jī)械產(chǎn)品的性能有很大影響。例如,機(jī)床鑄件的耐磨性和尺寸穩(wěn)定性,直接影響機(jī)床的精度保持壽命;各類泵的葉輪、殼體以及液壓件內(nèi)腔的尺寸、型線的準(zhǔn)確性和表面粗糙度,直接影響泵和液壓系統(tǒng)的工作效率,能量消耗和氣蝕的發(fā)展等;內(nèi)燃機(jī)缸體、缸蓋、缸套、活塞環(huán)、排氣管等鑄件的強(qiáng)度和耐激冷激熱性,直接影響發(fā)動(dòng)機(jī)的工作壽命。 影響鑄件質(zhì)量的因素很多,第一是鑄件的設(shè)計(jì)工藝性。進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí),除了要根據(jù)工作條件和金屬材料性能來確定鑄件幾何形狀、尺寸大小外,還必須從鑄造合金和鑄造工藝特性的角度來考慮設(shè)計(jì)的合理性,即明顯的尺寸效應(yīng)和凝固、收縮、應(yīng)力等問題,以避免或減少鑄件的成分偏析、變形、開裂等缺陷的產(chǎn)生。第二要有合理的鑄造工藝。即根據(jù)鑄件結(jié)構(gòu)、重量和尺寸大小,鑄造合金特性和生產(chǎn)條件,選擇合適的分型面和造型、造芯方法,合理設(shè)置鑄造筋、冷鐵、冒口和澆注系統(tǒng)等。以保證獲得優(yōu)質(zhì)鑄件。第三是鑄造用原材料的質(zhì)量。金屬爐料、耐火材料、燃料、熔劑、變質(zhì)劑以及鑄造砂、型砂粘結(jié)劑、涂料等材料的質(zhì)量不合標(biāo)準(zhǔn),會(huì)使鑄件產(chǎn)生氣孔、針孔、夾渣、粘砂等缺陷,影響鑄件外觀質(zhì)量和內(nèi)部質(zhì)量,嚴(yán)重時(shí)會(huì)使鑄件報(bào)廢。第四是工藝操作,要制定合理的工藝操作規(guī)程,提高工人的技術(shù)水平,使工藝規(guī)程得到正確實(shí)施。 鑄造生產(chǎn)中,要對鑄件的質(zhì)量進(jìn)行控制與檢驗(yàn)。首先要制定從原材料、輔助材料到每種具體產(chǎn)品的控制和檢驗(yàn)的工藝守則與技術(shù)條件。對每道工序都嚴(yán)格按工藝守則和技術(shù)條件進(jìn)行控制和檢驗(yàn)。最后對成品鑄件作質(zhì)量檢驗(yàn)。要配備合理的檢測方法和合適的檢測人員。一般對鑄件的外觀質(zhì)量,可用比較樣塊來判斷鑄件表面粗糙度;表面的細(xì)微裂紋可用著色法、磁粉法檢查。對鑄件的內(nèi)部質(zhì)量,可用音頻、超聲、渦流、X射線和γ射線等方法來檢查和判斷。 砂型鑄造鑄件缺陷有:冷隔、澆不足、氣孔、粘砂、夾砂、砂眼、脹砂等。 1.冷隔和澆不足 液態(tài)金屬充型能力不足,或充型條件較差,在型腔被填滿之前,金屬液便停止流動(dòng),將使鑄件產(chǎn)生澆不足或冷隔缺陷。澆不足時(shí),會(huì)使鑄件不能獲得完整的形狀;冷隔時(shí),鑄件雖可獲得完整的外形,但因存有未完全融合的接縫,鑄件的力學(xué)性能嚴(yán)重受損。 防止?jié)膊蛔愫屠涓簦禾岣邼沧囟扰c澆注速度。 2.氣孔 氣體在金屬液結(jié)殼之前未及時(shí)逸出,在鑄件內(nèi)生成的孔洞類缺陷。氣孔的內(nèi)壁光滑,明亮或帶有輕微的氧化色。鑄件中產(chǎn)生氣孔后,將會(huì)減小其有效承載面積,且在氣孔周圍會(huì)引起應(yīng)力集中而降低鑄件的抗沖擊性和抗疲勞性。氣孔還會(huì)降低鑄件的致密性,致使某些要求承受水壓試驗(yàn)的鑄件報(bào)廢。另外,氣孔對鑄件的耐腐蝕性和耐熱性也有不良的影響。 防止氣孔的產(chǎn)生:降低金屬液中的含氣量,增大砂型的透氣性,以及在型腔的最高處增設(shè)出氣冒口等。 3.粘砂 鑄件表面上粘附有一層難以清除的砂粒稱為粘砂。粘砂既影響鑄件外觀,又增加鑄件清理和切削加工的工作量,甚至?xí)绊憴C(jī)器的壽命。例如鑄齒表面有粘砂時(shí)容易損壞,泵或發(fā)動(dòng)機(jī)等機(jī)器零件中若有粘砂,則將影響燃料油、氣體、潤滑油和冷卻水等流體的流動(dòng),并會(huì)玷污和磨損整個(gè)機(jī)器。 防止粘砂:在型砂中加入煤粉,以及在鑄型表面涂刷防粘砂涂料等。 4.夾砂 在鑄件表面形成的溝槽和疤痕缺陷,在用濕型鑄造厚大平板類鑄件時(shí)極易產(chǎn)生。 鑄件中產(chǎn)生夾砂的部位大多是與砂型上表面相接觸的地方,型腔上表面受金屬液輻射熱的作用,容易拱起和翹曲,當(dāng)翹起的砂層受金屬液流不斷沖刷時(shí)可能斷裂破碎,留在原處或被帶入其它部位。鑄件的上表面越大,型砂體積膨脹越大,形成夾砂的傾向性也越大。 5.砂眼 在鑄件內(nèi)部或表面充塞著型砂的孔洞類缺陷。 6.脹砂 澆注時(shí)在金屬液的壓力作用下,鑄型型壁移動(dòng),鑄件局部脹大形成的缺陷。 為了防止脹砂,應(yīng)提高砂型強(qiáng)度、砂箱剛度、加大合箱時(shí)的壓箱力或緊固力,并適當(dāng)降低澆注溫度,使金屬液的表面提早結(jié)殼,以降低金屬液對鑄型的壓力 其他補(bǔ)充 |
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