铸件成型的理论金属液态成型常称为铸造,铸造成形技术的历史悠久。早在5000多年前,我们的祖先就能铸造红铜和青铜制品。铸造是应用最广泛的金属液态成型工艺。它是将液态金属浇注到铸型型腔中,待其冷却凝固后,获得一定形状的毛坯或零件的方法。 在机器设备中液态成型件所占比例很大,在机床、内燃机、矿山机械、重型机械中液态成型件占总重量的70%~90%;在汽车、拖拉机中占50%~70%;在农业机械中占40%~70%。
凝固方式的影响因素 (1)合金凝固温度范围的影响 合金的液相线和固相交叉在一起,或间距很小,则金属趋于逐层凝固;如两条相线之间的距离很大,则趋于糊状凝固;如两条相线间距离较小,则趋于中间凝固方式。 (2)铸件温度梯度的影响 增大温度梯度,可以使合金的凝固方式向逐层凝固转化;反之,铸件的凝固方式向糊状凝固转化。
铸件的裂纹及防止 a)铸件裂纹的分类及其形貌 铸件一般有热裂和冷裂两种开裂方式。当固态合金的线收缩受到阻碍,产生的应力若超过该温度下合金的强度,即产生热裂;而冷裂是铸件处于弹性状态时,铸造应力超过合金的强度极限而产生的。热裂裂纹一般沿晶界产生和发展,其外形曲折短小,裂纹缝内表面呈氧化色;冷裂裂纹常常是穿晶断裂,裂纹细小,外形呈连续直线状或圆滑曲线状,裂纹缝内干净,有时呈轻微氧化色。 b)铸件裂纹的防止 为有效地防止铸件裂纹的发生,应尽可能采取措施减小铸造应力;同时金属在熔炼过程中,应严格控制有可能扩大金属凝固温度范围元素的加入量及钢铁中的硫、磷含量。