鑄件生產(chǎn)流程精講

前言

第 1章　概述 ……………………………………………………… 1

第 2章　鑄件設(shè)計和圖樣 ………………………………………… 5 

2.1　簡介 ……………………………………………………………………… 5 

2.2　工藝參數(shù) ………………………………………………………………… 5

 2.2.1　機械加工余量 .................... 5 

2.2.2　模樣起模斜度 .................... 5 

2.2.3　消除砂芯的措施 ................... 7 

2.2.4　機械加工的參考點及“基準(zhǔn)面”............. 7 

2.2.5　最大應(yīng)力集中的區(qū)域 /壁厚 .............. 7 

2.2.6　鑄件的尺寸公差 ................... 7

2.3　總結(jié) ………………………………………………………………………10

第 3章　鑄造工藝設(shè)計 …………………………………………… 11 

3.1　簡介 ……………………………………………………………………… 11 

3.2　材料和處理 ……………………………………………………………… 11 

3.3　澆注系統(tǒng) …………………………………………………………………12 

3.3.1　簡介 ........................12 

3.3.2　澆注系統(tǒng)描述 ....................12 

3.3.3　澆注系統(tǒng)設(shè)計 ....................15 

3.3.4　總結(jié) ........................15 

3.4　冒口和冷鐵 ………………………………………………………………16 

3.5　模擬程序 …………………………………………………………………17 

3.6　模樣 ………………………………………………………………………18

3.7　作業(yè)指導(dǎo)書 ………………………………………………………………18 

3.8　總結(jié) ………………………………………………………………………18

第 4章　模樣設(shè)計 ………………………………………………… 19 

4.1　定義 ………………………………………………………………………19 

4.2　線收縮率（模樣收縮率）…………………………………………………21 

4.3　模樣設(shè)計要求 ……………………………………………………………23 

4.3.1　鑄件尺寸公差 ....................23 

4.3.2　鑄件質(zhì)量 ......................23 

4.3.3　模樣壽命 ......................23 

4.3.4　模樣成本 ......................24 

4.3.5　鑄件成本 ......................24 

4.4　標(biāo)準(zhǔn) ………………………………………………………………………25 

4.4.1　質(zhì)量級別 ......................25 

4.4.2　尺寸公差級別 ....................25 

4.4.3　起模斜度 ......................26 

4.4.4　顏色 ........................27 

4.4.5　使用建議 ......................28 

4.5　模樣概述和評價 …………………………………………………………28

第 5章　鑄型和芯 ………………………………………………… 35 

5.1　簡介 ………………………………………………………………………35 

5.2　造型方法 …………………………………………………………………38 

5.2.1　簡介 ........................38 

5.2.2　手工造型 ......................40 

5.2.3　機器造型 ......................43 

5.2.4　殼型 ........................49 

5.2.5　熔模精密鑄造（失蠟法）................ 51 

5.2.6　石膏型和陶瓷型 ...................54 

5.2.7　消失模造型 .....................56

5.2.8　真空造型 ......................60 

5.2.9　永久型（金屬型）鑄造 .................. 61 

5.2.10　3D打印型（芯）................... 65 

5.2.11　凝殼鑄造 ...................... 66 

5.2.12　離心鑄造 ...................... 68

5.2.13　連續(xù)鑄造 ...................... 72 

5.2.14　壓力鑄造 ...................... 73 

5.2.15　擠壓鑄造 ...................... 77 

5.2.16　半固態(tài)金屬擠壓鑄造 ................. 78 

5.2.17　單晶鑄造 ...................... 78 

5.2.18　粉末冶金 ...................... 79 

5.3　鑄型 ………………………………………………………………………81 

5.4　制芯 ………………………………………………………………………83 

5.4.1　簡介 ........................83 

5.4.2　型芯類型 ......................84 

5.5　造型材料 …………………………………………………………………85 

5.5.1　造型用砂 ......................86 

5.5.2　陶瓷 ........................89 

5.5.3　石膏 ........................89 

5.5.4　金屬 ........................89 

5.5.5　涂料 ........................90 5.6　

總結(jié) ………………………………………………………………………92

第 6章　熔煉與澆注 ……………………………………………… 93 

6.1　熔煉 ………………………………………………………………………93 

6.1.1　簡介 ........................93 

6.1.2　熔煉方法 ......................93 

6.1.3　澆注重量 ..................... 103

6.1.4　金屬爐料 ..................... 105 

6.2　澆注 …………………………………………………………………… 108 

6.2.1　簡介 ....................... 108 

6.2.2　冶金處理 ..................... 108 

6.2.3　澆注要求 ..................... 110

6.3　出爐溫度與澆注溫度 ………………………………………………… 115 

6.3.1　簡介 ....................... 115

6.3.2　溫度計算 ..................... 116 

6.3.3　總結(jié) ....................... 118

第 7章　鑄件落砂、鏟磨與清理 ……………………………… 119 

7.1　落砂 …………………………………………………………………… 119 

7.2　鑄件清理工作量 ……………………………………………………… 120

7.3　鑄件清理 ……………………………………………………………… 121

7.3.1　拋丸 ....................... 121 

7.3.2　去除澆注系統(tǒng)和冒口 ................ 125 

7.3.3　去除飛邊及其他缺陷 ................ 126 

7.4　建議 …………………………………………………………………… 128 

第 8章　鑄件的熱處理 ………………………………………… 131 

8.1　簡介 …………………………………………………………………… 131 

8.2　熱處理過程及材料的選擇 …………………………………………… 132 

8.2.1　熱處理過程 .................... 132 

8.2.2　材料的選擇 .................... 134 

8.3　硬度與淬透性 ………………………………………………………… 134 

8.3.1　硬度 ....................... 134 

8.3.2　淬透性 ...................... 136 

8.3.3　相關(guān)數(shù)據(jù) ..................... 137 

8.4　連續(xù)冷卻轉(zhuǎn)變圖 ……………………………………………………… 139 

8.5　熱處理類型 …………………………………………………………… 141 

8.5.1　正火 ....................... 141 

8.5.2　硬化 ....................... 143 

8.5.3　淬火和回火 .................... 143 

8.5.4　回火 ....................... 144 

8.5.5　二次硬化 ..................... 144 

8.5.6　去應(yīng)力退火 .................... 145

8.5.7　軟化退火 ..................... 146 

8.5.8　碳化物溶解退火 .................. 146 

8.5.9　低溫處理（過冷）.................. 147

 8.5.10　馬氏體等溫淬火（硬化） .............. 147 

8.5.11　奧氏體等溫淬火 .................. 148 

8.6　總結(jié) …………………………………………………………………… 149

第 9章　鑄件的技術(shù)條件、檢驗和試驗 ……………………… 150 

9.1　簡介 …………………………………………………………………… 150 

9.2　質(zhì)量體系 ……………………………………………………………… 151 

9.2.1　簡介 ....................... 151 

9.2.2　體系改進(jìn) ..................... 151 

9.2.3　設(shè)備和工具校準(zhǔn) .................. 153 

9.2.4　鑄件檢驗程序 ................... 153 

9.3　鑄件質(zhì)量 ……………………………………………………………… 156 

9.3.1　簡介 ....................... 156 

9.3.2　常規(guī)材料標(biāo)準(zhǔn) ................... 156 

9.3.3　尺寸檢測 ..................... 157 

9.3.4　健全性質(zhì)量檢驗 .................. 160 

9.3.5　表面檢驗 ..................... 164 

9.3.6　其他檢測 ..................... 172 

9.4　材料的性能 …………………………………………………………… 176 

9.4.1　簡介 ....................... 176 

9.4.2　分析 ....................... 176 

9.4.3　微觀結(jié)構(gòu) ..................... 177 

9.4.4　力學(xué)性能 ..................... 181 

9.4.5　物理性能 ..................... 189 

9.4.6　耐蝕性 ...................... 190

第 10章　鑄件修復(fù) ……………………………………………… 191 

10.1　簡介 …………………………………………………………………… 191 

10.2　缺陷類型 ……………………………………………………………… 191 

10.2.1　材料缺陷 ..................... 192 

10.2.2　鑄件的內(nèi)在和表面質(zhì)量 ............... 193 

10.2.3　鑄件的外形尺寸 .................. 195 

10.2.4　對服役環(huán)境的耐受性 ................ 195 

10.2.5　其他要求 ..................... 195 

10.3　修復(fù)方法 ……………………………………………………………… 196 

10.3.1　熱處理 ...................... 196 

10.3.2　磨削和噴丸 .................... 196 

10.3.3　機械加工 ..................... 196 

10.3.4　黏結(jié)劑膩子的使用 ................. 196 

10.3.5　焊接 ....................... 197 

10.3.6　其他修補方法 ................... 197 

10.4　焊接性 ………………………………………………………………… 198 

10.4.1　焊接碳當(dāng)量 .................... 198 

10.4.2　預(yù)熱 ....................... 198 

10.4.3　焊后熱處理 .................... 199 

10.5　程序 …………………………………………………………………… 200 

10.6　報告 …………………………………………………………………… 201 

10.7　總結(jié) …………………………………………………………………… 201

第 11章　鑄件的表面處理 ……………………………………… 202 

11.1　清理 …………………………………………………………………… 202 

11.1.1　機械清理 ..................... 202 

11.1.2　化學(xué)清理 ..................... 202 

11.1.3　電化學(xué)清理 .................... 203 

11.1.4　拋光 ....................... 203 

11.2　改變鑄件表面應(yīng)力狀態(tài) ……………………………………………… 204 

11.3　在鑄件上應(yīng)用另一種材料（保護(hù)層） ……………………………… 204 

11.3.1　電鍍 ....................... 204 

11.3.2　熱浸鍍 ...................... 205 

11.3.3　特殊涂料 ..................... 205 

11.3.4　有機涂料 ..................... 205 

11.3.5　粉末涂料 ..................... 207 

11.3.6　電泳涂裝 ..................... 207 

11.4　硬化層的應(yīng)用 ………………………………………………………… 208 

11.4.1　耐磨堆焊 ..................... 208 

11.4.2　熔覆焊 ...................... 208 

11.4.3　熱噴涂 ...................... 209 

11.4.4　搪瓷 ....................... 209 

11.5　表面硬化 ……………………………………………………………… 210 

11.5.1　非合金化處理 ................... 210 

11.5.2　加入合金元素 ................... 212

第 12章　鑄件標(biāo)識和機械加工 ………………………………… 214 

12.1　簡介 …………………………………………………………………… 214 

12.2　材料問題 ……………………………………………………………… 217 

12.2.1　非奧氏體材料（鐵素體、珠光體、貝氏體基體） .... 217 

12.2.2　馬氏體材料 .................... 217 

12.2.3　奧氏體材料 .................... 217 

12.3　鑄件缺陷 ……………………………………………………………… 218 

12.3.1　鑄件表面 ..................... 218 

12.3.2　鑄件補焊 ..................... 218 

12.3.3　鑄型相關(guān)缺陷 ................... 218 

12.3.4　起模斜度 /斜率 .................. 219 

12.3.5　加工余量太多或不足 ................ 219 

12.3.6　鑄件彎曲 /變形 .................. 220 

12.4　總結(jié) …………………………………………………………………… 220

參考文獻(xiàn)…………………………………………………………… 222