2铸造(II)

将与铸件尺寸形状相似的石蜡或泡沫模型粘结组合成模型
簇， 刷涂耐火涂料并烘干后， 埋在干石英砂中振动造型， 在负压下浇注，
使模型气化，
液体金属占据模型位置， 凝固冷却后形成铸件的新型铸造方法。
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第二节 铸件外观质量检验方法

常见铸造缺陷的特征及识别

图10-2 飞翅、毛刺示意图 a）飞翅 b）毛刺 c）脉纹
合而形成的接缝。
1）预热金属型：有利于金属液的充型。生产铸铁件，金属型 预热至250-350℃；生产有色金属件预热至100-250℃。
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2）型腔须喷刷耐火涂料：保护其免受金属液直接冲蚀和热击，
可调节铸件各部分的冷却速度。 3）浇注温度应比采用砂型高出20-30℃，铸铁件的壁厚不小 于15mm，以防白口组织。 白口铸铁：白口铸铁中的碳全部以渗透碳体（Fe3C）形式
（3）能够铸造各种合金铸件。
（4）生产批量不受限制。 但工序繁多，生产周期较长，铸件不能太长、太大，铸件 成本比砂型铸件高。
应用实例
主要用于生产汽轮机、水轮机上小型的叶片和叶轮、切削刀具 及汽车、拖拉机、船舶、机床和风动工具上的小型零件等。
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二、 金属型铸造 Permanent Mold Casting
铸
造(II)
特种铸造 Special casting processes
熔模铸造
压力铸造
低压铸造
特种铸造
金属型 铸造
六 种 常 见 的 特 种 铸 造 方 法
消失模铸造
离心铸造
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一、熔模铸造 Investment Casting
定义：在易熔材料（如蜡料）制成的模样上包覆若干层耐火涂 料，待其干燥硬化后熔出模样而制成型壳，型壳经高温培烧后 即可浇注的铸造方法。
图10-7 白点示意图 a)纵向断面 b)横向腐蚀断面 图
图10-6 热裂示意
a）

a）一般冷隔
b） 图10-8冷隔示意图 b）断流冷隔
c） c）熔合不良
图 10-9鼠尾、沟槽、夹砂结疤 a）鼠尾 b）沟槽 c）夹砂结疤
4．表面缺陷 表面缺陷主要有：由砂型膨胀引起的夹砂类缺陷 （包括鼠尾、沟槽、夹砂结巴等）；由金属液对砂 型表面的热作用、化学作用和机械渗透作用引起的 粘砂类缺陷（包括化学粘砂、机械粘砂、热粘砂、 表面粗糙等），以及皱皮和缩陷等。
b） 图10-12 变形示意图 b）铸形变形 c）铸件变形
c）
图10-14 错芯示意图
图10-16金属夹杂物示意图
a） b） 图10-15 偏芯（漂芯）示意图 a）水平砂芯上浮 b） 凸出砂台断裂
图10-16金属夹杂物示意图(下图）
2．尺寸检查
尺寸检查是以图样为依据，测量铸件尺寸是
否在公差范围之内，以发现形状与尺寸的误 差。 3．材料检查 汽车铸件材料应根据使用目的来选定。为了 保证材料的性能，应进行化学分析、金相检 验与机械性能试验。普通铸铁(片状石墨)与球 墨铸铁(球状石墨)可从其共振频率求得抗拉强 度。
图 10-10 粘砂和表面粗糙度示意图 a）机械粘砂 b）化学粘砂 c）热粘砂 糙度
d）表面粗
5．形状及重量差错类缺陷 这类缺陷指的是铸件的尺寸、形状和重量 与图样或技术条件的规定不符，主要有：尺寸和 重量差错、变形、错形（错箱）、偏芯（漂芯）、 椿移等。
图10-11 尺寸和重量差错示意图
a) a） 模样变形
1．熔模（失蜡）铸造的工艺Байду номын сангаас程
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三、型壳的制造
1、制造型壳用的材料
▓ 耐火材料－石英、刚玉和硅酸铝耐火材料；
▓ 粘结剂－硅酸溶胶（H2SiO3） 2、制壳工艺 ▓ 模组的除油和脱脂 ▓ 涂挂涂料和挂砂
▓ 型壳层的干燥和硬化
▓ 脱模 ▓ 焙烧
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特点
（1）可生产形状复杂、轮廓清晰、薄壁铸件。 （2）铸件精度高，表面质量好。
4．耐压防漏检查 检查铸件中从里到外连续存在的细微裂纹与
缩孔、气孔群，是一种对能承受压力的零件 或产品广泛使用的方法。一般采用水压试验， 也可用油压或气压做精密试验， 5．无损探伤检查 利用仪器进行声波试验、渗透探伤、磁粉探 伤、涡流探伤、超声探伤和放射性探伤，在 保证铸件质量上起着重要的作用。
1.多肉类缺陷 多肉类缺陷主要有：飞翅（飞边、披缝）、毛 刺、抬型（抬箱）、胀砂、冲砂、掉砂和外渗物 （外渗豆）。 2．孔洞类缺陷 孔洞类缺陷主要有气孔、针孔、缩孔、缩松和疏松。
a） b) 图 10-4缩孔、缩松、疏松示意图 a）缩孔 b)缩松、疏松
图10-5 冷裂示意图
3．裂纹、冷隔类缺陷 主要有冷裂、热裂、白点（发裂）、冷隔和热处 理裂纹。发现这类缺陷时，铸件一般应予以报废。
双金属铸造：为了满足同一铸件不同部件有截然不同的性能的要求， 以及为了节约贵合金和降低成本而采用双金属铸造。 它是把两种成分不同、性能各异的金属熔铸在一起的铸造方法。把第一 种成分的金属液浇入铸型后，待结成外壳，在预定时间内再把第二种成
分的金属液浇入，并把内部未凝的第一种金属顶出来。
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离心铸件最大直径可达3米以上，最大长度8米， 最大重量达几公斤到十多吨。
3、压力铸造的适用范围：
航空航天、汽车、仪器仪表、医疗器械等，大批量生产有色合金 铸件；压铸件应尽量避免机加工，以防内部孔洞外露。
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压铸件不宜热处理，并尽量避免切削加工 。（为什么？）
答：由于压铸的金属液注入和凝固速度过
快，型腔气体难以及时完全排出，壁厚处难
以进行补缩，故铸件内部易存有气孔、缩孔
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四、压力铸造
High Pressure Die Casting
定义：压力铸造是指金属液在高压下高速充型，并在压力下 凝固的铸造方法。
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压力铸造的基本原理
（a)浇入液态金属；
1、冷室压铸机
（b)加压； （c)顶出铸件
压室与保温炉分开
用于大型厚壁铸件的生产
1-顶杆
2-金属铸型 3-加压活塞 4-铸件
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2、压力铸造的特点 优点： 1)铸件质量好，尺寸精度高；
2)压铸件的强度和表面硬度较高； 3)生产效率高，操作简便，易于实现自动化。
缺点：
1) 充型速度快，型腔中的空气很难完全排出，且厚 壁处也很难补缩；
2）压铸件不宜进行热处理或在高温下使用；Why？
3）可压铸的合金种类受到限制； 4）设备投资大，压铸型的制造成本高
定义：在重力作用下将熔融金属浇入金属型而获得铸件的方法
1、金属型的结构
金属型用铸铁和铸钢制成；
铸件的内腔既可用金属型芯、也可用砂芯。
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2、金属型铸造的工艺特点
金属型的导热速度快和无退让性，使铸件易产生浇不足、冷隔、 裂纹等缺陷。 浇不足： 指铸件的形状不完整。 冷隔：指铸件上某处由于两股或两股以上金属液流未熔
主要用来铸造一些质量要求高的铝合金和镁合金铸件，如气缸体、缸盖、和高 速内燃机的铝活塞等薄壁件。
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六、实型铸造（气化模造型或消失模铸造 ）
采用聚苯乙烯发泡材料制得的模型代替木模造型，不用起模直接
将金属液浇注到气化模上，使其燃烧、气化并形成空腔来容纳金
属液，从而获得铸件的方法。
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消失模铸造（又称实型铸造）：
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特点及适用范围
1、适用于旋转体铸件的生产，省去浇冒口，金属利用率提
高；不用造型、制芯，节省了相关材料及设备投入。 2、金属补缩效果好，铸件致密，机械性能好； 3、可以实现双金属铸造， 5、易产生偏析，内表面不易控制。
在离心力作用下， 密度大的金属液被 推往外壁。而密度 小的气体、熔渣向 自由表面移动
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三、离心铸造 Centrifugal Casting
定义：将金属液浇入绕水平、倾斜或立轴高速旋转的铸型， 在离心力作用下充型和凝固的铸造方法。
铸件的各部分冷却速度相同，壁厚均匀。主要用来生产长 度大于直径的套、管类铸件。污水管
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金属液的自由表面在离心力作用下呈抛物面，主要生产高 度小于直径的盘、环类铸件。
存在，因断口呈亮白色。故称白口铸铁，由于有大量硬而
脆的Fe3C，白口铸铁硬度高、脆性大、很难加工。因此， 在工业应用方面很少直接使用。
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3、金属型铸造的优缺点 (1)优点： 1)金属型铸造一型多铸，生产率高，劳动条件好； 2)铸件的组织致密、晶粒细小，机械性能高； 3)铸件精度高、表面粗糙度值低。 (2)缺点： 1)不宜铸造结构复杂、薄壁或大型铸件； 2)铸型寿命短，灰铸铁件铸造时还易于白口组织； 3)成本高，周期长，需批量生产。 4、金属型铸造的应用： 主要用于成批生产铝、铜合金等的中、小型铸件， 如活塞、缸体、液压泵壳体、轴瓦和轴套等。
和缩松等铸造缺陷。
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五、低压铸造 Low pressure Die Casting
低压铸造是采用较压力铸造低的压力（一般为0.02-0.06 Mpa），将金属液从铸型的底部压入，并在压力下凝固获 得铸件的方法。
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低压铸造的特点及应用：
1、浇注及凝固时的压力容易调整、适应性强，可用于各种铸型、各种合金 及各种尺寸的铸件。 2、底注式浇注充型平稳，减少了金属液的飞溅和对铸型的冲刷，可避免气 孔缺陷。 3、铸件在压力下充型和凝固，其浇口能提供金属液来补缩，因此铸件轮廓 清晰，组织致密。 4、低压铸造的金属利用率高，约90%以上。 5、设备简单，劳动条件较好，易于机械化和自动化。