铸造工程基础资料
铸造基础知识培训资料总
NWS NEW WEI SAN INDUSTRIES培训资料二○○六年三月目录第一章浇注系统 (3)1、浇注系统的定义 (3)2、浇注系统的组成 (3)3、各组元的作用 (3)1）浇口杯 (3)2）直浇道 (5)3）直浇道窝 (5)4）横浇道 (5)5）内浇道 (10)4、浇注系统的类型 (10)5、金属的流动性与金属的凝固性 (15)6、铸件浇注位置及分型面确定 (18)第二章铸件缺陷 (21)1、气孔 (21)2、缩孔及缩松 (23)3、冷豆 (24)4、裂纹类缺陷 (24)1）冷裂 (24)2）热裂 (24)3）温裂 (25)5、掉砂 (25)6、渣孔 (25)7、粘砂 (26)8、夹砂 (27)9、冷隔 (28)10、浇不足 (28)11、跑火 (29)12、多肉 (29)13、错型 (31)14、偏芯 (31)15、变形 (31)附表：我国铸造缺陷的分类 (34)本资料主要摘自《造型工手册》——品保一部铸造是将熔化的金属液引入预定型腔的过程。
在这个过程中，铸型能否经得住铁水带来的恶劣环境？铁水在与铸型的接触中会发生怎样的变化？本教材将带你初探其中的奥秘。
第一章 浇注系统 一、浇注系统的定义 铸型接受浇入的液态金属，并将其引入到铸型型腔的一系列通道叫浇注系统。
二、浇注系统的组成 1、浇口杯2、直浇道3、直浇道窝4、横浇道5、内浇道等三、各组元的作用（见图1-1）※ 浇口杯（一）浇口杯的作用 1、用来承接来自浇包的金属液流，并且将金属液引入直浇道，同时可以防止金属外溢。
2、避免金属液流直冲直浇道，减少金属液对铸型的冲刷。
3、具有一定的挡渣效果。
（见图1-2）4、增加金属液静压头（砂箱高度较低时）。
例如：用漏包浇注时，金属液冲刷力大，流量也不易控制而且包孔很难对准直浇道，没有浇口杯很难实现浇注。
（二）金属液在浇口杯中的流动特点（见图1-3、1-4）当金属液流入直浇道时，容易产生涡流，当金属液进入直浇道内时，将空气和渣子一并带入型腔，使铸件产生渣孔和气孔等不良缺陷。
铸造工程复习参考
一、铸造合金1．铸铁特性例如：为什么一般机器的支架、机床的床身常用灰口铸铁制造灰铸铁具有优良的铸造性能、减振性、切削加工性，有一定的力学性能和耐磨性，对缺口的敏感性小以及成本低廉等许多优点。
2．铸铁分类、牌号按铸铁中石墨的形态不同，生产上将铸铁分类：3．指出下列铸铁牌号所表示的名称、各位数字所代表的意义。
HT350 、HT250、KT300-06 、QT600-3、RuT420、HT250 、KT330-08 、QT800-2、RuT3804．铸铁的石墨化主要因素，及如何影响？化学成分和冷却速度二、合金铸造工艺性液态合金的工艺特性（常称为铸造性能）包括流动性、收缩性、吸气性和偏析性等。
影响流动性的因素；收缩过程；固态收缩还引起铸件外部尺寸的变化故称尺寸收缩或线收缩。
线收缩对铸件形状和尺寸精度影响很大，是铸造应力、变形和裂纹等缺陷产生的基本原因影响收缩的因素例如（判断）1 .浇注温度越高，合金流动性越好，故浇注温度越高越好2.砂型铸造时，当铸件的设计壁厚小于规定的最小壁厚时，铸件产生浇不足，冷隔缺陷3．铸造合金的凝固收缩是使铸件产生应力和应变的根本原因4．铸件的应力，在铸件铸造成形后就无法消除了5．采用冒口和冷铁是为了防止铸件产生缩孔等缺陷三、砂型铸造1．型\芯砂的组成及作用；2．浇注位置及分型面、确定依据？（并能确定合理的铸件的浇注位置及分型面）；3．缩孔和缩松，产生原因？4．铸造应力、及其产生原因5．特种铸造方法有哪些？特点？应用领域？例如：1．如金属型铸造内部晶粒细小，力学性能好2．车床床身、内燃机活塞、铝合金汽车缸体、齿轮铣刀大批量生产时采用何种加工方法为宜；四、应用1．铸件结构工艺性（结合上课实例会分析）2．分型面及浇注位置确定复习:1. 何谓合金的铸造性能？铸造性能的好坏用什么来衡量？铸造性能不好会引起哪些铸造缺陷？2. 合金的流动性不足，易产生哪些缺陷？影响合金流动性的主要因素有哪几个方面？3. 进行铸件设计时如何考虑合金的流动性？在实际生产中常用什么措施防止浇不足和冷隔缺陷？4. 缩孔和缩松是怎样形成的？如何防止？5. 何谓顺序凝固和同时凝固原则？各需采取什么措施才能实现？哪些合金常需采用顺序凝固原则？6. 冒口为何能防止缩孔？它与出气口在作用、尺寸、位置等方面有何不同？与冷铁作用又有何不同？7. 铸造应力按其形成原因分为哪几种？如何防止和减小铸造应力？8. 合金收缩由哪三个阶段组成？各会产生哪些缺陷？9. 某种铸件经常产生裂纹，如何区分其裂纹性质？如果属于冷裂，产生原因有哪些？如果是热裂，其原因又有哪些？10. 铸件的气孔有哪几种？下列情况容易产生哪些气孔；熔化钢时油污过多；起模时刷水过多；春砂过紧；芯撑有锈。
铸造工艺工程学考试复习资料
附加物、有机物的燃烧、分解和升华，可能使铸件产生气孔。
12.湿型砂一般常用哪些原材料混碾而成？他们对铸件质量分别带来什么影响？
• 原材料： 1）原砂 橄榄石砂烧结点比硅砂低，不被金属润湿，具有化学惰性，耐火温度高， 与钢液接触时，能形成致密烧结层，可防止铸件粘砂及毛刺。用镁橄榄石替代硅砂生产高锰钢铸
• 裂纹和变形的防止 1、采用正确的铸造工艺（正确设计浇注系统、补缩系统等）；2、铸件形状 设计要求简单、对称和厚薄均匀；3、对铸件进行热处理。
• 4) 铸件中的气孔 • 气体的来源
• 1）熔炼过程 2）铸型 对于湿砂型，其中的水分在高温金属液的热作用下会产生大量蒸汽； 即使烘干的铸型，浇注前也会吸收空气中的水分，且其中的粘土在金属液的热作用下结晶水还会
• 蠕虫状石墨：长大过程：蠕虫状石墨主要是在共晶凝固过程中从铁液中直接析出的，最初 形态呈小球状或聚集状，经过畸变，并经没有被奥氏体全包围的长出口，在与铁液直接接 触的条件下长大而成。即小球墨-畸变球墨-蠕虫状石墨。也可能是小片状，然后在界面前 沿，由于蠕化元素的局部富集而逐渐变成蠕虫状石墨。
件的表面质量好，还可避免工人接触有害硅粉末。
• 锆砂组分为锆英石，另含有铁的化合物，锆砂的热膨胀性能较低，能避免铸件产生夹砂、结疤等 缺陷。此外，热导率、蓄热系数、密度都比硅砂高，铸件的冷却速度快，可以细化晶粒，提高力 学性能。化学稳定性高，且不被熔融技术或金属氧化物浸湿，有利于阻止金属液侵入铸型孔隙， 防止化学粘砂、减少机械粘砂缺陷。
• 据分析，形核会因为凝固条件的差异存在不同。如白口铸铁共析转变可能是Fe3C领先析出，灰铸铁则是先发生 碳的脱熔，然后析出铁素体，然后进入共析阶段。
• 在铁素体、Fe3C生长过程中，各自的前沿和侧面分别有碳和铁的富集。在生长前沿产生溶质元素的交替扩散， 使晶体先前或者通过搭桥或分枝的方式沿其侧面交替生长，形成新片层；此外，先析出的领先相虽然长自与晶 核有位相关系的某个奥氏体晶体，却长入与他们无特定位相关系的另一个奥氏体晶粒中。
铸造工程学复习题
铸造工程学复习提纲1什么是铸造？与其他材料成形工艺相比，铸造工艺有何优缺点。
铸造：将液态〔熔融〕的合金浇入到与零件的形状，尺寸相适应的铸型空腔中，待其冷却凝固，以获得毛坯或零件的消费方法通常称为铸造。
铸造是消费金属零件毛坯的主要工艺方法之一，与其它工艺方法相比，它具有本钱低，工艺灵敏性大，合适消费不同材料、形状和重量的铸件，并合适于批量消费。
但它的缺点是公差较大，易产生内部缺陷。
铸造工艺的优点：(1)适用范围广，据统计：在机械行业中铸件占机器总质量的50%以上；(2)可以制造各种合金铸件(3)铸件尺寸精度高〔与一般焊接件、锻件比拟〕(4)本钱低廉(5)可以消费形状复杂的零件铸造工艺的缺点：(1)铸造消费过程比拟复杂。
(2)影响铸件质量的因素多。
(3)废品率一般较高。
(4)铸件容易出现各种缺陷。
〔浇缺乏，缩孔，气孔，裂纹等〕。
2铸造技术开展的趋势有哪几个方面。
(1)铸件尺寸、重量范围扩展〔特大-特小型铸件〕；(2)铸件的轻量化〔材质轻量化、工艺的准确化〕；(3)铸件的准确化；(4)数字化铸造；(5)网络化铸造：建模+仿真，网络化管理(6)清洁化铸造。
3液态金属充型才能概念，简答铸型和浇注条件方面因素对充型才能的影响并提出进步充型才能应采取的措施。
液态金属充型才能：液态金属经浇注系统充满铸型型腔的全部空间，形成轮廓明晰，形状完好的铸件的才能。
对充型才能的影响：1〕铸型性质:蓄热系数、铸型温度、铸型中的气体、铸型外表光亮碳.2〕浇注条件:浇注温度、充型压头、浇注系统构造.进步充型才能应采取的措施：针对影响充型才能的各种因素，从方便容易、经济有效几方面进展选择。
一般情况下，进步浇注温度和使用绝热涂料最宜。
〔温度升高，充型才能进步〕4金属中的气体来源有哪些方面，它们对铸件质量可能会产生哪些不利影响。
来源于熔炼过程、浇铸过程和凝固过程的气体卷入与界面反响。
不利影响：几乎都是有害的，如降低流动性、引起裂纹、造成组织疏松、降低各种强度指标、不利于铸件热处理等等。
铸造初级知识点总结
铸造初级知识点总结一、铸造的基本原理铸造工艺是一种通过熔化金属，然后将熔融金属注入模具中，使其冷却凝固后获得所需铸件的工艺。
铸造的基本原理是将金属材料加热至其熔点以上，然后借助重力或压力，将熔融金属填充到模具中，并在一定时间内冷却凝固，最终获得成型铸件。
二、铸造的基本过程1.原料准备：铸造的原料为金属，通常为各种合金，并且需要进行严格的配料和熔炼，以保证所得的金属合金符合工艺要求。
2.模具准备：模具是铸造的关键工具，其形状和尺寸决定着最终铸件的形态，模具通常由砂型、金属型等材料制成。
3.熔炼金属：将金属原料放入熔炼炉中进行加热，直至金属完全熔化为止。
4.填充模具：借助重力或压力，将熔融金属注入模具中，填满整个模具腔体。
5.冷却凝固：待金属在模具中冷却凝固后，取出模具，即可取得所需的铸件。
6.后处理：对铸件进行必要的处理，包括去除模具残余物、修磨表面、进行热处理等，以满足工程要求。
三、铸造的分类1.按照金属状态分：包括压铸、重力铸造等。
2.按照模具材料分：包括砂型铸造、金属型铸造等。
3.按照成型方式分：包括静压铸造、气压铸造等。
4.按照成型材料分：包括铸铁、铸钢、铸铝等。
四、铸造的优点和局限优点：1.批量生产：铸造可以实现大规模的批量生产，满足大规模产品的生产需求。
2.成本低廉：相对于其他加工工艺，铸造的成本较低，投资回报率高。
3.复杂形状：铸造可以轻松实现各种复杂形状的产品生产。
4.材料选择广泛：铸造可以用于各种金属和合金的加工，选择范围广泛。
5.循环再利用：废旧铸件可以进行回收，再利用，具有较好的环保性。
局限：1.尺寸精度：铸造的尺寸精度相对较低，难以满足一些高精度工程要求。
2.表面质量：铸造的表面质量一般较差，需要研磨和表面处理。
3.材料浪费：铸造需要一定的冶炼和浇注过程，存在一定的材料浪费。
4.成本高昂：对于小批量精密铸造来说，成本较高。
五、铸造的相关设备1.熔炼设备：包括电炉、煤气炉、电弧炉等。
铸造工程基础
铸造工程学一、名词解释1、铸造的定义：铸造就是将熔融的液态金属或合金浇注到与零件的形状（尺寸）相适应的预先制备好的铸型空腔中使之冷却、凝固，而获得毛坯或零件的制造过程称为铸造生产，简称铸造。
2、面砂：特殊配制的在造型时铺覆在模样表面上构成型腔表面层的型砂。
背砂：在模样上覆盖在面砂背后，填充砂箱用的型砂3、模数：钠水玻璃中SiO2和Na2O的摩尔数之比4、浇注位置：浇注时铸件在铸型中的位置。
分型面：两半铸型（上、下型）或多个铸型（多箱铸造）相互接触、配合的表面。
5、压环：在上模样芯头上车削一道半圆凹沟，造型后在上芯座上凸起一环型砂，合型后它能把砂芯压紧，避免液体金属沿间隙钻入芯头，堵塞通气道。
二、判断题三、简答：1、什么是液态金属充型能力？充型是指液态合金填充铸型的过程，是一种运动速度变化的机械过程。
液态金属充满铸型型腔获得形状完整、轮廓清晰铸件的能力称为液态金属的充型能力。
能力不足引起什么缺陷？充型不足易产生浇不足或冷隔等缺陷。
影响因素？①合金的流动性：流动性常以螺旋形试样长度来衡量。
②浇注条件：❶浇注温度❷充型压力③铸型的充型条件：❶铸型的蓄热能力❷铸型温度❸铸型中气体④铸件的结构2、CO2硬化钠水玻璃的硬化机理？P42CO2是一种脱水能力相当强的其气体，从砂粒周围流过，CO2与粘结剂接触面积大，使钠水玻璃部分失水，同时CO2与钠水玻璃中的水作用形成碳酸，从而使钠水玻璃的pH值不断降低，并达到迅速硬化。
3、顺序凝固、定向凝固、均衡凝固、同时凝固的凝固原则？各有什么优缺点？(1)顺序凝固：原则就是在铸件上可能出现缩孔的厚大部位通过安放冒口等工艺措施，使铸件远离冒口的部位先凝固，然后是靠近冒口的部位凝固，最后才是冒口本身凝固。
优点：冒口的补缩作用好，可以防止产生缩孔和缩松，获得致密而合格的铸件。
缺点：因铸铁件各部分有较大温差，使得铸件在凝固期间在过渡部位易产生热裂，凝固后易产生应力和变形，工艺成品率较低，切除冒口耗费大量工时，使成本提高。
铸造工艺基础资料
铸造工艺基础资料§1 液态合金的充型充型: 液态合金填充铸型的过程.充型能力: 液态合金充满铸型型腔,获得形状完整,轮廓清晰的铸件的能力充型能力不足:易产生: 浇不足: 不能得到完整的零件.冷隔:没完整融合缝隙或凹坑, 机械性能下降.一合金的流淌性液态金属本身的流淌性----合金流淌性1 流淌性对铸件质量阻碍1) 流淌性好,易于浇出轮廓清晰,薄而复杂的铸件.2) 流淌性好,有利于液态金属中的非金属夹杂物和气体上浮,排除.3) 流淌性好,易于对液态金属在凝固中产生的收缩进行补缩.2 测定流淌性的方法:以螺旋形试件的长度来测定: 如灰口铁:浇铸温度1300℃试件长1800mm.铸钢: 1600℃100mm3 阻碍流淌性的因素要紧是化学成分:1) 纯金属流淌性好:一定温度下结晶,凝固层表面平滑,对液流阻力小2) 共晶成分流淌性好:恒温凝固,固体层表面光滑,且熔点低,过热度大.3) 非共晶成分流淌性差: 结晶在一定温度范畴内进行,初生数枝状晶阻碍液流二浇注条件1 浇注温度: t↑ 合金粘度下降,过热度高. 合金在铸件中保持流淌的时刻长,∴t↑ 提高充型能力. 但过高,易产生缩孔,粘砂,气孔等,故不宜过高2 充型压力: 液态合金在流淌方向上所受的压力↑ 充型能力↑如砂形铸造---直浇道,静压力. 压力铸造,离心铸造等充型压力高.三铸型条件1 铸型结构: 若不合理,如壁厚小, 直浇口低, 浇口小等充↓2 铸型导热能力: 导热↑ 金属降温快,充↓如金属型3 铸型温度: t↑ 充↑如金属型预热4 铸型中气体: 排气能力↑ 充↑ 减少气体来源,提高透气性, 少量气体在铸型与金属液之间形成一层气膜,减少流淌阻力,有利于充型.§2 铸件的凝固和收缩铸件的凝固过程假如没有合理的操纵,铸件易产生缩孔,缩松一铸件的凝固1 凝固方式:铸件凝固过程中,其断面上一样分为三个区: 1—固相区2—凝固区3—液相区对凝固区阻碍较大的是凝固区的宽窄,依此划分凝固方式.1) 逐层凝固:纯金属,共晶成分合金在凝固过程中没有凝固区,断面液,固两相由一条界限清晰分开,随温度下降,固相层不断增加,液相层不断减少,直达中心.2) 糊状凝固合金结晶温度范畴专门宽,在凝固某段时刻内,铸件表面不存在固体层,凝固区贯穿整个断面,先糊状,后固化.故---3) 中间凝固大多数合金的凝固介于逐层凝固和糊状凝固之间.2 阻碍铸件凝固方式的因素1) 合金的结晶温度范畴范畴小: 凝固区窄,愈倾向于逐层凝固如: 砂型铸造, 低碳钢逐层凝固, 高碳钢糊状凝固2) 铸件的温度梯度合金结晶温度范畴一定时,凝固区宽度取决于铸件内外层的温度梯度.温度梯度愈小,凝固区愈宽.(内外温差大,冷却快,凝固区窄)二合金的收缩液态合金从浇注温度至凝固冷却到室温的过程中,体积和尺寸减少的现象---.是铸件许多缺陷(缩孔,缩松,裂纹,变形,残余应力)产生的差不多缘故.1 收缩的几个时期1) 液态收缩: 从金属液浇入铸型到开始凝固之前. 液态收缩减少的体积与浇注温度质开始凝固的温度的温差成正比.2) 凝固收缩: 从凝固开始到凝固完毕. 同一类合金,凝固温度范畴大者,凝固体积收缩率大.如: 35钢,体积收缩率3.0%, 45钢4.3%3) 固态收缩: 凝固以后到常温. 固态收缩阻碍铸件尺寸,故用线收缩表示.2 阻碍收缩的因素1) 化学成分: 铸铁中促进石墨形成的元素增加,收缩减少. 如: 灰口铁C, Si↑,收↓,S↑ 收↑.因石墨比容大,体积膨胀,抵销部分凝固收缩.2) 浇注温度: 温度↑ 液态收缩↑3) 铸件结构与铸型条件铸件在铸型中收缩会受铸型和型芯的阻碍.实际收缩小于自由收缩.∴铸型要有好的退让性.3 缩孔形成在铸件最后凝固的地点显现一些空泛,集中—缩孔. 纯金属,共晶成分易产生缩孔*产生缩孔的差不多缘故: 铸件在凝固冷却期间,金属的液态及凝固受缩之和远远大于固态收缩.4 阻碍缩孔容积的因素(补充)1) 液态收缩,凝固收缩↑ 缩孔容积↑2) 凝固期间,固态收缩↑,缩孔容积↓3) 浇注速度↓缩孔容积↓4) 浇注速度↑液态收缩↑ 易产生缩孔5 缩松的形成由于铸件最后凝固区域的收缩未能得到补足,或者,因合金呈糊状凝固,被树枝状晶体分隔开的小液体区难以得到补缩所至.1) 宏观缩松肉眼可见,往往显现在缩孔邻近,或铸件截面的中心.非共晶成分,结晶范畴愈宽,愈易形成缩松.2) 微观缩松凝固过程中,晶粒之间形成微小孔洞---凝固区,先形成的枝晶把金属液分割成许多微小孤立部分,冷凝时收缩,形成晶间微小孔洞. 凝固区愈宽,愈易形成微观缩松,对铸件危害不大,故不列为缺陷,但对气密性,机械性能等要求较高的铸件,则必须设法减少.(先凝固的收缩比后凝固的小,因后凝固的有液,凝,固三个收缩,先凝固的有凝,固二个收缩区----这也是形成微观缩松的差不多缘故.与缩孔形成差不多缘故类似)6 缩孔,缩松的防止方法差不多原则: 制定合理工艺—补缩, 缩松转化成缩孔.顺序凝固: 冒口—补缩同时凝固: 冷铁—厚处. 减小热应力,但心部缩松,故用于收缩小的合金.l 安置冒口,实行顺序凝固,可有效的防止缩孔,但冒口白费金属,白费工时,是铸件成本增加.而且,铸件内应力加大,易于产生变形和裂纹.∴要紧用于凝固收缩大,结晶间隔小的合金.l 非共晶成分合金,先结晶树枝晶,阻碍金属流淌,冒口作用甚小.l 关于结晶温度范畴甚宽的合金,由于倾向于糊状凝固,结晶开始之后,发达的树枝状骨状布满整个截面,使冒口补缩道路受阻,因而难幸免显微缩松的产生.明显,选用近共晶成分和结晶范畴较窄的合金生产铸件是适宜的.§3 铸造内应力,变形和裂纹凝固之后的连续冷却过程中,其固态收缩若受到阻碍,铸件内部就发生内应力,内应力是铸件产生变形和裂纹的差不多缘故.(有时相变膨胀受阻,负收缩)一内应力形成1 热应力: 铸件厚度不均,冷速不同,收缩不一致产生.塑性状态: 金属在高于再结晶温度以上的固态冷却时期,受力变形,产生加工硬化,同时发生的再结晶降硬化抵消,内应力自行消逝.(简单说,处于屈服状态,受力—变形无应力)弹性状态: 低于再结晶温度,外力作用下,金属发生弹性变形,变形后应力连续存在.举例: a) 凝固开始,粗细处都为塑性状态,无内应力∵两杆冷速不同,细杆快,收缩大,∵受粗杆限制,不能自由收缩,相对被拉长,粗杆相对被压缩,结果两杆等量收缩.b) 细杆冷速大,先进如弹性时期,而粗杆仍为塑性时期,随细杆收缩发生塑性收缩,无应力.c) 细杆收缩先停止,粗杆连续收缩,压迫细杆,而细杆又阻止粗杆的收缩,至室温, 粗杆受拉应力(+),(-)由此可见,各部分的温差越大,热应力也越大,冷却较慢的部分形成拉应力,冷却较快的部分形成压应力.预防方法: 1 壁厚平均2 同时凝固—薄处设浇口,厚处放冷铁优点: 省冒口,省工,省料缺点: 心部易显现缩孔或缩松,应用于灰铁锡青铜,因灰铁缩孔、缩松倾向小，锡青铜糊状凝固，用顺序凝固也难以有效地排除其显微缩松。
铸造工程基础试题及答案
铸造工程基础试题及答案一、单项选择题（每题2分，共20分）1. 铸造合金的流动性是指合金在液态时的流动能力，以下哪种合金的流动性最好？A. 灰铸铁B. 球墨铸铁C. 铸铝D. 铸铜答案：C2. 铸造过程中，为了提高铸件的致密性和减少缩孔缩松，通常采用的措施是：A. 提高浇注温度B. 增加型砂的透气性C. 增加铸件的冷却速度D. 降低浇注温度答案：B3. 砂型铸造中，型砂的强度主要来源于：A. 砂粒间的摩擦力B. 砂粒间的化学粘接C. 砂粒间的物理粘接D. 砂粒间的毛细管作用答案：A4. 在铸造工艺中，为了减少铸件的应力和变形，通常采取的措施是：A. 增加铸件的冷却速度B. 增加铸件的热处理时间C. 减少铸件的冷却速度D. 减少铸件的热处理时间答案：C5. 铸造合金的收缩率是指铸件在凝固过程中体积的减小程度，以下哪种合金的收缩率最大？A. 灰铸铁B. 铸铝C. 铸钢D. 铸铜答案：C6. 铸造缺陷中，气孔是由于铸件内部存在气体而形成的，以下哪种气体是最常见的？A. 氧气B. 氮气C. 氢气D. 二氧化碳答案：C7. 铸造合金的熔点是指合金从固态转变为液态的温度，以下哪种合金的熔点最高？A. 铸铝B. 铸铜C. 铸钢D. 灰铸铁答案：C8. 铸造过程中，为了提高铸件的表面质量，通常采用的措施是：A. 增加型砂的粒度B. 增加型砂的湿度C. 减少型砂的粒度D. 减少型砂的湿度答案：C9. 铸造缺陷中，冷隔是由于铸件在凝固过程中局部冷却过快而形成的，以下哪种情况最容易导致冷隔？A. 浇注温度过高B. 浇注温度过低C. 浇注速度过快D. 浇注速度过慢答案：B10. 铸造合金的热导率是指合金传导热量的能力，以下哪种合金的热导率最高？A. 铸铝B. 铸铜C. 铸钢D. 灰铸铁答案：B二、多项选择题（每题3分，共15分）1. 铸造合金的流动性受哪些因素影响？A. 合金的化学成分B. 合金的熔点C. 浇注温度D. 浇注速度答案：A, C, D2. 铸造缺陷中，缩孔和缩松是由于铸件在凝固过程中收缩而形成的，以下哪些措施可以减少缩孔和缩松？A. 增加铸件的冷却速度B. 增加铸件的浇注温度C. 增加铸件的浇注速度D. 增加铸件的冒口设计答案：B, D3. 铸造过程中，型砂的强度和透气性对铸件质量有何影响？A. 型砂强度高，铸件表面质量好B. 型砂强度高，铸件内部缺陷少C. 型砂透气性好，铸件内部缺陷少D. 型砂透气性好，铸件表面质量好答案：A, C4. 铸造合金的收缩率对铸件质量有何影响？A. 收缩率大，铸件容易产生缩孔和缩松B. 收缩率大，铸件容易产生裂纹C. 收缩率小，铸件容易产生缩孔和缩松D. 收缩率小，铸件容易产生裂纹答案：A, B5. 铸造缺陷中，气孔是由于铸件内部存在气体而形成的，以下哪些措施可以减少气孔？A. 增加型砂的透气性B. 增加型砂的湿度C. 减少型砂的粒度D. 增加铸件的浇注速度答案：A, C三、判断题（每题2分，共10分）1. 铸造合金的流动性越好，铸件的表面质量越好。
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铸造基础知识培训资料总培训资料二○○六年三月目录（3）1、浇注系统的定义 (3)2、浇注系统的组成 (3)3、各组元的作用 (3)1）浇口杯 (3)2）直浇道 (5)3）直浇道窝 (5)4）横浇道 (5)5）内浇道 (10)4、浇注系统的类型 (10)5、金属的流动性与金属的凝固性 (15)6、铸件浇注位置及分型面确定…………………………（21）1、气孔 (21)2、缩孔及缩松 (23)3、冷豆 (24)4、裂纹类缺陷 (24)1）冷裂 (24)2）热裂 (24)3）温裂 (25)5、掉砂 (25)6、渣孔 (25)7、粘砂 (26)8、夹砂 (27)9、冷隔 (28)10、浇不足 (28)11、跑火……………………………………………………（29）12、多肉 (29)13、错型……………………………………………………（31）14、偏芯 (31)15、变形……………………………………………………（31）附表：我国铸造缺陷的分类 (34)本资料主要摘自《造型工手册》——品保一部铸造是将熔化的金属液引入预定型腔的过程。
在这个过程中，铸型能否经得住铁水带来的恶劣环境？铁水在与铸型的接触中会发生怎样的变化？本教材将带你初探其中的奥秘。
第一章浇注系统一、浇注系统的定义铸型接受浇入的液态金属，并将其引入到铸型型腔的一系列通道叫浇注系统。
二、浇注系统的组成1、浇口杯2、直浇道3、直浇道窝4、横浇道5、内浇道等三、各组元的作用（见图1-1）※浇口杯（一）浇口杯的作用图 1-11—直浇道 2—横浇道3—内浇道 4—冒渣口图 1-2浇口杯的档渣作用图1-3漏斗形浇口杯液引入直浇道，同时可以防止金属外溢。
2、避免金属液流直冲直浇道，减少金属液对铸型的冲刷。
3、具有一定的挡渣效果。
（见图1-2）4、增加金属液静压头（砂箱高度较低时）。
例如：用漏包浇注时，金属液冲刷力大，流量也不易控制而且包孔很难对准直浇道，没有浇口杯很难实现浇注。
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11、战争满足了，或曾经满足过人的 好斗的 本能， 但它同 时还满 足了人 对掠夺 ，破坏 以及残 酷的纪 律和专 制力的 欲望。 ——查·埃利奥 特 12、不应把纪律仅仅看成教育的手段 。纪律 是教育 过程的 结果， 首先是 学生集 体表现 在一切 生活领 域—— 生产、 日常生 活、学 校、文 化等领 域中努 力的结 果。— —马卡 连柯(名 言网)
13、遵守纪律的风气的培养，只有领 导者本 身在这 方面以 身作则 才能收 到成效 。—— 马卡连 柯 14、劳动者的组织性、纪律性、坚毅 精神以 及同全 世界劳 动者的 团结一 致，是 取得最 后胜利 的保证 。—— 列宁 摘自名言网
15、机会是不守纪律的。——雨果
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
61、奢侈是舒适的，否则就不是奢侈 。——CocoCha nel 62、少而好学，如日出之阳；壮而好学 ，如日 中之光 ；志而 好学， 如炳烛 之光。 ——刘 向 63、三军可夺帅也，匹夫不可夺志也。 ——孔 丘 64、人生就是学校。在那里，与其说好 的教师 是幸福 ，不如 说好的 教师是 不幸。 ——海 贝尔 65、接受挑战，就可以享受胜利的喜悦 。——杰纳勒 尔·乔治·S·巴顿
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2.3 金属的凝固
2.3.2 金属的凝固 方式 1.
铸件的凝固时间 solidification Time
2 . 凝固方式
1） 逐层凝固方式
2）体积凝固方式
3）中间凝固方式
3.决定凝固区域宽度的因素
铸件断面凝固区域的宽度是由合金的结晶温度范围和 温度梯度两个量决定的。铸件的温度梯度主要取决于： (1)合金的性质: 合金的凝固温度愈低、导热率愈高、结晶
5
铸型的蓄 热系数
6 铸型温度
铸型从其中的 金属吸取并存 储在本身中热 量的能力
铸型在浇注时 的温度
蓄热系数愈大，铸型的激冷能力就愈 强，金属液于其中保持液态的时间就 愈短，充型能力下降
温度愈高，液态金属与铸型的温差就 愈小，充型能力愈强
7 浇注系统 各浇道的结构 结构愈复杂，流动阻力愈大，充型能
第二章 铸造成形理论基础
2.1液态金属的特性 Melt Solidification
1. 液态金属的结构与性质
• 液态金属由许多近程有序排列的“游动 的原子集团”所组成,瞬间存在、瞬间消失。 • 原子的排列和原有的固体相似 • 存在很大的能量起伏，热运动很强 • 温度越高，原子集团越小，游动越快。
2、铸型的温度场的数值法——数值模拟
3、铸型的温度场的实测法
三）影响铸型的温度场的因素
2.2.2 金属的充型能力
（1）充型能力的概念（流动性）
液态合金充满型腔，形成轮廓清晰、形状正确 的优质铸件的能力。
（2）充型能力的影响因素
充型能力首先取决于金属液本身的流动能力
2.液态金属属性
• 粘度 是介质中一部分质点对另一部分质点
作相对运动时所受到的阻力。
粘度的倒数称为流动性。
• 表面张力 是在液体表面上平行于表面方向、且
在各方向均相等的张力。
2.2 金属的充型
2.2.1 铸件与铸型的热交换
2.2.2 铸件的温度场:物质系统内各个点上温 度的集合称为温度场
压铸
灰铸铁 3
>4
0.4-0.8 0.8-1.5 --
铸钢 4
8-10
0.5-1.0 2.5
--
铝合金 3
3-4
--
--
0.6-0.8
4） 改善充型能力的措施
a. 合金性质properties of alloys.
b. 铸型条件 mould condition
铸型的导热速度越大或对金属液流动阻力越大，流动性 越差。
二）铸型的温度场的计算
1、铸型的温度场的数值计算——解析法
铸型的温度场可由傅立叶导热微分方程给出
t
(
2t x 2
2t y 2
2t z 2
)
2t
2t
2t x 2
2t y 2
2t z 2
为拉普拉斯算子，
为导温系数
(m2 / s) 导热系数
比热
c
密度
导温系数亦称热扩散率
表示温度变化的速率
2.3.3 合金的收缩
1. 合金的收缩及影响因素 1) 收缩
的结构
复杂情况
力愈差
8 铸件的折 铸件体积与表 折算厚度大，散热慢，充型能力好
算厚度
面积之比
9 铸件复杂 铸件结构复杂 结构复杂，流动阻力大，铸型充填大，铸型的激冷能力就越强，金属液于其中保持液态的 时间就越短，充型能力下降。
金属型（铜、铸铁、铸钢等）的蓄热系数b2是砂型的十倍或 数十倍以上，为了使金属型浇口和冒口中的金属液缓慢冷却，常 在一般的涂料中加入b2很小的石棉粉。
铸钢：w C =0.4%
铸型材料 浇注温度（℃） 螺旋线长度（mm）
砂型 砂型 砂型
砂型
金属型
砂型
砂型 砂型
1300 1300 1300
1100
700
1040
1600 1640
1800 1000 600
1000
750
420
100 200
不同金属和不同铸造方法的铸件最小壁厚
金属种 类
铸 件 最 小 壁 厚 （mm） 砂 型 金 属 型 熔模铸造 壳 型
浇注温度愈高，充型能力愈强
3 充型压力
4
铸型中的 气体
金属液体在流 动方向上所 受的压力
浇注时因铸型 发气而形成 在铸型内的 气体
压力愈大，充型能力愈强。但压力过 大或充型速度过高时，会发生喷射、 飞溅和冷隔现象
能在金属液与铸型间产生气膜，减小 摩擦阻力，但发气太大，铸型的排 气能力又小时，铸型中的气体压力 增大，阻碍金属液的流动
c. 浇注条件 pouring condition
浇注温度越高，流动性越好 充型压头越大，则液态金属的充型能力越好； 浇注系统（直浇道、横浇道、内浇道）的复杂程度， 铸件的壁厚与复杂程度等也会影响液态金属的充型能力。
d.铸件结构 casting structure
壁厚过小、壁厚急剧变化、结构复杂及有大的水平面 等结构时，都使金属液的流动困难。
潜热愈大，铸件内部温度均匀化能力愈大、而铸型的激 冷作用变小，故温度梯度小（如多数铝合金）； (2) 铸型的蓄热能力: 铸型蓄热能力愈强，激冷能力愈强，
铸件温度梯度愈大； (3) 浇注温度: 浇注温度愈高，因带入铸型中热量增多，
铸件的温度梯度减小。
4. 铸件的凝固原则 solidification Principle
——内因，
同时又受铸型性质、浇注条件及铸件结构
等因素的影响。
——外因
影响充型能力的因素和原因
序 影响因素 号 1
合金的流 动性
2 浇注温度
定义
液态金属本身 的流动能力
浇注时金属液 的温度
影响原因
流动性好，易于浇出轮廓清晰，薄而 复杂的铸件；有利于非金属夹杂物 和气体的上浮和排除；易于对铸件 的收缩进行补缩
湿砂型的b2是干砂型的2倍左右，砂型的b2与造型材料的性 质、型砂成分的配比、砂型的紧实度等因素有关。
（3）评定方法
合金的流动性好坏用浇注螺旋型流动试样的长度来衡量。
常用合金的流动性
铸造合金
灰铸 铁
w (C+Si) =6.2% w (C+Si) =5.2% w (C+Si) =4.2%
硅黄铜
铝硅合金 锡青铜
1）顺序凝固原则：Directional Solidification
在铸件上从远离 冒口或浇口到冒口或 浇口之间建立一个递 增的温度梯度，从而 实现由远离冒口的部 分向冒口的方向顺序 地凝固。
2）同时凝固原则：Simultaneously Solidification
是采取工艺措施 保证铸件结构上 各部分之间没有 温差或温差尽量 小，使各部分同 时凝固。