液态成型
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提高铸型温度，可以降低铸型和 金属液之间的温差，进而减缓了 冷却速度，可提高合金液的流动 能力。
铸型中气体越多，合金液的流动 能力就越差。
4、铸件结构
（1）折算厚度——铸件体积与铸件表面积之比。 折算厚度越大，热量散失越慢，流动性就越好。
铸件壁厚相同时，垂直壁比水平壁更容易充填。(大平 面铸件不易成形)
影响凝固的主要因素
*合金的结晶温度范围： 合金的结晶温度范围越小，凝固区域越
窄，越趋向于逐层凝固。在铁碳合金中普通 灰铸铁为逐层凝固，高碳钢为糊状凝固。 *铸件的温度梯度：
在合金结晶温度范围已定的前提下，凝 固区的宽窄取决于铸件内外层之间的温度差。 若铸件内外层之间的温度差由小变大，则其 凝固区相应由宽变窄。
主讲内容
第 一节 铸造工艺基础
第二节 铸造方法简介
砂型铸造 低压铸造
金属型铸造 离心铸造
熔模铸造 陶瓷型铸造
压力铸造 磁型铸造
第三节 铸件结构设计
3、铸型
铸型的蓄 热能力
铸
铸型温度
型
铸型中 的气体
铸型从金属液中吸收和储存热量的能 力。铸型的热导率和质量热容越大， 对液态合金的激冷作用越强，合金液 的流动性就越差。
（2）复杂程度 铸件结构越复杂，流动阻力就越大，流动性就越差。
铸造工艺基础
合金的凝固特性
铸件的凝固过程
在铸件的凝固过程中，其截面一般存在三个 区域，即液相区、凝固区、固相区。对铸件质 量影响较大的主要是液相和固相并存的凝固区 的宽窄。铸件的凝固方式就是依据凝固区的宽 窄来划分的。
铸件的凝固方式
★ 逐层凝固 在凝固过程中不存在液固并存的 凝固区 ★糊层凝固 铸件表面并不存在固体层，而液 固并存的凝固区贯穿整个断面，凝固方式与水泥 类似 ★中间凝固 多数凝固介于逐层和糊状凝固之间
不同，导致收缩不一致，且互相阻碍，又加之铸型和型芯对铸件 收缩的阻力，故铸件的实际收缩率总是小于其自由收缩率。这种 阻力越大，铸件的实际收缩率就越小。
铸造工艺基础 铸件的主要缺陷
铸件的缺陷分析
百度文库
★ 缩孔（松） ★ 浇不足或冷隔 ★ 裂纹 ★ 气孔 ★ 夹渣
浇不足和冷隔缺陷
气孔缺陷
夹渣缺陷
（2）合理应用冒口、冷铁和 补贴等工艺措施。 冒口：在铸件厚壁处和热节 部位设置冒口，是防止缩孔、 缩松最有效的措施。冒口的 尺寸应保证冒口比铸件被补 缩部位凝固的晚，并有足够 的金属液供给。 冷铁：由金属材料制成的激 冷物称激铁，包括铸铁、钢 材、铜等金属材料。将冷铁 放入铸型某一特定部位，是 消除铸件中缩孔和缩松的有 效措施。
铸造合金的收缩
合金的收缩经历三个阶段
不同合金的 收缩率不同
★ 液态收缩 从浇注温度到凝固开始温度间的收缩 ★ 凝固收缩 从凝固开始到终止温度间的收缩
上两项是造成缩孔（松）的主要原因
★ 固态收缩 从凝固终止温度到室温间的收缩
该项是造成线收缩，形成应力、变形的原因
液态收缩
缩孔:恒温下结晶
合金收缩
凝固收缩
断发生，如果这种收缩受到阻碍，就会在铸件内产生应力，称为
铸造应力。
铸件在凝固和冷却的过程中，由于
热应力
铸件的壁厚不均匀，导致不同部位 不均衡的收缩而引起的应力。
铸
铸件在冷却过程中会产生固态相
造
变，由于铸件各部分冷却速度不
应
相变应力
同，导致相变不同时发生，则会
力
产生相变应力。
收缩应力
铸件在固态收缩时，因受到铸型、 型芯、浇冒口、砂箱等外力阻碍
补贴：对于板件和壁后均匀的薄 壁件，由于冒口的有效补缩距离 所限，往往在铸铁的内部仍产生 缩孔和缩松。若在铸件壁上部靠 近冒口处增加一个楔形厚度，使 铸件壁厚变成朝冒口铸件增厚的 形状，即造成一个向冒口逐渐递 增的温度梯度。所增加的楔形部 分，称为“补贴”。
铸造应力、变形和裂纹
一、铸造应力
铸件在凝固之后的继续冷却过程中，随温度的不断降低，收缩不
而产生的应力。
铸件铸出后存在于铸件不同部位的内应力称为残留应力。
热应力的形成过程
热应力是铸件的厚壁或心部受拉伸，薄壁或表层受压缩。铸件的壁厚差别越大，合金的 线收缩率越高，热应力越大。热应力的预防是尽量减少铸件各部位间的温度差，使其均 匀地冷却，如在厚大处防止冷铁、提高浇注温度、铸件的壁厚均匀等。
第二篇 毛坯生产
第一章 金属液态成型（铸造）
司母戊鼎
1.进气过程： 活塞下行（绕主轴顺时针旋转），进气阀门打开，将可燃混合气 吸进气缸 （此时，排气阀门关闭，火花塞不工作） 2.压缩过程： 活塞上行，将可燃混合气在气缸内压缩，以提高可燃混合气的密 度（此时，进、排气阀门 均关闭，火花塞不工作） 3.做功过程： 火花塞突然工作，点燃已经经过压缩的可燃混合气，可燃混合气 爆燃，推动活塞下行（此时，进、排气阀门 均关闭，火花塞工 作） 4.排气过程： 排气阀门打开，由于活塞上行，将废气从排气阀门排出 （此时，进气阀门关闭，火花塞不工作）
缩松:两相区结晶
固态收缩 线形收缩
应力 变形
裂纹
合金种类 铸造碳钢 白口铸铁
灰铸铁
影响合金收缩的因素
Ø 化学成分 不同成分的合金其收缩率一般也不相同。 在常用铸造合金中铸刚的收缩最大，灰铸铁最小。
Ø 浇注温度 合金浇注温度越高，过热度越大，液体收缩越大。
Ø 铸件结构与铸型条件 铸件冷却收缩时，因其形状、尺寸的不同，各部分的冷却速度
砂型铸造
造型材料: 型砂和芯砂 由原砂、粘结剂、水和 附加物
特点： •适应性强 •尺寸精度低 •生产率低、劳动条件差
造型方法:
手工造型 压实式造型 震机压实式造型
机器造型 微震压实式造型 高压式造型 空气冲击式造型 射压式造型 抛砂式造型
手工造型用材料、工具及造型方法
铸型中气体越多，合金液的流动 能力就越差。
4、铸件结构
（1）折算厚度——铸件体积与铸件表面积之比。 折算厚度越大，热量散失越慢，流动性就越好。
铸件壁厚相同时，垂直壁比水平壁更容易充填。(大平 面铸件不易成形)
影响凝固的主要因素
*合金的结晶温度范围： 合金的结晶温度范围越小，凝固区域越
窄，越趋向于逐层凝固。在铁碳合金中普通 灰铸铁为逐层凝固，高碳钢为糊状凝固。 *铸件的温度梯度：
在合金结晶温度范围已定的前提下，凝 固区的宽窄取决于铸件内外层之间的温度差。 若铸件内外层之间的温度差由小变大，则其 凝固区相应由宽变窄。
主讲内容
第 一节 铸造工艺基础
第二节 铸造方法简介
砂型铸造 低压铸造
金属型铸造 离心铸造
熔模铸造 陶瓷型铸造
压力铸造 磁型铸造
第三节 铸件结构设计
3、铸型
铸型的蓄 热能力
铸
铸型温度
型
铸型中 的气体
铸型从金属液中吸收和储存热量的能 力。铸型的热导率和质量热容越大， 对液态合金的激冷作用越强，合金液 的流动性就越差。
（2）复杂程度 铸件结构越复杂，流动阻力就越大，流动性就越差。
铸造工艺基础
合金的凝固特性
铸件的凝固过程
在铸件的凝固过程中，其截面一般存在三个 区域，即液相区、凝固区、固相区。对铸件质 量影响较大的主要是液相和固相并存的凝固区 的宽窄。铸件的凝固方式就是依据凝固区的宽 窄来划分的。
铸件的凝固方式
★ 逐层凝固 在凝固过程中不存在液固并存的 凝固区 ★糊层凝固 铸件表面并不存在固体层，而液 固并存的凝固区贯穿整个断面，凝固方式与水泥 类似 ★中间凝固 多数凝固介于逐层和糊状凝固之间
不同，导致收缩不一致，且互相阻碍，又加之铸型和型芯对铸件 收缩的阻力，故铸件的实际收缩率总是小于其自由收缩率。这种 阻力越大，铸件的实际收缩率就越小。
铸造工艺基础 铸件的主要缺陷
铸件的缺陷分析
百度文库
★ 缩孔（松） ★ 浇不足或冷隔 ★ 裂纹 ★ 气孔 ★ 夹渣
浇不足和冷隔缺陷
气孔缺陷
夹渣缺陷
（2）合理应用冒口、冷铁和 补贴等工艺措施。 冒口：在铸件厚壁处和热节 部位设置冒口，是防止缩孔、 缩松最有效的措施。冒口的 尺寸应保证冒口比铸件被补 缩部位凝固的晚，并有足够 的金属液供给。 冷铁：由金属材料制成的激 冷物称激铁，包括铸铁、钢 材、铜等金属材料。将冷铁 放入铸型某一特定部位，是 消除铸件中缩孔和缩松的有 效措施。
铸造合金的收缩
合金的收缩经历三个阶段
不同合金的 收缩率不同
★ 液态收缩 从浇注温度到凝固开始温度间的收缩 ★ 凝固收缩 从凝固开始到终止温度间的收缩
上两项是造成缩孔（松）的主要原因
★ 固态收缩 从凝固终止温度到室温间的收缩
该项是造成线收缩，形成应力、变形的原因
液态收缩
缩孔:恒温下结晶
合金收缩
凝固收缩
断发生，如果这种收缩受到阻碍，就会在铸件内产生应力，称为
铸造应力。
铸件在凝固和冷却的过程中，由于
热应力
铸件的壁厚不均匀，导致不同部位 不均衡的收缩而引起的应力。
铸
铸件在冷却过程中会产生固态相
造
变，由于铸件各部分冷却速度不
应
相变应力
同，导致相变不同时发生，则会
力
产生相变应力。
收缩应力
铸件在固态收缩时，因受到铸型、 型芯、浇冒口、砂箱等外力阻碍
补贴：对于板件和壁后均匀的薄 壁件，由于冒口的有效补缩距离 所限，往往在铸铁的内部仍产生 缩孔和缩松。若在铸件壁上部靠 近冒口处增加一个楔形厚度，使 铸件壁厚变成朝冒口铸件增厚的 形状，即造成一个向冒口逐渐递 增的温度梯度。所增加的楔形部 分，称为“补贴”。
铸造应力、变形和裂纹
一、铸造应力
铸件在凝固之后的继续冷却过程中，随温度的不断降低，收缩不
而产生的应力。
铸件铸出后存在于铸件不同部位的内应力称为残留应力。
热应力的形成过程
热应力是铸件的厚壁或心部受拉伸，薄壁或表层受压缩。铸件的壁厚差别越大，合金的 线收缩率越高，热应力越大。热应力的预防是尽量减少铸件各部位间的温度差，使其均 匀地冷却，如在厚大处防止冷铁、提高浇注温度、铸件的壁厚均匀等。
第二篇 毛坯生产
第一章 金属液态成型（铸造）
司母戊鼎
1.进气过程： 活塞下行（绕主轴顺时针旋转），进气阀门打开，将可燃混合气 吸进气缸 （此时，排气阀门关闭，火花塞不工作） 2.压缩过程： 活塞上行，将可燃混合气在气缸内压缩，以提高可燃混合气的密 度（此时，进、排气阀门 均关闭，火花塞不工作） 3.做功过程： 火花塞突然工作，点燃已经经过压缩的可燃混合气，可燃混合气 爆燃，推动活塞下行（此时，进、排气阀门 均关闭，火花塞工 作） 4.排气过程： 排气阀门打开，由于活塞上行，将废气从排气阀门排出 （此时，进气阀门关闭，火花塞不工作）
缩松:两相区结晶
固态收缩 线形收缩
应力 变形
裂纹
合金种类 铸造碳钢 白口铸铁
灰铸铁
影响合金收缩的因素
Ø 化学成分 不同成分的合金其收缩率一般也不相同。 在常用铸造合金中铸刚的收缩最大，灰铸铁最小。
Ø 浇注温度 合金浇注温度越高，过热度越大，液体收缩越大。
Ø 铸件结构与铸型条件 铸件冷却收缩时，因其形状、尺寸的不同，各部分的冷却速度
砂型铸造
造型材料: 型砂和芯砂 由原砂、粘结剂、水和 附加物
特点： •适应性强 •尺寸精度低 •生产率低、劳动条件差
造型方法:
手工造型 压实式造型 震机压实式造型
机器造型 微震压实式造型 高压式造型 空气冲击式造型 射压式造型 抛砂式造型
手工造型用材料、工具及造型方法