第1章 铸造成形
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材料成形技术基础
山东轻工业学院： 山东轻工业学院：宗 云
材料成形技术基础
• 绪论 • 材料成形技术基础课程的主要内容是介绍机械工程材 料加工成形中的基本原理与工艺 • 材料是人类赖以生存及发展的基础，社会的进步与材 材料是人类赖以生存及发展的基础， 料的发展密切相关 • 石器时代---青铜器时代---铁器时代---近代钢铁、高 石器时代---青铜器时代---铁器时代---近代钢铁、 ---青铜器时代---铁器时代---近代钢铁 分子材料 • 材料的基本分类： 材料的基本分类： • 1）金属材料、2）无机非金属材料、3）高分子材料 金属材料、 无机非金属材料、 • 机械制造的基本流程： 机械制造的基本流程： • 矿石冶炼→金属材料→铸造、压力加工、焊接（材料 矿石冶炼→金属材料→铸造、压力加工、焊接（ 热加工） 毛坯或零件→切削加工（ 热加工）→毛坯或零件→切削加工（车、铣、刨、磨 等材料冷加工） 热处理→零件→装配→ 等材料冷加工）→热处理→零件→装配→机器
a)逐层凝固 逐层凝固
图1-1 铸件的凝固方式
b)中间凝固 中间凝固 c)糊状凝固 糊状凝固
3）中间凝固 ： 介于逐层凝固和糊状凝固之间 ， 大多数合 ） 中间凝固：介于逐层凝固和糊状凝固之间， 金为此凝固方式，如图1-1b所示。 所示。 金为此凝固方式，如图 所示
铸件质量与凝固方式有关，逐层凝固时， 铸件质量与凝固方式有关，逐层凝固时，合金充型能 力强（流动性好） 便于防止缩孔、缩松。而糊状凝固时， 力强（流动性好），便于防止缩孔、缩松。而糊状凝固时， 充型能力差，易产生缩松。 充型能力差，易产生缩松。 4. 影响铸件凝固方式的因素 1）合金的结晶温度范围 结晶温度范围越小，凝固区域 ）合金的结晶温度范围: 结晶温度范围越小， 越窄，越倾向于逐层凝固。低碳钢， 越窄 ， 越倾向于逐层凝固 。 低碳钢 ， 近共晶成分铸铁倾 向于逐层凝固， 高碳钢、 向于逐层凝固 ， 高碳钢 、 远共晶成分铸铁倾向于糊状凝 固。
铸造的缺点： 铸造的缺点：
1）铸造组织疏松、晶粒粗大，内部易产生缩孔、缩松、 铸造组织疏松、晶粒粗大，内部易产生缩孔、缩松、 气孔等缺陷。 气孔等缺陷。 2）铸件的机械性能较低。 铸件的机械性能较低。 3）铸造工序多，难以精确控制，使铸件质量不够稳定。 铸造工序多，难以精确控制，使铸件质量不够稳定。 4）劳动条件较差,劳动强度较大。 劳动条件较差,劳动强度较大。
2）铸件的温度梯度：在合金的结晶温度范围已定时，若铸 ）铸件的温度梯度：在合金的结晶温度范围已定时， 件的温度梯度由小变大，则凝固区由宽变窄， 件的温度梯度由小变大，则凝固区由宽变窄，倾向于逐层凝 如图1-2所示 所示。 固。如图 所示。 铸件温度梯度主要取决于： 铸件温度梯度主要取决于： a)合金的性质。合金的凝固温 合金的性质。 合金的性质 度越低、热导率越高、 度越低、热导率越高、结晶潜 热越大，温度梯度越小， 热越大，温度梯度越小，如多 数铝合金。 数铝合金。 b) 铸型的蓄热能力越强，激冷 铸型的蓄热能力越强 越强， 能力越强，温度梯度越大， 能力越强 ， 温度梯度越大 ， 如 金属型铸造易得致密组织。 金属型铸造易得致密组织。
% 70~90 60 ~ 80 50 ~ 70 40 ~ 70 20 ~ 30
图1-8 高档6缸小轿车的发动机壳体
图1-13 不需加工开式叶轮精密铸件
第1节 液态成形理论基础 节
1.1.1 金属的凝固 1.1.2 金属与合金的铸造性能 1.1.3铸造性能对 1.1.3铸造性能对铸件质量的影响 铸造性能
材 料 成 形 技术
一切用物理、 一切用物理、 化学、 化学、冶金原理制 造机器零部件工程 结构， 结构，并以改进相 应化学成分、微观 应化学成分、 组织及性能的方法 和技术。 和技术。
一 、课程目的与任务
1.掌握机械零件的毛坯成形的各种热加工方法的 1.掌握机械零件的毛坯成形的各种热加工方法的 基本原理和工艺特点 2.初步具备选择毛坯加工方法以及工艺分析的 2.初步具备选择毛坯加工方法以及工艺分析的 能力 3.为今后从事机械设计和加工制造工作提供必 3.为今后从事机械设计和加工制造工作提供必 要的基础。
图1-3 螺旋形标准试样
决定合金流动性的主要因素有： 决定合金流动性的主要因素有： 1）合金的种类。 ）合金的种类。 2）合金的成分 。 同种合金，成 ） 合金的成分。同种合金， 分不同， 其结晶特点不同， 分不同 ， 其结晶特点不同 ， 流 动性也不同。 如图1-4所 动性也不同 。 如图 所 示铅锡 合金的流动性与相图的关系； 合金的流动性与相图的关系 ； 纯金属和共晶合金在恒温下结 为逐层凝固方式， 晶，为逐层凝固方式，如图1-5a 所示， 凝固层表面光滑， 所示 ， 凝固层表面光滑 ， 阻力 故流动性好， 小 ， 故流动性好 ， 同时共晶合 金熔点最低， 故流动性最好。 金熔点最低 ， 故流动性最好 。 而亚共晶合金， 而亚共晶合金 ， 为中间凝固方 式 ， 复杂枝晶阻碍流动， 故流 复杂枝晶阻碍流动 ， 所示。 动性差，如图1-5b所示。 所示 动性差，如图
1.1.1 金属的凝固
1. 液态金属的结构与性质 1）液态金属的结构：固态金属经加热变为熔融状态即得 ）液态金属的结构： 液态金属，是由呈有序排列的游动原子集团组成， 液态金属， 是由呈有序排列的游动原子集团组成，其结 构与原有固体结构相似，但热运动剧烈，温度越高， 构与原有固体结构相似 ，但热运动剧烈， 温度越高，热 运动越剧烈，原子集团越小，游动越快。 运动越剧烈，原子集团越小，游动越快。 2）液态金属的性质：具有粘度和表面张力。 ）液态金属的性质：具有粘度和表面张力。 2. 液态金属的凝固 液态金属由液态转变为固态的过程，包括形核和长 液态金属由液态转变为固态的过程， 大两个过程。 得到的凝固组织（ 铸态晶粒形态、 大小、 大两个过程 。 得到的凝固组织 （ 铸态晶粒形态 、 大小 、 分布、缺陷等）取决于成分、冷却速度、形核条件等。 分布、缺陷等）取决于成分、冷却速度、形核条件等。
3. 铸件的凝固方式 在铸件凝固过程中，铸件断面上存在三个区域， 在铸件凝固过程中，铸件断面上存在三个区域，即固相 凝固区和液相区。其中凝固区对铸件质量有较大影响。 区、凝固区和液相区。其中凝固区对铸件质量有较大影响。 铸件的凝固方式也可根据凝固区的宽窄来划分，如图1-1。 铸件的凝固方式也可根据凝固区的宽窄来划分，如图 。 1） 逐层凝固 ： 纯 ） 金属或共Fra Baidu bibliotek成分的 合金的凝固， 合金的凝固，如图 1-1a； ； 2） 糊状凝固 ： 结 ） 晶温度范围很宽的 合金的凝固， 合金的凝固，如图 1-1c； ；
铸造的优点： 铸造的优点：
1）可以铸出内腔、外形很复杂的毛坯； ）可以铸出内腔、外形很复杂的毛坯； 2）工艺灵活性大。几乎各种合金，各种尺寸、形状 、 ） 工艺灵活性大。几乎各种合金，各种尺寸、形状、 重量和数量的铸件都能生产； 重量和数量的铸件都能生产； 3）成本较低。原材料来源广泛，价格低廉。 ）成本较低。原材料来源广泛，价格低廉。
1.1.1.1 充型能力
充型能力：熔融金属或合金充满铸型型腔， 充型能力：熔融金属或合金充满铸型型腔，获得形 状完整、轮廓清晰铸件的能力。主要影响因素有： 状完整、轮廓清晰铸件的能力。主要影响因素有： 1. 金属或合金的流动性 流动性是熔融金属的流动能 力，合金的流动性用浇注流动性 试样的方法来衡量， 试样的方法来衡量，一般采用如 所示的螺旋形试样。 图 1-3所示的螺旋形试样 。 流动 所示的螺旋形试样 距离越长，表明流动性越好。 距离越长，表明流动性越好。
第1章 铸造成形
将熔融的金属液 浇入砂型中的过 程！
浇铸过程
铸造：将液态金属浇注到与零件形状、 铸造：将液态金属浇注到与零件形状、尺寸相适应 的铸型型腔中，待其冷却凝固后， 的铸型型腔中，待其冷却凝固后，获得一定形状的毛坯 或零件的方法。 或零件的方法。铸造是生产机器零件毛坯的主要方法之 其实质是液态金属逐步冷却凝固成形。 一，其实质是液态金属逐步冷却凝固成形。
二、课程主体内容
1.金属的液态成形 1.金属的液态成形 2.金属的塑性成形 2.金属的塑性成形 3. 金属材料的连接成形 4.非金属材料的成形 4.非金属材料的成形 5.材料成形方法的选择 5.材料成形方法的选择
三、教材及参考书
[1]翟封翔， [1]翟封翔，等.材料成形工艺基础[M]. 哈尔滨：哈尔 翟封翔 材料成形工艺基础[M]. 哈尔滨： 滨工业大学出版社，2003，2 滨工业大学出版社，2003， [2]童幸生主编 材料成形技术基础[M]. 童幸生主编. [2]童幸生主编.材料成形技术基础[M]. ，机械工业出 版社， 版社，2005. [3]周述积 周述积， 材料形成工艺[M].北京： [M].北京 [3]周述积，等. 材料形成工艺[M].北京：机械工业出 版社， 版社， 2005. [4]侯英玮. 材料成型工艺[M]. 北京：中国铁道出版 [4]侯英玮. 材料成型工艺[M]. 北京： 侯英玮 社， 2002. [5]沈其文 材料形成工艺基础[M]. 武汉： 沈其文. [5]沈其文. 材料形成工艺基础[M]. 武汉：华中科技 大学出版社， 大学出版社， 2001.
图1-2 温度梯度对凝固区域的影响
c) 浇注温度越高，温度梯度减小。 浇注温度越高，温度梯度减小。
1.1.2 金属与合金的铸造性能
铸造性能是表示合金铸造成形获得优质铸件的能力； 铸造性能是表示合金铸造成形获得优质铸件的能力； 是表示合金铸造成形获得优质铸件的能力 充型能力、收缩性等来衡量 等来衡量。 用充型能力、收缩性等来衡量。
3. 铸型条件 1）铸型的蓄热能力越强，充型能力越差； ）铸型的蓄热能力越强，充型能力越差； 2）铸型温度越高，充型能力越好； ）铸型温度越高，充型能力越好； 3）铸型中的气体阻碍充型； ）铸型中的气体阻碍充型； 4）铸件结构，壁厚过小、壁厚变化剧烈、结构复杂、大 ）铸件结构，壁厚过小、壁厚变化剧烈、结构复杂、 平面都影响充型。 平面都影响充型。
1.1.1.2 合金的收缩
1、收缩。合金从液态冷却至常温的过程中，体积或尺寸缩 、收缩。合金从液态冷却至常温的过程中， 小的现象。通常用体收缩率或线收缩率来表示： 小的现象。通常用体收缩率或线收缩率来表示：
V0 − V1 ×100% = αV (t0 − t1 )× 100% 体收缩率 ε V = V0 l0 − l1 × 100% = α l (t0 − t1 )× 100% 线收缩率 ε l = l0
图1-4铅锡合金的流动性与相图的关系 铅锡合金的流动性与相图的关系
3）杂质和含气量。固态夹杂物使粘度增加，流动性下降； ）杂质和含气量。固态夹杂物使粘度增加，流动性下降； 如灰铁中的MnS；含气量越少，流动性越好。 如灰铁中的 ；含气量越少，流动性越好。 2. 浇注条件 1）浇注温度越高，保持液态的时间越长，流动性越好； ）浇注温度越高，保持液态的时间越长，流动性越好； 越高 温度越高，合金粘度越低，阻力越小，充型能力越强。 温度越高， 合金粘度越低，阻力越小，充型能力越强。 故提高浇注温度能有效提高充型能力； 故提高浇注温度能有效提高充型能力；但过高吸气量和 总收缩大，易产生铸造缺陷。 总收缩大，易产生铸造缺陷。故在保证充型能力的前提 下温度应尽量低。生产中薄壁件常采用较高温度， 下温度应尽量低。生产中薄壁件常采用较高温度， 厚壁 件采用较低浇注温度。 件采用较低浇注温度。 2）充型压力。压力越大，充型能力越强。 ）充型压力。压力越大，充型能力越强。
铸造在机械制造业中应用十分广泛， 铸造在机械制造业中应用十分广泛，在各种类型的 机器设备中铸件占很大比重。如表1-1所示 所示。 机器设备中铸件占很大比重。如表 所示。
表1-1 各类机械工业中铸件重量比
机 械 类 别 机床、内燃机、重型机器 机床、内燃机、 风机、 风机、压缩机 拖拉机 农业机械 汽车
山东轻工业学院： 山东轻工业学院：宗 云
材料成形技术基础
• 绪论 • 材料成形技术基础课程的主要内容是介绍机械工程材 料加工成形中的基本原理与工艺 • 材料是人类赖以生存及发展的基础，社会的进步与材 材料是人类赖以生存及发展的基础， 料的发展密切相关 • 石器时代---青铜器时代---铁器时代---近代钢铁、高 石器时代---青铜器时代---铁器时代---近代钢铁、 ---青铜器时代---铁器时代---近代钢铁 分子材料 • 材料的基本分类： 材料的基本分类： • 1）金属材料、2）无机非金属材料、3）高分子材料 金属材料、 无机非金属材料、 • 机械制造的基本流程： 机械制造的基本流程： • 矿石冶炼→金属材料→铸造、压力加工、焊接（材料 矿石冶炼→金属材料→铸造、压力加工、焊接（ 热加工） 毛坯或零件→切削加工（ 热加工）→毛坯或零件→切削加工（车、铣、刨、磨 等材料冷加工） 热处理→零件→装配→ 等材料冷加工）→热处理→零件→装配→机器
a)逐层凝固 逐层凝固
图1-1 铸件的凝固方式
b)中间凝固 中间凝固 c)糊状凝固 糊状凝固
3）中间凝固 ： 介于逐层凝固和糊状凝固之间 ， 大多数合 ） 中间凝固：介于逐层凝固和糊状凝固之间， 金为此凝固方式，如图1-1b所示。 所示。 金为此凝固方式，如图 所示
铸件质量与凝固方式有关，逐层凝固时， 铸件质量与凝固方式有关，逐层凝固时，合金充型能 力强（流动性好） 便于防止缩孔、缩松。而糊状凝固时， 力强（流动性好），便于防止缩孔、缩松。而糊状凝固时， 充型能力差，易产生缩松。 充型能力差，易产生缩松。 4. 影响铸件凝固方式的因素 1）合金的结晶温度范围 结晶温度范围越小，凝固区域 ）合金的结晶温度范围: 结晶温度范围越小， 越窄，越倾向于逐层凝固。低碳钢， 越窄 ， 越倾向于逐层凝固 。 低碳钢 ， 近共晶成分铸铁倾 向于逐层凝固， 高碳钢、 向于逐层凝固 ， 高碳钢 、 远共晶成分铸铁倾向于糊状凝 固。
铸造的缺点： 铸造的缺点：
1）铸造组织疏松、晶粒粗大，内部易产生缩孔、缩松、 铸造组织疏松、晶粒粗大，内部易产生缩孔、缩松、 气孔等缺陷。 气孔等缺陷。 2）铸件的机械性能较低。 铸件的机械性能较低。 3）铸造工序多，难以精确控制，使铸件质量不够稳定。 铸造工序多，难以精确控制，使铸件质量不够稳定。 4）劳动条件较差,劳动强度较大。 劳动条件较差,劳动强度较大。
2）铸件的温度梯度：在合金的结晶温度范围已定时，若铸 ）铸件的温度梯度：在合金的结晶温度范围已定时， 件的温度梯度由小变大，则凝固区由宽变窄， 件的温度梯度由小变大，则凝固区由宽变窄，倾向于逐层凝 如图1-2所示 所示。 固。如图 所示。 铸件温度梯度主要取决于： 铸件温度梯度主要取决于： a)合金的性质。合金的凝固温 合金的性质。 合金的性质 度越低、热导率越高、 度越低、热导率越高、结晶潜 热越大，温度梯度越小， 热越大，温度梯度越小，如多 数铝合金。 数铝合金。 b) 铸型的蓄热能力越强，激冷 铸型的蓄热能力越强 越强， 能力越强，温度梯度越大， 能力越强 ， 温度梯度越大 ， 如 金属型铸造易得致密组织。 金属型铸造易得致密组织。
% 70~90 60 ~ 80 50 ~ 70 40 ~ 70 20 ~ 30
图1-8 高档6缸小轿车的发动机壳体
图1-13 不需加工开式叶轮精密铸件
第1节 液态成形理论基础 节
1.1.1 金属的凝固 1.1.2 金属与合金的铸造性能 1.1.3铸造性能对 1.1.3铸造性能对铸件质量的影响 铸造性能
材 料 成 形 技术
一切用物理、 一切用物理、 化学、 化学、冶金原理制 造机器零部件工程 结构， 结构，并以改进相 应化学成分、微观 应化学成分、 组织及性能的方法 和技术。 和技术。
一 、课程目的与任务
1.掌握机械零件的毛坯成形的各种热加工方法的 1.掌握机械零件的毛坯成形的各种热加工方法的 基本原理和工艺特点 2.初步具备选择毛坯加工方法以及工艺分析的 2.初步具备选择毛坯加工方法以及工艺分析的 能力 3.为今后从事机械设计和加工制造工作提供必 3.为今后从事机械设计和加工制造工作提供必 要的基础。
图1-3 螺旋形标准试样
决定合金流动性的主要因素有： 决定合金流动性的主要因素有： 1）合金的种类。 ）合金的种类。 2）合金的成分 。 同种合金，成 ） 合金的成分。同种合金， 分不同， 其结晶特点不同， 分不同 ， 其结晶特点不同 ， 流 动性也不同。 如图1-4所 动性也不同 。 如图 所 示铅锡 合金的流动性与相图的关系； 合金的流动性与相图的关系 ； 纯金属和共晶合金在恒温下结 为逐层凝固方式， 晶，为逐层凝固方式，如图1-5a 所示， 凝固层表面光滑， 所示 ， 凝固层表面光滑 ， 阻力 故流动性好， 小 ， 故流动性好 ， 同时共晶合 金熔点最低， 故流动性最好。 金熔点最低 ， 故流动性最好 。 而亚共晶合金， 而亚共晶合金 ， 为中间凝固方 式 ， 复杂枝晶阻碍流动， 故流 复杂枝晶阻碍流动 ， 所示。 动性差，如图1-5b所示。 所示 动性差，如图
1.1.1 金属的凝固
1. 液态金属的结构与性质 1）液态金属的结构：固态金属经加热变为熔融状态即得 ）液态金属的结构： 液态金属，是由呈有序排列的游动原子集团组成， 液态金属， 是由呈有序排列的游动原子集团组成，其结 构与原有固体结构相似，但热运动剧烈，温度越高， 构与原有固体结构相似 ，但热运动剧烈， 温度越高，热 运动越剧烈，原子集团越小，游动越快。 运动越剧烈，原子集团越小，游动越快。 2）液态金属的性质：具有粘度和表面张力。 ）液态金属的性质：具有粘度和表面张力。 2. 液态金属的凝固 液态金属由液态转变为固态的过程，包括形核和长 液态金属由液态转变为固态的过程， 大两个过程。 得到的凝固组织（ 铸态晶粒形态、 大小、 大两个过程 。 得到的凝固组织 （ 铸态晶粒形态 、 大小 、 分布、缺陷等）取决于成分、冷却速度、形核条件等。 分布、缺陷等）取决于成分、冷却速度、形核条件等。
3. 铸件的凝固方式 在铸件凝固过程中，铸件断面上存在三个区域， 在铸件凝固过程中，铸件断面上存在三个区域，即固相 凝固区和液相区。其中凝固区对铸件质量有较大影响。 区、凝固区和液相区。其中凝固区对铸件质量有较大影响。 铸件的凝固方式也可根据凝固区的宽窄来划分，如图1-1。 铸件的凝固方式也可根据凝固区的宽窄来划分，如图 。 1） 逐层凝固 ： 纯 ） 金属或共Fra Baidu bibliotek成分的 合金的凝固， 合金的凝固，如图 1-1a； ； 2） 糊状凝固 ： 结 ） 晶温度范围很宽的 合金的凝固， 合金的凝固，如图 1-1c； ；
铸造的优点： 铸造的优点：
1）可以铸出内腔、外形很复杂的毛坯； ）可以铸出内腔、外形很复杂的毛坯； 2）工艺灵活性大。几乎各种合金，各种尺寸、形状 、 ） 工艺灵活性大。几乎各种合金，各种尺寸、形状、 重量和数量的铸件都能生产； 重量和数量的铸件都能生产； 3）成本较低。原材料来源广泛，价格低廉。 ）成本较低。原材料来源广泛，价格低廉。
1.1.1.1 充型能力
充型能力：熔融金属或合金充满铸型型腔， 充型能力：熔融金属或合金充满铸型型腔，获得形 状完整、轮廓清晰铸件的能力。主要影响因素有： 状完整、轮廓清晰铸件的能力。主要影响因素有： 1. 金属或合金的流动性 流动性是熔融金属的流动能 力，合金的流动性用浇注流动性 试样的方法来衡量， 试样的方法来衡量，一般采用如 所示的螺旋形试样。 图 1-3所示的螺旋形试样 。 流动 所示的螺旋形试样 距离越长，表明流动性越好。 距离越长，表明流动性越好。
第1章 铸造成形
将熔融的金属液 浇入砂型中的过 程！
浇铸过程
铸造：将液态金属浇注到与零件形状、 铸造：将液态金属浇注到与零件形状、尺寸相适应 的铸型型腔中，待其冷却凝固后， 的铸型型腔中，待其冷却凝固后，获得一定形状的毛坯 或零件的方法。 或零件的方法。铸造是生产机器零件毛坯的主要方法之 其实质是液态金属逐步冷却凝固成形。 一，其实质是液态金属逐步冷却凝固成形。
二、课程主体内容
1.金属的液态成形 1.金属的液态成形 2.金属的塑性成形 2.金属的塑性成形 3. 金属材料的连接成形 4.非金属材料的成形 4.非金属材料的成形 5.材料成形方法的选择 5.材料成形方法的选择
三、教材及参考书
[1]翟封翔， [1]翟封翔，等.材料成形工艺基础[M]. 哈尔滨：哈尔 翟封翔 材料成形工艺基础[M]. 哈尔滨： 滨工业大学出版社，2003，2 滨工业大学出版社，2003， [2]童幸生主编 材料成形技术基础[M]. 童幸生主编. [2]童幸生主编.材料成形技术基础[M]. ，机械工业出 版社， 版社，2005. [3]周述积 周述积， 材料形成工艺[M].北京： [M].北京 [3]周述积，等. 材料形成工艺[M].北京：机械工业出 版社， 版社， 2005. [4]侯英玮. 材料成型工艺[M]. 北京：中国铁道出版 [4]侯英玮. 材料成型工艺[M]. 北京： 侯英玮 社， 2002. [5]沈其文 材料形成工艺基础[M]. 武汉： 沈其文. [5]沈其文. 材料形成工艺基础[M]. 武汉：华中科技 大学出版社， 大学出版社， 2001.
图1-2 温度梯度对凝固区域的影响
c) 浇注温度越高，温度梯度减小。 浇注温度越高，温度梯度减小。
1.1.2 金属与合金的铸造性能
铸造性能是表示合金铸造成形获得优质铸件的能力； 铸造性能是表示合金铸造成形获得优质铸件的能力； 是表示合金铸造成形获得优质铸件的能力 充型能力、收缩性等来衡量 等来衡量。 用充型能力、收缩性等来衡量。
3. 铸型条件 1）铸型的蓄热能力越强，充型能力越差； ）铸型的蓄热能力越强，充型能力越差； 2）铸型温度越高，充型能力越好； ）铸型温度越高，充型能力越好； 3）铸型中的气体阻碍充型； ）铸型中的气体阻碍充型； 4）铸件结构，壁厚过小、壁厚变化剧烈、结构复杂、大 ）铸件结构，壁厚过小、壁厚变化剧烈、结构复杂、 平面都影响充型。 平面都影响充型。
1.1.1.2 合金的收缩
1、收缩。合金从液态冷却至常温的过程中，体积或尺寸缩 、收缩。合金从液态冷却至常温的过程中， 小的现象。通常用体收缩率或线收缩率来表示： 小的现象。通常用体收缩率或线收缩率来表示：
V0 − V1 ×100% = αV (t0 − t1 )× 100% 体收缩率 ε V = V0 l0 − l1 × 100% = α l (t0 − t1 )× 100% 线收缩率 ε l = l0
图1-4铅锡合金的流动性与相图的关系 铅锡合金的流动性与相图的关系
3）杂质和含气量。固态夹杂物使粘度增加，流动性下降； ）杂质和含气量。固态夹杂物使粘度增加，流动性下降； 如灰铁中的MnS；含气量越少，流动性越好。 如灰铁中的 ；含气量越少，流动性越好。 2. 浇注条件 1）浇注温度越高，保持液态的时间越长，流动性越好； ）浇注温度越高，保持液态的时间越长，流动性越好； 越高 温度越高，合金粘度越低，阻力越小，充型能力越强。 温度越高， 合金粘度越低，阻力越小，充型能力越强。 故提高浇注温度能有效提高充型能力； 故提高浇注温度能有效提高充型能力；但过高吸气量和 总收缩大，易产生铸造缺陷。 总收缩大，易产生铸造缺陷。故在保证充型能力的前提 下温度应尽量低。生产中薄壁件常采用较高温度， 下温度应尽量低。生产中薄壁件常采用较高温度， 厚壁 件采用较低浇注温度。 件采用较低浇注温度。 2）充型压力。压力越大，充型能力越强。 ）充型压力。压力越大，充型能力越强。
铸造在机械制造业中应用十分广泛， 铸造在机械制造业中应用十分广泛，在各种类型的 机器设备中铸件占很大比重。如表1-1所示 所示。 机器设备中铸件占很大比重。如表 所示。
表1-1 各类机械工业中铸件重量比
机 械 类 别 机床、内燃机、重型机器 机床、内燃机、 风机、 风机、压缩机 拖拉机 农业机械 汽车