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1、充型能力不足时，会产生浇不足、冷隔、夹渣、气孔等缺陷。,充型 液态合金填充铸型的过程。,充型能力液体金属充满铸型型腔，获得尺寸精确、轮廓清晰的成形件的能力。,一、液态合金的充型能力,影响充型能力的因素：,合金的流动性、外界条件,第一节：液态金属的流动性,冷隔,铸件的浇注过程,0.45%C 铸钢：200,4.3%C 铸铁：1800,1.液态合金的流动性,合金的流动性是：液态合金本身的流动能力。,螺旋试样法测试铸造合金的流动性（该法的优点？）,（3）浇注系统的的结构 浇注系统的结构越复杂，流动阻力 越大，充型能力越差。,（1）浇注条件,（2）铸型充填条件,1 铸型材料 铸型的导热系数和比热容越大，
2、对液态合金的激冷能力越强，合金的充型能力越差,1 浇注温度 一般T浇越高，液态金属的充型能力越强。,2 充型压力 液态金属在流动方向上所受的压力越大，充型能力越强。,2.外界条件,2 铸型温度 铸型温度越高，液态金属与铸型的温差 越小，充型能力越强。,3 铸型中的气体 铸性型中的气压大，液态金属的充 型能力差,（3）铸件结构,铸件模数M（铸件的体积与散热表面积之比）越大，充型能力越强。,结论：,铸造时尽量选择共晶成分的合金；提高金属液的质量，改善工艺条件,a）在恒温下凝固-逐层凝固,b）在一定温度范围内凝固-糊状凝固,第二节、铸件的凝固及缺陷,2.铸件的凝固方式,1.铸造合金的结晶,一般形成柱
3、状晶和等轴晶,三、合金的 收缩,1.合金的收缩 经历如下三个阶段：,（1）液态收缩 从浇注温度到凝固开始温度之间的收缩。,（2）凝固收缩 从凝固开始到凝固终止温度间的收缩。T液 T固,（3）固态收缩 从凝固终止温度到室温间的收缩。T固 T室,T浇 T液,体收缩率是铸件产生缩孔或缩松的根本原因。,体收缩率：,线收缩率：,线收缩率是铸件产生应力、变形、裂纹的根本原因。,2.影响收缩的因素,（1）化学成分,（2）浇注温度,（3）铸件结构与铸型条件,灰铸铁的收缩较小,浇注温度越高，收缩越大,铸件收缩时受阻越大，实际收缩率越小,（1）缩孔与缩松,液态合金在冷凝过程中，若其液态收缩和凝固收缩所缩减的容积得
4、不到补充，则在铸件最后凝固的部位形成一些孔洞。大而集中的称为缩孔，细小而分散的称为缩松。,1 缩孔和缩松的形成,3.收缩对铸件质量的影响,缩孔形成,各种缩孔形成过程,缩孔和缩松的防止,防止缩孔和缩松常用的工艺措施就是控制铸件的凝固次序，使铸件实现“顺序凝固”。,冒口 储存补缩用金属液的空腔。,顺序凝固 铸件按照一定的次序逐渐凝固。,寻找热节的方法,等温线法,内切圆法,同时凝固 整个铸件几乎同时凝固。,（2）铸造内应力、变形与裂纹,1）铸造应力,铸件在凝固以后的继续冷却过程中，其固态收缩受到阻碍，铸件内部即将产生内应力。,a.机械应力,合金的线收缩受到铸型、型芯、浇冒系统的机械阻碍而形成的内应力
5、。机械应力是暂时应力。,b.热应力,热应力是由于铸件壁厚不均匀，各部分冷却速度不同，以致在同一时期内铸件各部分收缩不一致而引起的应力。热应力使铸件的厚壁或心部受拉伸，薄壁或表层受压缩。热应力是永久应力（亦称残余应力）。,t0t1:,塑性状态,弹性状态,1,2,+,-,t1t2：,t2t3：,+,-,-,+,铸造热应力的形成,减小和消除铸造应力的方法：,a.采取同时凝固原则b.减小机械阻碍（改善铸型和砂芯的退让性）c.消除应力退火,2）铸件的变形与防止,反变形法,防止变形的方法：,1）使铸件壁厚尽可能均匀；,2）采用同时凝固的原则；,3）采用反变形法。,铸件变形,3）铸件的裂纹与防止,a 热裂,热裂的形状特征：裂纹短、缝隙宽、形状曲折、缝内呈氧化色。,热裂的防止：,应尽量选择凝固温度范围小，热裂倾向小的合金。应提高铸型和型芯的退让性，以减小机械应力。对于铸钢件和铸铁件，必须严格控制硫的含量，防止热脆性。,b冷裂,冷裂的特征是：裂纹细小，呈连续直线状，缝内有金属光泽或轻微氧化色。,冷裂的防止：,使铸件壁厚尽可能均匀；,采用同时凝固的原则；,对于铸钢件和铸铁件，必须严格控制磷的 含量，防止冷脆性。,小结,合金工艺性能,充 型 能 力,凝 固 方 式,应力与变形,流动性,浇注条件,铸型条件,逐层凝固,糊状凝固,中间凝固,收 缩 性 能,液态收缩,凝固收缩,固态收缩,
