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轴承知识:特种铸造

日期:2019-06-10 07:20 作者:ina 阅读:

特种铸造
                        §1  金属型铸造                                           
将液态合金浇入金属铸型,得到铸件.
     一 金属型:    垂直式,水平式,复合式   
垂直式: 易取件,没浇注系统多用.
材  料: 灰铁,要求高  铸钢
内  腔: 金属型芯,砂芯. 有抽芯机构
     二 铸造工艺: 金属型导热快,没有退让性,透气性.
    1 金属型应保持一定的工作温度.
具有良好的充型条件和一定的激冷作用.
1)    喷刷涂料前预热.
保证涂料层致密,均匀.  合金铸铁80—150℃; 铸钢100—250℃.
2)    浇注前预热
降冷却速度,防白口.
    2 喷刷涂料
1)    减缓冷却速度,防白口      2) 防高温液体对铸型直接冲刷  
3)    有一定蒸汽,排气能力,防气孔. 
铸  铁—石墨粉涂料,炭墨涂料;  铝合金—氧化锌涂料,滑石粉
    3 合理浇注温度:
   ∵导热快,t浇 比砂型高20~35℃
    4 适宜出型时间
   收缩快—出型难          冷速大—白口
         三特点
1多次浇注,节工时,型砂,提高生产率          2改善劳动条件
3铸件光洁度高                       4组织致密,机械性能高
5成本高,周期长,工艺要求严,易出现白口,多用于生产有色金属
                             §2 压力铸造
高压下(5~500MPa)快速(0.001~0.2)将液态或半液态合金压入金属铸型中,并在压力下结晶.
专用设备:压铸机  专用压型—压型
      一工艺过程  见书中P42
      二特点   1精度,表面质量↑  最小铸孔直径 0.7mm
   2可压除形状复杂的薄壁件.(高压  冲型↑)
  3铸件强,硬↑ (压力下结晶致密)
  4 生产率↑  易自动化
  5投资大,适于批量
  6种类受限,不宜压铸高熔点合金
  7压速高,易形成气孔
8不宜热处理
应用:汽车 仪表行业,广泛应用.
                                                  §3 熔模铸造
溶膜铸造是用易熔材料制成模型,然后在模型上涂挂耐火材料,经硬化后,在将模型熔化排出型外,从而获得无分型面的铸型,铸型焙烧后即浇注
        一工艺过程
1蜡模制作
1)    压型:制蜡模的专用模具,钢 铜 铝 切削而成
2)    蜡模的压制:石蜡,峰蜡,硬脂酸,松香等,将熔化的蜡料压入压型中,冷凝后取出,修去毛刺,得到蜡模
3)    蜡模组装:若干蜡模焊在一个直浇棒上.
2结壳:蜡模涂上涂料,硬化 干燥等
1)    浸涂料(石英粉+粘结剂的糊状物)表面光洁
2)    撒砂(粗石英砂)的目的:增厚型壳
3)    硬化(水玻璃+NH4CL—SIO2)化学硬化
3脱蜡 焙烧
1)    脱蜡:热水或水蒸气
2)    焙烧:加热 800~1000℃提高型壳强度
4 填砂:浇注
1)    填砂:型壳放入铁箱中,周围干砂充填
2)    浇注:趁热(600~700℃)进行浇注
5落砂 清理 冷却后,破坏型壳,取出铸件,去浇口,毛刺,退火或正火,以便得到所需机械性能.
           二特点和应用
 1铸造精度,光洁度高,且可浇注形状复杂的件
 2能铸造各种合金(型壳是高级耐火材料)
 3单件,小批,大批量生产均可
 4少 无切削加工(Ra3.2~1.6um)稍磨
 5材料贵,工艺过程繁杂,生产周期长.
应用: 使用高熔点合金精密铸件的成批,大量生产,形状复杂,难以切削加工的小零件. 如:汽轮机叶片,工艺品
                       §4离心铸造
  将液态金属浇入高速旋转(250~1500r/min)的铸型中,使金属液在离心力作用下充填铸型并结晶.
      一基本方式
 1立式:圆筒件 自动形成内腔,壁厚不均用高度小的件.
 2卧式:壁厚均匀,适于长筒,可双金属浇注.
      二特点应用
                        第三部分   金属压力加工
              概述
       一     什么是压力加工
靠外力使金属材料产生塑性变形而得到预定形状与性能的制件(毛坯或零件)的加工方法。
外力—— 冲击力:锤类        静压力:压力机
各类钢和大多数有色金属及其合金都具有一定的塑性,因此,都能在热态或冷态下进行压力加工。
应用广泛:运输工具96%;    汽车拖拉机95%;
航天、航空90%;  农用机械工业80%。
       二 分类
1 轧制:金属坯料在两个回转轧辊的缝隙中受压变形以获得各种产品的加工方法。靠摩擦力,坯料连续通过轧辊间隙而受压变形。
        主要产品:型材、圆钢、方钢、角钢、铁轨等。
2 挤压:金属坯料在挤压模内受压被挤出模孔而变形的加工方法。
        正挤:金属流动方向与凹模运动方向相同。
        反挤:金属流动方向与凹模运动方向相反。
3 拉拔:将金属坯料拉过拉拔模的模孔而变形的加工方法。
产品尺寸精度、表面光洁度较高,所以,常用于轧制件的再加工,提高产品质量。
坯料:低碳钢、有色金属及合金。
外力:拉力。
4 自由锻:金属坯料在上、下抵铁间受冲击力或压力而变形。
    外力:压力。
5 模锻:金属坯料在具有一定形状的模膛内受冲击力或压力而变形的加工方法。
6 冲压:金属板料在冲模之间受压产生分离或成形。
    1—5 立体变形(三维);  6  平面变形(二维);
1—6  可冲击力、可静压力。
         三  特点:(与铸造比)
   1 优点:(1)结构致密、组织改善、性能提高、强、硬、韧↑
(2)少无切削加工,材料利用率高。
(3)可以获得合理的流线分布(金属塑变是固体体积转移过程)。
(4)生产效率高。(如:曲轴 、螺钉)
   2 缺点:(1)一般工艺表面质量差(氧化)。
(2)不能成型形状复杂件(相对)
(3)设备庞大、价格昂贵。
(4)劳动条件差(强度↑、噪音↑)
                  第一章              金属塑性变形
                  §1 金属塑性变形的实质
       一 晶体:
1 晶体:物质中的原子按一定规律在三维空间周期重复排列。
2 单晶体:具有一个晶粒的晶体(由一个晶核生长而成的晶体)。
3 多晶体:大量晶粒组成的晶体。
       二 变形:
   1 弹性变形:(暂时的变形)σ<σe   力未去除。
   弹性塑性变形:(暂时变形)σ<σs    力未去除。
  纯塑性变形:永久变形     外力去除。
   2 变形机制:
单晶体塑性变形:滑移。
多晶体塑性变形:滑移+晶粒转动。
        三 滑移:
   1 单晶体:
在切应力作用下,晶体的一部分与另一部分沿着一定的晶面产生相对滑动,叫滑移。这个晶面—滑移面。
※           与滑移面垂直的应力不引起滑移,只会弹性变形,大到一定程度引起脆断。
(上面所描述的滑移运动,相当于两部分晶体彼此进行的刚体性运动,是由外力作用下发生的,而且所需力较大,但使测力却小得多。近代塑性理论研究认为滑移变形是由于位错的滑移运动引起的。)
理想晶体结构:锌单晶理论计算:σs=350kg/mm2
                实测          σs=0.1kg/mm2
晶体内部存在缺陷:
点缺陷:缺一个原子。
线缺陷:缺一行原子、—位错。
面缺陷:
滑移逐步在滑移面上传布,直至晶体表面。
   2 多晶体
塑性变形先在晶面方向有利于滑移的晶粒内开始,然后不利于滑移的晶粒向有利变形的方向转动,
协调变形,使滑移继续进行。
                         §2  塑性变形后金属的组织和性能
         
  一、        组织:
   1 、            晶粒沿变形最大的方向伸畅。
  
  2、            晶格晶粒均发生扭曲,产生内应力。
  
  3、            晶粒间产生碎晶。
         
  二、性能:
强度,硬度↑。塑性,韧性↓
原因:(微观)碎晶,晶格扭曲,增大滑移阻力。
          
  三、加工硬化
塑变程度增大,金属强度,硬度升高;塑性,韧性下降的现象。
1、            有利:强化金属,形变强化
有害:变形抗力↑继续压力加工困难,对模具不利,设备吨位↑
加工硬化的结果使金属的晶体构造处于不稳定的应力状态,具有自发恢复稳定状态的趋势(室温不行)
2、消除方法:加热&nbs