合金元素

凡能形成低熔点化合物、降低合金液体粘度和 表面张力的元素，均能提高合金流动性，如 P 元素； 凡能形成高熔点夹杂物的元素，都会降低合金 流动性。如S、Mn等。

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1.1.1 液态金属的流动性和充型能力
合金的结晶特点
金属在结晶状态下流动
（a)纯金属 (b）结晶温度范围宽的合金
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1.1.1 液态金属的流动性和充型能力
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概念和特点
铸造工艺的缺点
(1)铸件力学性能特别是塑性与冲击性能低于塑 性成形件； (2)铸造工序多，难以精确控制，铸件质量不稳 定； (3)砂型铸造劳动条件差； (4)铸件大多为毛坯件。
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概念和特点
铸造方法的分类
金属型铸造
砂型铸造 特种铸造
低压铸造
压力铸造 熔模铸造
离心铸造 陶瓷型铸造 实型铸造
4.铸件结构方面 模数（折算厚度） 模数大的铸件，由于与铸型的接触表面积相对较 小，热量散失比较缓慢，则充型能力较高；
铸件的壁越薄，模数越小，则越不容易被充满。
铸件的复杂程度：
铸件结构复杂，则型腔结构复杂，流动阻力大， 铸型的充填就困难。
合金的流动性； 合金的收缩性； 合金的吸气性。
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1.1.1 液态金属的流动性和充型能力
液态金属浇注入铸型后，液体利用自身的流 动性而充填铸型。充型能力：液体金属充满 型腔，获得尺寸精确、轮廓清晰的成型件的 能力。 充型能力的影响因素： 合金液体的流动性； 铸型性质； 浇注条件； 铸件结构。
1.1.1 液态金属的流动性和充型能力
2.铸型性质 铸型的蓄热系数 铸型的温度
蓄热系数是指当某一足够厚度 单一材料层一侧受到谐波热作 用时，表面温度将按统一周期 波动，通过表面的热流波幅与 表面温度波幅的比值。其值越 大，材料的热稳定性越好。即 蓄热系数小时，受热来的快， 凉时去也快。
铸型中的气体
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1.1.1 液态金属的流动性和充型能力 （3）合金的物理性质对流动性的影响

合金的热导率λ，比热容C和密度ρ对流动性的影响

C、ρ较大，λ较小的合金，因其本身含有较多的热量，而 热量的散失又较慢，因此，流动性就好；反之，流动性就差。

合金的表面张力对流动性的影响

在相同条件下，一般合金表面张力大的，流动性差；相反， 则流动性就好。 液态合金的粘度与其化学成分、温度及夹杂物的含量和状态 等有关。一般粘度愈大，流动性就愈差，而粘度愈小流动性 就愈好。
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1.1.1 液态金属的流动性和充型能力
影响充型能力的因素
1、合金的流动性
合金的种类及结晶特点
合金结晶潜热和晶粒形状
合金的物理性质
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1.1.1 液态金属的流动性和充型能力
（1）合金种类 合金种类不同，流动性不同。 灰铸铁最好，铸钢最差。
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1.1.1 液态金属的流动性和充型能力
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液态合金的粘度对流动性的影响

1.1.1 液态金属的流动性和充型能力
总的来说，流动性好的合金在多数情况下其充 型能力都较强； 流动性差的合金其充型能力较差，但也可以通 过改善其它条件来提高充型能力（如提高熔炼 质量、浇注温度和浇注速度，改善铸型条件及 铸件结构等），以获得健全铸件。
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1.1 液态金属成形理论基础
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概念和特点
概念

铸造：将液态金属浇入与零件形状、尺寸相适 应的铸型型腔中，待其冷却凝固后，获得毛坯 或零件的工艺方法。
灰口铸铁齿轮箱
内燃机气缸
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概念和特点
铸造工艺的优点
(1)适合复杂形状，特别是复杂内腔铸件成形；
(2)对材料适应性广，特别是低塑性材料； (3)尺寸、重量几乎不受限，工艺灵活； (4)原料广，近形近尺寸成形，省料省工，成本低。
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概念和特点
液态成形（砂型铸造）工艺流程
型砂配制 工装准备 芯砂配制 造型 炉料准备 造芯 砂型干燥 合金熔炼 型芯干燥 合箱浇注 凝固冷却
落砂清理
铸件检验
成品入库
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1.1.1 液态金属的流动性和充型能力
铸造性能
是否容易铸造出形状完整和性能优异的铸件，通 常用铸造性能指标来表示。 影响铸造性能的因素：

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1.1.1 液态金属的流动性和充型能力
结晶晶粒的形状对流动性的影响
在固定温度下结晶的三种Al－Cu合金：
中间化合物 AlCu（WCu—54％）
Al＋AlCu共晶（WCu—33％）
纯Al（WAl＝100％）
由于前两种合金形成球状及规则形状的晶粒，其流
动性就比形成树枝状晶粒的纯铝好。
铁碳合金的流动性

铸铁的流动性比铸钢好。 铸铁愈接近共晶成分，结晶温度区间愈小，流 动性愈好。
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1.1.1 液态金属的流动性和充型能力
（2）合金结晶潜热和晶粒形状的影响

在合金的结晶过程中放出潜热愈多，则液态合金 保持时间就愈久，流动性就好。但是，结晶潜热 对流动性的良好作用是否能充分发挥，则取决于 合金的结晶特点。 对于纯金属和共晶成分的合金其结晶潜热提高流 动性的作用能够比较充分地发挥；而对于结晶温 度范围较宽的合金则影响不显著。
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1.1.1 液态金属的流动性和充型能力
流动性的概念与意义 指熔融合金自身的流动能力。 流动性好，充型能力强，易于获得尺寸准确、外 形完整和轮廓清晰的铸件。 流动性不好，充型能力差，铸件易产生浇不到、 冷隔、气孔和夹杂等缺陷。
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1.Байду номын сангаас.1 液态金属的流动性和充型能力

用“螺旋形试样”长度来衡量. 在相同浇注条件下，浇出的试样越长，合金流 浇口杯 出气口 动性越好.
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1.1.1 液态金属的流动性和充型能力
3.浇注条件 ①浇注温度

浇注温度越高，保持液态的时间越长，充型能力越高。 液体金属在流动方向上所受的压力越大，充型能力越 高。压力铸造、离心铸造。 浇注系统越复杂，流动阻力越大，充型能力差。
②充型压力

③浇注系统

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1.1.1 液态金属的流动性和充型能力
共晶合金的流动性

恒温下从表向内逐层凝固，凝固层内表面较光 滑，对未凝液体的流动阻力小，流动性好。
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1.1.1 液态金属的流动性和充型能力 固溶体合金的流动性

在一定温度范围内结晶，铸件截面上存在一定宽度 的液固共存糊状区，固液界面粗糙，液体流动阻力 大，流动性差。
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1.1.1 液态金属的流动性和充型能力