1、浇注
2、落砂和清理
3、铸件的外观检查及缺陷
4、特种铸造简介
教学目的要求:
了解铸件浇注、落砂及清理的工艺过程；掌握铸件的外观检查及缺陷形成的原因；了解几种特种铸造的工艺特点
【板书设计及时间安排】：
§1-3 浇注、落砂和清理
一、浇注（15分钟）
1、浇注的工具
2、浇注对铸件的影响
二、落砂和清理（15分钟）
1、落砂和除芯
2、清理的内容和方法
三、铸件外观的检查及缺陷（40分钟）
1、铸件质量的内容
2、外观质量的项目
3、常见的缺陷
§1-4 特种铸造简介
一、金属型铸造（5分钟）
二、压力铸造（5分钟）
三、离心铸造（5分钟）
四、熔模铸造（5分钟）
【教学内容】：
§1-3 浇注、落砂和清理
一、浇注
1、浇注是将熔融的金属从浇包注入铸型的操作；浇包
是容纳、输送和浇注熔融金属用的容器。

2、浇注对铸件质量的影响
a、浇注温度的影响。

金属液浇入铸型时所测量到的温度称为浇注温度，是铸造过程必须控制的质量指标之一。

温
度不足，易产生浇不族和冷隔的缺陷，温度过高，
易产生缩松、缩孔、粗晶、气孔等缺陷。

灰铸铁
（指具有片状石墨的铸铁）的浇注温度一般在
1340°。

b、浇注速度的影响
单位时间内浇入铸型中的金属液质量称为浇注速度，用kg/s表示。

浇注速度应根据铸件的具
体情况而定，可通过操纵浇包和布置浇注系统进
行控制。

3、浇注的注意事项
A、浇注前应把熔融金属表面的熔渣除尽以免流
入铸型而影响质量；
B、浇注时，必须使浇口杯保持充满，不允许浇注
中断，并注意防止飞溅和满溢。

二、落砂和清理
1、落砂和除芯
落砂是用手工或机械使铸件和型砂、砂箱分开的操作；除芯是从逐渐中去除芯砂和芯骨的操作。

2、落砂的方法
手工落砂用于单件、小批量生产；
机械落砂一般有落砂机进行，用于大批量生产。

3、注意事项
铸件在砂型内应该有足够的冷却时间。

冷却的时间可根据逐渐的形状、大小和壁厚确定。

过早落砂，会因铸件冷却太快而使其应力增加，甚至变形开裂。

4、清理
清理是落砂后从铸件上清除表面粘砂、型砂、多余金属（包括浇、冒口、飞翅和氧化皮）等过程的总称。

5、清理的内容
铸件上的浇口、浇道和冒口的清除：对于铸铁件可用铁锤敲去；铸钢件可用气割切除；有色金属铸件则可用锯削除去。

铸件上的粘砂、细小飞翅、氧化皮等可用喷砂或抛丸消砂、水力清砂、化学清砂等方法予以清理。

大量生产时多采用专用清理机械和设备进行清理。

三、铸件的外观检查及缺陷
铸件质量包括外观质量、内在质量和使用质量。

铸件的外观质量检查项目包括：铸件的表面粗糙度、表面缺陷、尺寸公差、形状偏差、质量偏差等。

检查铸件的表面质量，一般通过直接观察或使用有关量具、仪器等进行。

铸件常见的缺陷：
（一）、铸件中的缩孔与缩松
1、缩孔与缩松的形成原因
液态合金在冷凝过程中，液态收缩和凝固收缩的容积得不到补足而行成。

(补缩)
(1)缩孔
⊙缩孔是形状不规则、孔壁粗糙并
带有枝状晶的空洞。

⊙通常在铸件上部，或最后凝固的
部分
(2)缩松
⊙缩松：分散在铸件某些区域内的
细小缩孔
⊙缩松缺陷的部位在气密性试验
时可能渗露
⊙形成过程与缩孔相似
2、缩孔、缩松的防止
♂防止缩松、缩孔的措施：顺序凝固实现顺序凝固，就可实现“补缩”
♂实现顺序凝固的方法：设冒口，加冷铁等。

♂倾向于糊状凝固的合金，整个截面上有树枝状晶架，难以避免显微缩松。

（二）铸造内应力、变形和裂纹
铸件在凝固之后的继续冷却过程中，其固态收缩若受到阻碍，铸件内部将产生内应力。

有些内应力是暂存的。

有的一直保留到室温。

后者称为残余内应力。

铸造内应力是铸件产生变形、裂纹的基本原因。

1、内应力的形成
按照内应力的产生原因，分为热应力和机械应力两种
a、热应力
*原因：
由于铸件壁厚不均匀，各部分的冷却速度不同，以致在同一时期内铸件各部分收缩
不一致而引起。

铸件的壁厚差别愈大，线收
缩率愈大，弹性模量愈大，热应力愈大
*预防热应力的途径：
减小铸件各部分间的温差，均匀地冷却。

b、机械应力
*形成：
合金、固态收缩受到铸型或型芯机械阻碍而形成的内应力。

*机械应力：
落砂后可自行消除。

但若机械应力与热应力共同作用，过大时，可能造成铸件的裂纹。

2、件的变形与防止
* 铸件的翘曲变形
当铸件内残留铸造应力超过材料屈服极限时，往往产生翘曲变形。

即自发地通过变形来减缓其内应力。

* 防止：
i)工艺上采用同时凝固原则，减小温差，均匀冷却；
ii)设计时尽量使铸件壁厚均匀，形状对称；
iii)可采用“反变形”。

* 时效处理是去除残余应力防止变形的有效方法：
i)自然时效，将铸件置于露天半年以上；
ii)人工时效，550-650℃去应力退火。

时效处理宜放在粗加工之后，以便将铸造应力、粗加工产生应力一并消除。

3、铸件的裂纹与防止
* 当铸造内应力超过金属的强度极限时，将产生裂纹。

a、热裂
●热裂是在高温下形成的裂纹。

因为是
高温，所以缝内呈氧化色，缝隙宽，形状曲
折。

●形成热裂的主要因素
(1)合金性质
结晶温度范围宽、液、固两相绝对
收缩量愈大，热裂倾向也愈大。

另外，
含硫（S）高，热裂倾向也大。

灰铸铁、
球铸热裂倾向小。

铸钢、可锻铸铁热裂
倾向大。

(2)铸型阻力
铸型的退让性愈好，机械应力愈小，热裂倾向小。

砂土中加入少量锯木屑可
增加退让性。

b、冷裂
●是在低温下形成的裂纹。

●特征：裂纹细小，呈连续直线状，
有时有轻微的氧化色。

●出现部位：形状复杂的受拉伸部份，
特别是应力集中处，如尖角、孔洞处。

●塑性好的合金通过塑性变形应力自行
缓解，故冷裂倾向小，塑性差，脆性大的合
金易冷裂如：高锰钢、高碳钢含磷高时易冷
裂。

（三）铸件中的气孔
* 铸件中的气孔是最常见的缺陷，气孔是表面比
较光滑，呈梨形、圆形、椭圆形的孔洞。

一般不在铸件表面露出，大孔常孤立存在，小孔则成群出现。

* 产生原因：造型材料中水分过多或含有大量的发气物质、砂型和型心的透气性差、浇注速度过快，是型腔中的气体来不及排出。

（四）砂眼
* 铸件内部或表面带有沙粒的孔洞。

* 产生的原因：型砂强度不够、型砂紧实度不够、浇注速度太快。

（五）粘砂
* 铸件的部分或整个表面上黏附着一层沙粒和金属的机械混合物（机械粘砂）或由金属氧化物、沙子和黏土相互作用而生成的低熔点化合物（化学粘砂）。

* 粘砂是铸件表面粗糙，不易加工。

* 产生的原因：型砂的耐火性差或浇注温度过高。

§1-4 特种铸造简介
一、金属型铸造
通过重力作用进行浇注，将熔融金属浇入金属铸型获得铸件的方法。

由于金属铸型可以反复使用多次，故有永久型铸造之称。

二、压力铸造
简称压铸，它是在高压下快速地将液态或半液态合金压入金属铸型中，并在压力下结晶，以获得铸件的铸造方法。

在压铸机上进行。

三、离心铸造
将液态合金浇入高速旋转的铸型中，使金属液在离心力作用下充填铸型并结晶的铸造方法。

四、熔模铸造
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。

由于熔模广泛采用蜡质材料来制造，
故又称“失蜡铸造”。

【小结】：
本次课程主要讲解了浇注、落砂和清理的工艺过程，重点讲解了铸件质量检查和铸件常见缺陷的特点和产生原因，简单介绍了几种特种铸造的特点。

【课外作业】：
总结铸造的工艺过程，并判断铸件的各种常见的缺陷。

P15 第10题。