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三．优缺点 1.优点： 1）制造复杂的型腔，箱、壳体、机座等内 腔零件中存在许多内部复杂结构； 2）适应性广: (1)选材广泛，铸铁、钢、有色金属、合金钢 等； (2)大小皆宜，重量、尺寸大小范围广，如垫 片、机座等； (3)不分批量，单件、小批、中批、大批生产。 3）原材料来源广，成本低，投资少，也可用 废旧机件，废钢和切屑等作原材料； 4）加工余量小，节约材料，减小加工工作量。
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（4）零件结构设计不合理的影响 壁厚设计不合理，小于最小壁厚，壁厚 不均匀，急剧变化，导致流动阻力大，流 动性差。 铸件的折算厚度（体积/表面积)越大， 铸件结构形状越简单，其充型能力越好。 （5）产生的缺陷：浇不足、冷隔、气孔、夹渣 等。 （6）措施 1°改善型砂水的含量，对沙进行烘干； 2°设计合理的浇注系统，加高直浇口，扩大 内浇口，增加出气口； 3°合理的选材及合理的零件结构设计； 4°铸型加热保温150～400℃。
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2.缺点： 1）机械性能差，有缩孔、缩松、气孔、 晶粒粗大、组织不致密等； 2）质量稳定性差，铸造过程复杂，影响因 素多； 3）劳动强度大，工作条件差。 四．应用 1.可形成原材、铸钢锭、锻造件的坯料； 2.直接形成零件，精度无严格要求（球磨 机的钢球，熔蜡铸造件） 3. 型腔复杂的毛坯件。 13:22:43
§2-1 概述 一．学习的目的 1.解决产品设计中结构的工艺和工艺人 员对产品的工艺性审查； 2.解决实际生产中产品质量缺陷的改进 和质量分析； 3.选择合理的工艺参数，满足产品性能 与成本的平衡。
第二讲 铸造(casting)
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二．定义： 液态成型（铸造）：将熔炼一 定化学成分的合金浇注到具有与零 件形状相适应的铸型空腔中，待其 冷却凝固后获得一定形状、尺寸和 机械性能的成型方法。 举例：在矿山机械重机中占整机 70～90﹪（基础件、床身等），在 汽车、运输机械中占50～70﹪左右 (箱体等)。
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2）铸型特点影响（散热条件、液态存在时间长短） （1）型砂对流动性的影响 含水量大、透气性差，易造成型腔内气隔，阻碍金 属流动。水在高温的金属中易产生汽化，故造成金属 充腔阻力增大。气体越多，压力越大，排气不畅，则 充型能力下降。 缺陷是易产生气孔。 （ 2）导热性的影响 导热性好的铸模，金属液以液态的形式存在的时 间短，导致熔化的金属过早凝固，出现初晶的可能性 和数量大，阻碍其流动。蓄热系数越大，蓄热能力强, 导热性愈好,对液态合金的激冷能力愈强, 则合金的流 动性愈差。 缺陷是易产生浇不足、冷隔、气孔等缺陷。 （ 3）浇注系统的影响 型腔过窄，直浇口过低，压差小，金属的流动动力 不足。浇口截面尺寸太小，布置不当，截面形状的不 合理性，阻碍金属的流动。 13:22:43 缺陷是易产生浇不足。
§2-2 铸造的工艺基础 一．概述 1.工艺性能（铸造性能）：铸造工艺过程中获得 外形正确、内腔健全铸件性能，反映了铸造 成型的难易程度，是一个综合性能，不是单 一的物理性能。它包含流动性、收缩性、吸 气性和偏析等。 2.学习目的 1）掌握影响铸件质量的因素，改善铸件质量的 工艺； 2）选择合理铸造工艺方法和工艺参数（温度、 造型方 法、浇注系统等）； 13:22:43 3 ）改进设计和合理选材。
二．流动性
1.定义：金属在液态下的流动能力或液态金属充满型腔的 能力。 2.测量方法：在相同工艺参数的条件下，浇注试件的截面 形状尺寸相同，浇注合金液的螺旋形试样，以形成试 样的长度来衡量。见P2表1-1。 3.液态金属的凝固方式 1）层状凝固：恒温下在凝固过程中，固液两相界面清楚， 随温度下降固体不断加厚，直至液体中心。 2）糊状凝固：由于铸件截面的温度场比较平坦，结晶的 温度范围很宽，在某一段时间内，凝固区贯穿整个截 面，内表面粗糙，液体流动阻力大，在凝固区域内， 既有结晶的晶体也有液体。 313:22:43 ）中间凝固：如果结晶温度较窄，但铸件截面的温度变 化较大，凝固区介于两者之间。
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（2）结晶温度范围越窄，流动性越好 非共晶的合金，结晶的产生是在 一定温度范围内。如果合金的成分与共 晶的成分相差越大，则结晶温度的间隔 越大，形成初晶的温度越高，产生初晶 的数量越多，树枝状的晶体愈发达，在 金属由外向内的凝固过程中，内部产生 许多树枝状的晶体，从而阻碍了金属原 有的流动性。 缺陷是易产生缩松、缩孔。 注：一般来讲，越接近共晶成分的合金， 其流动性越好，铸造性能越好。 13:22:43
（3）固溶性能好坏的影响 以固溶形态存在的合金，增大固溶度可提高 合金的流动性。 杂质与含气量：其越多，则流动性越差。 合金的质量热容、密度、热导率：质量热容、 密度越大、热导率越小，流动性越好。 Si、P由于具有热（冷）脆性， S总以化合 物的形态分布在晶体的晶界上，熔点低具有热 脆性，且S的负电性较大，极易以FeS的形式 存在构成结晶的晶核，产生枝晶，阻碍金属的 流动。 （ 4）产生的缺陷：缩松、冷隔、缩孔、浇不到 等。 （ 5）措施：尽量选择合适的合金（接近共晶成 分），降低部分元素的含量，如硫。
1
2
3
4
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a)
b)
C)
＊4.影响因素
热交换条件、流动时间、流体的动力学条件，流动 速度，具体来讲就是合金成分、浇注温度、铸型的填 充条件。 1）合金的种类及成分 种类不同，成分不同，结晶的特性不同，流动性差 别较大。例如，我们用铸铁制造形状复杂零件，铸钢 制造形状较简单的零件。 （1）纯金属及共晶成分的合金，流动性好。（c＝4.3%） 共晶成分的合金的结晶一般是在恒温或温度变化 范围很窄的情况下发生的，均属层状凝固方式，液态 金属在填充型腔的过程中，由于金属表面的散热条件 好，首先凝固结壳，再逐层向内凝固，无明显树枝晶 存在，其内表面光滑，无尖端防热，不会发生阻止金 属液流动的金枝，金属流动的阻力小。 13:22:43 缺陷是易产生缩孔。