砂型铸造的生产工序很多,主要工序为制造模样和芯盒、制备型砂和芯砂、造型和造芯、合型、金属的熔炼和浇注、落砂、清理和检验。其中造型和造芯对铸件的质量和生产率影响最大。
如图5-1所示是套筒铸件的砂型铸造过程。首先分别配制型砂和芯砂,并用相应工艺装备(模样、芯盒等)造出砂型和砂芯,然后合为一个整体铸型,将熔化的金属浇注入铸型内,冷却凝固后取出铸件。其中型砂是由新砂、旧砂、粘土、附加物和水按一定比例在混砂机中搅拌而成。芯砂与型砂相比,新砂含量高,粘结剂的质量较高。
图5-1 套筒铸件的砂型铸造过程砂型铸造的优点是:不受零件形状、大小及复杂程度的限制,几乎所有的铸造合金铸件都可生产,制造铸型的原材料来源广泛,生产周期短,成本低。缺点是:劳动条件较差,工序繁多,影响铸件质量的因素复杂、难以综合控制,可能出现气孔、缩孔、缩松、夹渣、砂眼、裂纹、浇不足等缺陷。因此,铸件缺陷几乎难以完全避免,废品率相对较高。
一般可分为以下五种:
一、白口铸铁
白口铸中的碳绝大部分以渗碳体(Fe3C)的形式存在,断口呈白亮色,性质脆硬,极少单独使用。白口铸铁是制造可锻铸铁的中间品,表层为白口铸铁的冷硬铸铁常用作轧辊。
二、灰铸铁
灰铸铁,石墨呈片状,其成本低廉,铸造性、加工性、减震性及金属间摩擦性均优良,时至今日仍然是工业中应用最广泛的铸铁类型。但是,由于片状石墨对基体的严重割裂作用,灰铸铁强度低、塑性差。
三、可锻铸铁
可锻铸铁是由一定成分的白口铸铁经石墨化退火获得的,石墨呈团絮状,塑性比灰铸铁高。
四、球墨铸铁
球墨铸铁是将白口铸铁经过球化和孕育处理后得到的高性能铸铁,析出的石墨呈球状故称为球墨铸铁。球墨铸铁的塑性和韧性相对于普通铸铁都得到了大幅度提高,故而可以在一些范围“以铁代钢”。
五、蠕墨铸铁
蠕墨铸铁中石墨呈蠕虫状,头部较圆、具有比灰铸铁强度高,比球墨铸铁铸造性能好、耐热疲劳性能好的优点。
扩展资料:
定义
含碳量在2%以上的铁碳合金。工业用铸铁一般含碳量为2.5%~3.5%。碳在铸铁中多以石墨形态存在,有时也以渗碳体形态存在。
除碳外,铸铁中还含有1%~3%的硅,以及锰、磷、硫等元素。合金铸铁还含有镍、铬、钼、铝、铜、硼、钒等元素。碳、硅是影响铸铁显微组织和性能的主要元素。