华东理工大学《金属工业学》期末复习资料.pdf

华东理工大学的《金属工业学》期末复习资料涉及了铸造学的基础知识点，这些知识是机械制造和材料工程领域中的重要部分。在铸造过程中，金属或合金被熔化后倒入铸型中，冷却后凝固形成所需的零件或工具。这一过程中涉及的许多原理、操作和问题都需要特别关注。 铸造过程中涉及多个关键技术参数，例如液态金属的充型能力，也被称为流动性，这是指液态金属能否完全充满铸型型腔并获得形状完整和轮廓清晰的铸件。在不同的铸造方法中，如压力铸造、砂型铸造等，每种方法都有其适用性。例如，最基础的铸造方法是砂型铸造，而能够制造内腔形状复杂零件的最佳方法是铸造。 铸造金属的化学成分，特别是硫、磷的含量，对铸件质量有显著影响。例如，硫含量过多会影响流动性，并可能导致铸件产生裂纹缺陷。在选择铸造材料时，如灰铸铁，浇注温度对流动性及收缩情况也有很大影响。此外，铸件的壁厚也是一个重要考量因素，它影响铸造效率和铸件的质量。 铸造过程中，还必须考虑到收缩问题。合金从液态冷却至室温的过程中会发生体积和尺寸的减少，这一现象称为收缩。其中，固态收缩是产生内应力、裂纹和变形等缺陷的主要原因。为了控制铸件的收缩，造型时需考虑线收缩量，并且在设计铸件时需注意壁厚差异和热节的处理。 铸件的缺陷包括但不限于粘砂、偏析、冷隔和裂纹等。例如，铸件在凝固收缩阶段受阻碍会产生应力，而在凝固过程中，合金的液态收缩和凝固收缩是形成缩孔和缩松的原因。热裂和冷裂是铸造过程中常见的裂纹类型，前者特征为裂纹细小且呈直线或曲线连续状，后者则表现为断口有金属光泽或轻微氧化色。 造型和制芯是铸造工艺中的重要步骤，它们涉及如何制作模型和芯子来形成铸件内部型腔。此外，型芯支撑结构，包括芯头的作用，是保证型芯在铸型中定位、排气和固定的关键。型砂的组成，包括原砂、黏结剂、水分和附加物，直接影响到铸型的质量和铸件的成品。 铸造的内应力包括热应力和机械应力两种类型，它们分别来自铸件冷却过程中不同部位的热胀冷缩差异和外力作用。为了减少这些内应力，可以采取时效处理、采用顺序凝固等措施。而铸造生产的效率和质量，除了依赖于正确的工艺操作外，还受到铸型方法和铸件设计的影响。 根据以上信息，可以总结出铸造学的基础知识点包括合金的流动性、充型性、收缩性、凝固原理、铸造缺陷的预防和控制、造型制芯技术、型砂和铸型材料的选择，以及铸件设计和工艺操作的基本原则。掌握这些知识对于工程师来说至关重要，因为它们直接关系到铸件的质量和生产效率。