液态金属的流动性与充型能力有何异同

液态金属的流动性与充型能力有何异同

（1）液态金属的流动性指液态金属本身的流动能力，与金属成分，温度杂质含量及物理性质有关。充型能力是指液态金属充满型腔而获得的结构完整轮廓清晰的能力，与液态金属自身性能和金属种类及铸型等有关。2）液态金属的浇动性是通过浇注流动的方法衡量的，以式样的长度或某处的厚薄程度表示其流动性；而充型能力的影响影响因素很多，故用流动性表示其充型能力，因此液态金属的流动性可以认为是确定条件下的充型能力。提高充型能力：1）正确选择合金成分。2）合理浇注条件。3）铸件结构适当。2、什么是流变铸造？其工艺特点。

在固液两相区进行，强烈搅拌，使普通铸造易形成树枝晶被打碎而保留分散的颗粒状，当固相率为50%-70%时仍具有一定的流动性，使得可以在固液两相区温度进行的铸造工艺。特点：1）可以在固液两相区温度进行铸造。2）由于固相存在，凝固收缩小，气孔少缩孔缩松大幅度度减少且组织细密3）结晶潜热的释放，对模具冲击性能减小，模具寿命提高。3、灰口铸铁成型时为什么不设置冒口？灰口铸铁在凝固过程中初生A形成骨架，间隙内部的A与石墨相按共生生长方式生长，石墨相横向生长少，纵向生长多，膨胀力主要作用在液相上，使得液态收缩量加上凝固收缩量小于固态收缩量，使缩孔缩松产生空间减小，即自补缩现象，故不用设置冒口。4、铸件模数以及其意义。铸件体积V

与铸件散热面积S的比即R=V/S使凝固时间计算更加简便即

T=R2/K2。引入模数的意义：1)计算更加简便2）是对平方根定律的补充，考虑到了铸件形状这个主要影响因素，使计算更接近实际。5、分析说明纯金属的热过冷仅取决于凝固时熔体中的实际温度分布。纯金属的平衡凝固温度为T0，S-L界面温度

T*=T0GLX，由于△Tk很小，可以略去，所以△T（x）=-GLx，要获得过冷，即GL<0，负的温度梯度，所以纯金属的热过冷仅取决于凝固时熔体的实际温度分布。6、逐层凝固：△Tc/δT<<1凝固区宽度很小或为0，凝固时，由表及里逐层凝固，通常是窄结晶温度温度范围合金，纯金属以及共晶合金。

液态金属的流动性及充型能力(优质严制)

液态金属的流动性及充型能力 液态金属充填过程是铸件形成的第一阶段，铸件的许多缺陷是在这个过程中形成的。为了获得优质健全的铸件，必须掌握和控制这个过程。为此，研究液态金属充满铸型的能力，以便得到形状完整、轮廓清晰的铸件，防止在充型阶段产生缺陷 一、充型的概念 液态合金充满型腔，形成轮廓清晰、形状完整的优质铸件的能力，称为液态合金的流动性又叫做充型能力。液态合金的流动性愈好，不仅易于铸造出轮廓清晰，薄而形状复杂的铸件，而且有助于液态合金在铸型中收缩时得到补充，有利于液态合金中的气体及非金属夹杂物上浮与排除。若流动性不好，则易使铸件产生浇不足、冷隔、气孔、夹渣和缩松等缺陷 液态金属充填铸型是一个复杂的物理、化学和流体力学问题，涉及到金属液的各种性质，如密度、黏度、表面张力、氧化性、氧化物的性质及润湿性等。充型能力的大小影响铸件的成型，充型能力较差的合金难以获得大型、薄壁、结构复杂的健全铸件 而良好的流动性能使铸件在凝固期间产生的缩孔得到液态金属的补充，铸件在凝固末期受阻出现的热裂可以得到液态金属的充填而弥合，有利于防止缺陷产生液态合金流动性的好坏，通常以螺旋形流动性试样的长度来衡量。如图2-3所示，

将液态合金注入螺旋形试样铸型中，冷凝后，测出其螺旋线长度。为便于测量，在标准试样上每隔50mm 作出凸点标记，在相同的浇注工艺条件下，测得的螺旋线长度越长，合金的流动性越好。常用合金的流动性如表2-1所示。其中，灰铸铁、硅黄铜的流动性最好，铝合金次之，铸钢最差 通常，流动性好的合金，充型能力强;流动性差的合金，充型能力差，在实际的铸造生产中，可以通过改善外界条件来提高其充型能力，根据铸件的要求及合金的充型能力采取相应的工艺措施以获得健全的优质铸件。 二、影响充型能力的因素 影响充型的因素是通过两个途径发生作用的:一是影响金属与铸型之间的热交换条件，从而改变金属液的流动时间；二是影响液态金属在铸型中的水力学条件，从而改变金属液的流速。影响液态金属充型的因素很多，可以归纳为四类: ①第一类因素，属于金属性质方面的，主要有金属的密度、比热、导热系数、结晶潜热、动力黏度、表面张力及结晶特点等。 不同的合金，其流动性有很大差异，对同种合金而言，化学成分不同，其流动性也不同。当熔化至液相线以上相同温度时，纯金

液态金属成型原理作业

液态金属成型原理 一、简述普通金属材料特点及熔配工艺 1 普通金属材料的特点 1.1铸铁材料 铸铁是含碳量大于2.11%或者组织中具有共晶组织的铁碳合金，其成分范围为：2.4%~ 4.0%C，0.6%~3.0%Si，0.2%~1.2%Mn，0.1%~1.2%P，0.08%~0.15%S。依据碳在铸铁中的形态可将铸铁分为白口铸铁、灰口铸铁及麻口铸铁，其中灰口铸铁依据石墨形态的不同分为普通灰铸铁、蠕虫状石墨铸铁、球墨铸铁和可锻铸铁。 （1）白口铸铁 白口铸铁中的碳少量溶于铁素体，大部分以碳化物的形式存在于铸铁中，断口呈银白色。白口铸铁硬而脆，很难加工。我们可以利用它的硬度高和抗磨性好的特点制造一些高耐磨的零件和工具。 （2）灰铸铁 碳主要结晶成片状石墨存在于铸铁中，断口为暗灰色。灰口铸铁不能承受加工变形，但是却具有特别优良的铸造性能，同时切削加工性能也很好，低熔点、良好的流动性和填充性以及小的凝固收缩。 （3）麻口铸铁 麻口铸铁具有灰口和白口的混合组织，断口呈灰白交错。麻口铸铁不利于机械加工，也无特殊优异的使用性能。 （4）可锻铸铁 可锻铸铁是由白口铸铁经过石墨化退火后制成的。具有较高的强度、塑性和韧性，与球墨铸铁相比具有质量稳定、处理铁水简便以及易于组织流水线生产等优点，适用于形状复杂薄壁小件的大批量生产。 （5）球墨铸铁 球墨铸铁中的碳主要以球状石墨形态存在于铸铁中。球墨铸铁具有比灰口铸铁高得多的强度、塑性和韧性，同时仍保持着灰口铸铁所具有的耐磨、消震、易切削加工、容易铸造等一系列优异性能。 1.2 铸钢材料 铸钢具有良好的综合机械性能和物理化学性能，比铸铁具有更高的强度、塑性和良好的焊接性。按化学成分可以分为碳素钢和合金钢，其中碳素钢又分为低碳钢、中碳钢和高碳钢。（1）低碳钢 低碳钢的含碳量小于0.20%，它的塑性和韧性较高，但是强度较低，通常要经过渗碳后进行淬火、回火处理来提高强度和耐磨性。低碳钢的铸造性能差，熔点高，钢液流动性差，

充型能力

充型能力：液态金属充满铸型型腔，获得尺寸精确、轮廓清晰的成型件的能力。 可锻铸铁：将白口铸铁件经长时间的高温石化退火，使白口铸铁中的渗碳体分解，获得在铁素体或珠光体的集体上分布着团絮状石墨的铸铁 球墨铸铁：是通过球化和孕育处理得到球状石墨，有效地提高了铸铁的机械性能，特别是提高了塑性和韧性，从而得到比碳钢还高的强度。 铸钢的含碳量少，韧性好，所以钢的用途比生铁广，钢不仅有良好塑性，而且钢制品具有强度高、一般来说延伸率等机械性能优于铸铁，铸铁中的球墨铸铁，是20世纪五十年代发展起来的一种高强度铸铁材料，其综合性能接近于钢，正是基于其优异的性能，已成功地用于铸造一些受力复杂，强度、韧性、耐磨性要求较高的零件。球墨铸铁已迅速发展为仅次于灰铸铁的、应用十分广泛的铸铁材料。所谓“以铁代钢”，主要指球墨铸铁。 合金的收缩：在合金从液态冷却至室温的过程中，其体积或尺寸所见的现象，称为收缩。化学成分，浇注温度，铸件结构与铸型条件 铸铁结晶时有石墨析出，而铸钢中的碳以渗碳体形式存在，铸钢的收缩率比铸铁大 铸钢的铸造工艺特点铸钢的铸造性能： (1) 型砂性能要求更高（如强度、耐火度、透气性等）。为防止粘砂，铸型表面应涂上一层耐火材料。 (2) 为使钢液顺利地流动、充型、补缩，使用更多的冒口和冷铁。 (3) 要严格控制浇注温度，避免过高（使钢液易氧化）或过低（使流动性降低） 铸钢与铸铁相比，铸造性能：流动性差，容易形成冷隔。钢水温度高，体收缩和线收缩比较大，易缩孔缩松，热烈冷冽倾向大，氧化吸气较大，易产生夹渣的气孔，粘砂比较严重；1.铸件不同部分凝固顺序不一致产生铸造热应力2.铸造后立即机加工，残余应力导致变形在梁上方放置外冷铁反变形法 若在浇注前向铁液中加入少量孕育剂（如硅铁 和硅钙合金），形成大量的、高度弥散的难熔质 点，成为石墨的结晶核心，促进石墨的形核，得到细珠光体基体和细小均匀分布的球状石墨。这种方法称为孕育处理，孕育处理后得到的铸铁叫做孕育铸铁。 孕育铸铁特点：强度和韧性都优于普通灰铸铁，而且孕育处理使得不同壁厚铸件的组织比较均匀，性能基本一致。 铸件的结构斜度：为了在造型的制芯时便于起膜，在垂直于分型面的非加工表面，都应设计出的斜度 拔模斜度：为了在造型活制芯时便于起膜（模样和型芯从铸型和芯盒中取出），凡垂直于分型面的铸件壁，再制造模样时于起膜方向作出的一个斜度 将液态金属浇注到与零件形状、尺寸相适应的铸型型腔中，待其冷却凝固，以获得毛坯或零件的生产方法，金属液态成形或铸造。塑性成形是利用金属的塑性, 在外力作用下使金属发生塑性变形,从而获得所需要形状和性能产品的一种加工方法 冷变形强化（加工硬化）：随金属冷变形程度的增加，金属材料的强度和硬度显著提高，但塑性和韧性明显下降，产生所谓“变形强化”现象。利：处理不能用热处理强化的材料；有利于金属的变形均匀；提高构件在使用过程中的安全性弊：给金属的继续变形带来困难，甚至出现裂纹（因此在加工过程中常进行中间退火）

液态金属

液态金属行业研究报告 第一节液态金属材料简述 1.1液态金属的定义 液态金属即非晶材料，是一种长程无序（短程有序）、亚稳态（一定温度晶化）、一定程度上的物理特性各向同性的金属材料，具有固态、金属、玻璃的特性，又称金属玻璃，具有高强度、高硬度、塑性、热传导和耐磨性等。 图1-1 液态金属具有长程无序结构

1.2 液态金属的特点 液态金属兼有玻璃、金属、固体和液体的特性，是一类全新性的 高性能金属材料，具备很多不同于传统玻璃材料的独特的性质。 非晶材料具有高强度、高比强度、高硬度和高弹性形变等优点

Liquidmetal在表面光洁度上远远高于镁、铝、钛、钢等金属。1)是迄今为止最强的金属材料（屈服强度和断裂韧性最高）和最软的（屈服强度最低）金属材料之一； 2) 具有接近陶瓷的硬度，却又能在一定温度下能像橡皮泥一样的柔软，像液体那样流动（超塑性），所以它又是最理想的微、纳米加工材料之一； 3) 液态金属的强度（1900Mpa）是不锈钢或钛的两倍，易塑形堪比塑料，兼具了钢铁和塑料的优势，可以塑性加工。

工艺余成本优势 优势 劣势 加工工艺 1.相对于一般的高强度合金制备，它具有净成形（Net-ShapeCasting ）的特点，可以避免繁琐的后期机加工。 复合材料熔点较低，不适合用于高温环境，比如蒸汽 机引擎部件等。 2.目前的制备的液态金属通常很薄，一般的锆-钛非晶合 金只有 2.5cm 厚度，暂时不适用于大型的结构部件 热敏塑性，可以用模具塑型，既简单又经济，而且精度高 非晶合金的复合材料熔点低，避免了高温对复合成分中的金属性质造成损害 无氧环境下成型，具有钝面的表面光洁度 成本 基本上是一次净成型，且表面光洁度高，省却大量的后加工；效率非常高，以宜安 科技自制的压铸设备为例，每台机可以实 现压铸600次/天，相比于CNC 加工数个小 时加工一件的效率相比，成本优势相当显 著，大约能降低一半的成本。 1.3 液态发展历程 第二节 液态金属的制备方法

液态金属的流动性及充型能力精品资料

液态金属的流动性及 充型能力

液态金属的流动性及充型能力 液态金属充填过程是铸件形成的第一阶段，铸件的许多缺陷是在这个过程中形成的。为了获得优质健全的铸件，必须掌握和控制这个过程。为此，研究液态金属充满铸型的能力，以便得到形状完整、轮廓清晰的铸件，防止在充型阶段产生缺陷 一、充型的概念 液态合金充满型腔，形成轮廓清晰、形状完整的优质铸件的能力，称为液态合金的流动性又叫做充型能力。液态合金的流动性愈好，不仅易于铸造出轮廓清晰，薄而形状复杂的铸件，而且有助于液态合金在铸型中收缩时得到补充，有利于液态合金中的气体及非金属夹杂物上浮与排除。若流动性不好，则易使铸件产生浇不足、冷隔、气孔、夹渣和缩松等缺陷 液态金属充填铸型是一个复杂的物理、化学和流体力学问题，涉及到金属液的各种性质，如密度、黏度、表面张力、氧化性、氧化物的性质及润湿性等。充型能力的大小影响铸件的成型，充型能力较差的合金难以获得大型、薄壁、结构复杂的健全铸件而良好的流动性能使铸件在凝固期间产生的缩孔得到液态金属的补充，铸件在凝固末期受阻出现的热裂可以得到液态金属的充填

而弥合，有利于防止缺陷产生液态合金流动性的好坏，通常以螺旋形流动性试样的长度来衡量。如图2-3所示， 将液态合金注入螺旋形试样铸型中，冷凝后，测出其螺旋线长度。为便于测量，在标准试样上每隔50mm 作出凸点标记，在相同的浇注工艺条件下，测得的螺旋线长度越长，合金的流动性越好。常用合金的流动性如表2-1所示。其中，灰铸铁、硅黄铜的流动性最好，铝合金次之，铸钢最差 通常，流动性好的合金，充型能力强;流动性差的合金，充型能力差，在实际的铸造生产中，可以通过改善外界条件来提高其充型能力，根据铸件的要求及合金的充型能力采取相应的工艺措施以获得健全的优质铸件。 二、影响充型能力的因素

金属材料的液态成型

第一章金属材料的液态成形 1.1概述 金属的液态成型常称为铸造，铸造成形技术的历史悠久。早在5000多年前，我们的祖先就能铸造红铜和青铜制品。铸造是应用最广泛的金属液态成型工艺。它是将液态金属浇注到铸型型腔中，待其冷却凝固后，获得一定形状的毛坯或零件的方法。在机器设备中液态成型件所占比例很大，在机床、燃机、矿山机械、重型机械中液态成型件占总重量的70%~90%；在汽车、拖拉机中占50%~70%；在农业机械中占40%~70%。液态成型工艺能得到如此广泛的应用，是因为它具有如下的优点： （1）可制造出腔、外形很复杂的毛坯。如各种箱体、机床床身、汽缸体、缸盖等。 （2）工艺灵活性大，适应性广。液态成型件的大小几乎不限，其重量可由几克到几百吨，其壁厚可由0.5mm到1m左右。工业上凡能溶化成液态的金属材料均可用于液态成型。对于塑性很差的铸铁，液态成型是生产其毛坯或零件的唯一的方法。 （3）液态成型件成本较低。液态成型可直接利用废机件和切屑，设备费用较低。同时，液态成型件加工余量小，节约金属。 但是，金属液态成型的工序多，且难以精确控制，使得铸件质量不够稳定。与同种材料的锻件相比，因液态成型组织疏松、晶粒粗大，部易产生缩孔、缩松、气孔等缺陷。其机械性能较低。另外，劳动强度大，条件差。 近年来，随着液态成型新技术、新工艺、新设备、新材料的不断采用，使液态成型件的质量、尺寸精度、机械性能有了很大提高，劳动条件到底改善，使液态成型工艺的应用围更加广阔。 液态材料铸造成形技术的优点： （1）适应性强，几乎适用于所有金属材料。 （2）铸件形状复杂，特别是具有复杂腔的铸件，成形非常方便。 （3）铸件的大小不受限制，可以由几克重到上百吨。 （4）铸件的形状尺寸，组织性能稳定。 （5）铸造投资小、成本低，生产周期短。 液态材料铸造成形技术也存在着某些缺点： 如铸件部组织疏松，晶粒粗大，易产生缩孔、缩松、气孔等缺陷；而外部易产生粘砂、夹砂、砂眼等缺陷。另外铸件的力学性能低，特别是冲击韧性较低。铸造成形工艺较为复杂，且难以精确控制，使得铸件品质不够稳定。 铸造成形技术的发展： （1）提高尺寸精度和表面质量； （2）先进的造型技术及自动化生产线； （3）高效、节能，减少污染； （4）降低成本，改善劳动条件。 1.2 钢铁的生产过程 钢铁的生产过程是一个由铁矿石炼成生铁、再由生铁炼成钢液并浇注成钢锭的过 1.2.1 炼铁 炼铁在高炉中进行，其过程为：将铁矿石、焦碳和石灰石等按一定比例配成炉料，由加料车送入炉，形成料柱，加料完毕，将炉顶关闭。被热风炉加热到900～1200℃的热风，由炉壁上的风口吹入高炉下部，使焦碳燃烧，产生大量的炉气。炙热的炉气在炉上升，加热炉料，并

《材料成形原理》重点及答案

一、名词解释 1 表面张力—表面上平行于表面切线方向且各方向大小相等的张力。表面张力是由于物体在表面上的质点受力不均匀所致。 2 粘度－表面上平行于表面切线方向且各方向大小相等的张力。或作用于液体表面的应力τ大小与垂直于该平面方向上的速度梯度dvx/dvy的比例系数。 3 表面自由能(表面能)－为产生新的单位面积表面时系统自由能的增量。 4 液态金属的充型能力－液态金属充满铸型型腔，获得形状完整、轮廓清晰的铸件的能力，即液态金属充填铸型的能力。 5 液态金属的流动性－是液态金属的工艺性能之一，与金属的成分、温度、杂质含量及其物理性质有关。 6 铸型的蓄热系数－表示铸型从液态金属吸取并储存在本身中热量的能力。 7 不稳定温度场－温度场不仅在空间上变化，并且也随时间变化的温度场 稳定温度场－不随时间而变的温度场（即温度只是坐标的函数）： 8 温度梯度—是指温度随距离的变化率。或沿等温面或等温线某法线方向的温度变化率。 9 溶质平衡分配系数K0—特定温度T*下固相合金成分浓度CS*与液相合金成分CL*达到平衡时的比值。 10 均质形核和异质形核－均质形核(Homogeneous nucleation) ：形核前液相金属或合金中无外来固相质点而从液相自身发生形核的过程，亦称“自发形核”。非均质形核(Hetergeneous nucleation) ：依靠外来质点或型壁界面提供的衬底进行生核过程，亦称“异质形核”。 11、粗糙界面和光滑界面－从原子尺度上来看，固－液界面固相一侧的点阵位置只有50％左右被固相原子所占据，从而形成一个坑坑洼洼凹凸不平的界面层。粗糙界面在有些文献中也称为“非小晶面”。

合金熔炼知识点总结

合金熔炼知识点总结 1.铸造性能：流动性，充型能力，收缩性，偏析。气体及夹杂物等 2.合金的流动性与充型能力的区别 1）充型能力是液态金属充满型腔获得形状完整，轮廓清晰铸件的能力 流动性是指液态铸造合金本身的流动能力。 2）流动性好的合金，其充型能力强 3）流动性影响因素：合金的种类，化学成分及结晶特点 3.收缩性：铸造合金从液态冷却到室温的过程中，其体积和尺寸缩减的现象称为收缩性。1）收缩的三个阶段;液态收缩阶段，凝固收缩阶段，固态收缩阶段。 2）收缩方法：体收缩，线收缩 3）影响收缩的因素：化学成分，浇注温度，铸件结构与铸型条件 4）收缩对铸件质量的影响：产生缩松和缩孔[主要原因是液态收缩和凝固收缩] 防治措施：调整化学成分，降低浇注温度和减少浇注速度，增加补缩能力，增加铸型激冷能力。 6.铸造应力：铸件在凝固冷却的过程中因温度的下降而产生收缩使铸件和长度发生变化，若这些变化受到阻碍便会在铸件中产生应力称为铸造应力。 1）铸造应力按其产生的原因可分为三种：热应力，固态相变应力，收缩应力 2））铸造应力的防止和消除措施：采用同时凝固的原则提高铸型温度改善铸型和型芯的退让性进行去应力退火 7.铸铁：铸铁是一系列主要由铁、碳和硅组成的合金的总称[铁，碳，硅，锰，磷，硫及其其他合金元素] 1）铸铁中的碳以化合态渗碳体和游离态石墨形式存在

2）.影响铸铁组织和性能的因素： a.碳和硅[铸铁中碳、硅含量均高时，析出的石墨就愈多、愈粗大] b.硫[强烈阻碍石墨化,增加热脆性，恶化铸铁铸造性能硫含量限制在0.1-0.15%以下] c.锰[弱阻碍石墨化，具有提高铸铁强度和硬度的作用锰含量控制在0.6~1.2%之间] d.磷[对铸铁的石墨化影响不显著。含磷过高将增加铸铁的冷脆性磷含量限制在0.5%以下] 8.铸铁分类： 1）按碳存在形式分：白口铸铁，灰口铸铁，麻口铸铁 2）按石墨存在形式分：灰铸铁，可锻铸铁，球墨铸铁，蠕墨铸铁 3）按化学成分分：普通铸铁，合金铸铁 4）按性能分：耐热铸铁，耐磨铸铁，耐腐蚀铸铁 9.灰铸铁（HT)：指碳主要以片状石墨形式出现的铸铁，断口呈灰色。它是工业中应用最广的铸铁。 1）灰口铸铁的组织：铁素体+片状石墨铁素体．珠光体+片状石墨珠光体+片状石墨2)灰铸铁的性能特点：抗拉强度，塑性韧性均不如钢属于脆性材料; 铸造性能较好; 具有良好的减振性; 耐磨性好缺口敏感性低. 3）灰铸铁的孕育处理目的：消除白口、细化组织，改善石墨形态，提高组织均匀性 4）灰铸铁孕育处理工艺过程：在浇注前往铁水中加入硅铁（FeSi75）和硅钙合金。等孕育剂，使铁水产生大量均匀分布晶核，使石墨片及基体组织得到细化 5）灰铸铁孕育剂：硅铁（FeSi75）和硅钙合金。 6）孕育铸铁特点：强度和韧性优于普通灰铸铁组织较均匀，性能基本一致 9）灰铸铁炉前检验方法：试样冷却至暗红色（600-700度）淬水打断测量试样白口宽度，观察截面组织。[白口宽度大，碳当量低，断口发暗，硅量低，发亮则硅量合适，发黑，则

合金的流动性及合金的充型能力实验

华侨大学机电及自动化学院 实 验 报 告 专业班级： 姓名： 学号： 任课老师： 成绩：

合金的流动性及合金的充型能力实验 一．实验目的 1．熟悉合金流动性的概念，掌握铸造合金流动性的测定方法。 2．了解影响合金流动性及充型能力的因素。 二．实验原理 液态合金充满铸型型腔。获得形状完整、轮廓清晰的铸件的能力，称为液态合金的充型能力。若充型能力不足，将使铸件产生浇不足或冷隔等缺陷。 1．合金的流动性 液态合金本身的流动能力，称为合金的流动性，是合金主要铸造性能之一。合金的流动性愈好，充型能力愈强，愈便于浇出轮廓清晰·壁 薄而复杂的铸件，同时也有利于夹杂物和气体的上浮与排除，有利于凝 固过程的补缩。 影响合金流动性的因素有很多，但化学成分的影响最为显著。纯金属和共晶成分的合金，是在恒温下逐层凝固的，凝固层内表面较光滑， 对液体的流动阻力小，流动性小；非共晶成分合金是在一定温度范围内 结晶的，且为糊状凝固方式，已结晶的树脂晶体对液态合金的流动阻力 较大，流动性较差，结晶温度范围愈大，则合金的流动性愈差。 2．浇注条件 （1）浇注温度浇注温度愈高，合金的粘度下降，且因过热度大，合金 在铸型中保持流动时间长，故充型能力强。反之充型能力差。 （2）充型压力液态合金在流动方向上所受的压力愈大，则充型能力愈好。在离心铸造时液态合金受到了离心力的作用，充型能力较强。 （3）液态合金充型时，铸型的阻力将影响合金的流动速度；铸型的导热速度也将影响合金的充型能力。铸型型腔复杂、导热速度快，均会降低液态合金的充型能力。 三．实验设备及材料 1.螺旋形硅橡胶铸型模具，螺旋形金属铸型模具。 2.HWIOO型离心铸造机。 3.电阻干锅炉，热电偶，温控器。 4.共晶成分锡铅合金（Sn-37%Pb），亚共晶成分锡铅合金（Sn-10%Pb）。 5.钢尺，浇注工具等。 四．实验过程及分析 1.化学成分对合金流动性的影响 （1）实验过程 将螺旋形硅橡胶模具分两次放入离心机中固定，依次定量浇入温度为270℃左右的共晶（Sn-37%Pb）和亚共晶（Sn-10%Pb）合金。让其在重力作用下 ①两种合金中哪种流动性好？为什么？ ②怎样选择流动性好的合金材料？

实验一 金属液的充型能力及流动性测定实验

实验一 金属液的充型能力及流动性测定实验 一、实验目的 1、 了解合金的化学成分和浇注温度对金属液充型能力和流动性的影响。 2、 熟悉采用螺旋型试样测定铸造金属液的流动性和评定其充型能力的方法。 3、 具备设计和实施常用金属材料充型比较的能力，并能够对实验结果进行分析。 二、实验的主要内容 利用电阻坩埚炉熔化合金；使用螺旋形试样的模样造型；完成浇注；冷凝后得到试样。通过测量试样长度来判断合金在不同条件下的流动性和充型能力。 三、实验设备和工具 电阻坩埚炉（5KW ）、螺旋形试样模样（见图1 ）、热电偶测温仪、型砂、砂箱、造型工具、浇注工具等。 四、实验原理 充型能力是金属液充满铸型型腔、获得轮廓 清晰、形状准确的铸件的能力。充型能力主要取 决于液态金属的流动性，同时又受相关工艺因素 的影响。 金属液的流动性是金属液本身的流动能力， 用在规定铸造工艺条件下流动性试样的长度来 衡量。流动性与金属的成分、杂质含量及物理性 能等有关。 影响金属液充型能力的工艺因素主要有浇 注温度、充型压力等。提高浇注温度或充型压力， 均有利于提高充型能力。 五、实验方法和步骤 1．合金的熔化、保温 方案一：将某一成分的铝硅合金在坩埚炉中，加热熔化并过热到一定的温度保温。 方案二：将同一成分的铝硅合金（适量）分别置于两个坩埚炉中，加热熔化并过热到不同的温度保温。 2．造型 方案一：采用同一个螺旋形试样的模样分别制作两个直浇道高度不同的砂型。 方案二：采用同一个螺旋形试样的模样分别制作两个直浇道高度相同的砂型。 3．浇注 方案一：将熔化并保温的铝硅合金液分别浇注到两个直浇道高度不同的砂型中。 方案二：将两个坩埚炉中加热熔化并保温的铝硅合金液分别浇注到两个直浇道高度相同 的砂型中。 4．开型、落砂 待试样凝固后即可开型并落砂。 图1 螺旋形试样

金属液态成型基础作业

1、试述液态金属的充型能力和流动性之间在概念上的区别，并举例说明。 答： ①液态金属的充型能力： 充满铸型型腔，获得形状完整轮廓清晰的铸件能力。 影响因素：金属液体的流动能力，铸型性质，浇铸条件，铸件结构。 ②流动性： 液态金属本身的流动能力，与金属本身有关：成分，温度，杂质物理性质。 其流动性一定，但充型能力不高，可以改变某些因素来改变，流动性是特定条件下的充型能力。 11、四类因素中，在一般条件下，哪些是可以控制的？哪些是不可控的？提高浇 铸温度会带来什么副作用？ 答：一般条件下：合金与铸件结构不可控制，而铸型和浇铸条件可以控制，浇铸温度太高，容易使金属吸气，氧化严重达不到预期效果。 3试述液态金属充型能力与流动性间的联系和区别，并分析充型能力与流动性的影响因素。答：(1) 液态金属充型能力与流动性间的联系和区别 液态金属充满铸型型腔，获得形状完整、轮廓清晰的铸件的能力，即液态金属充填铸型的能力，简称为液态金属充型能力。液态金属本身的流动能力称为“流动性”，是液态金属的工艺性能之一。液态金属的充型能力首先取决于金属本身的流动能力，同时又受外界条件，如铸型性质、浇注条件、铸件结构等因素的影响，是各种因素的综合反映。在工程应用及研究中，通常，在相同的条件下（如相同的铸型性质、浇注系统，以及浇注时控制合金液相同过热度，等等）浇注各种合金的流动性试样，以试样的长度表示该合金的流动性，并以所测得的合金流动性表示合金的充型能力。因此可以认为：合金的流动性是在确定条件下的充型能力。对于同一种合金，也可以用流动性试样研究各铸造工艺因素对其充型能力的影响。 (2) 充型能力与流动性的影响因素 ①合金的化学成分决定了结晶温度范围，与流动性之间存在一定的规律。 一般而言，在流动性曲线上，对应着纯金属、共晶成分和金属间化合物之处流动性最好，流动性随着结晶温度范围的增大而下降，在结晶温度范围最大处流动性最差，也就是说充型能力随着结晶温度范围的增大而越来越差。因为对于纯金属、共晶和金属间化合物成分的合金，在固定的凝固温度下，已凝固的固相层由表面逐步向内部推进，固相层内表面比较光滑，对液体的流动阻力小，合金液流动时间长，所以流动性好，充型能力强。而具有宽结晶温度范围的合金在型腔中流动时，断面上存在着发达的树枝晶与未凝固的液体相混杂的两相区，金属液流动性不好，充型能力差。 ②结晶潜热。 对于纯金属、共晶和金属间化合物成分的合金，在一般的浇注条件下，放出的潜热越多，凝固过程进行的越慢，流动性越好，充型能力越强；而对于宽结晶温度范围的合金，由于潜热放出15~20%以后，晶粒就连成网络而停止流动，潜热对充型能力影响不大。但也有例外的

1.金属充型能力测定

实验27 金属充型能力测定 一、意义和目的 流动性是指金属液本身充填铸型的一种能力。流动性良好的金属液，它的充型能力就强；反之，充型能力就弱。所以，流动性是铸造合金重要的铸造性能之一。 流动性好的合金，由于其充性能力强就易使金属充满铸型，有利于获得形状完整、轮廓清晰的铸件。流动性差的合金。充型能力就弱常易使铸件产生浇不足、冷隔等铸造缺陷，并使非金属夹杂和气泡在金属液中难以排除而且使补缩困难。 影响铸造合金的流动性的因素很多，合金的化学成分，实质上也就是其凝固方式（逐层凝固、糊状凝固、中间凝固等方式）是主要影响因素之一。 共晶成分的合金同其他成分的合金相比，具有最佳的流动性。原因是共晶成分的合金无结晶间隔，倾向于逐层凝固方式；它的结晶潜热集中释放；同相同合金的其他成分相比，共晶温度总是比较低的，所以它的液态金属便于过热，容易获得过热温度较高的金属液。 合金的结晶间隔越宽，越是倾向于糊状凝固方式。树枝状的初生晶越是发达。金属液处于结晶态下流动时，初生晶的枝晶骨架严重地阻碍流动并且从液流中析出的细小晶粒集中于液流流头中，还随着流头的流动而长大。当流头中晶粒形成了连续的网络，液流压力不能克服网络的阻力时，流头就停止流动。结晶间隔越是宽的合金，这种合

金的金属液在结晶态下流动时，初生晶的枝晶骨架阻力就越大，金属液流头就越容易发生由于晶粒网络的堵塞作用而停止流动的情况。所以合金的结晶间隔越宽，则其结晶态下的流动性就越差。 本实验的目的和要求是： 1．比较近共晶成分的孕育铸铁和亚共晶成分铸铁的流动性。掌握测定流动性的方法。 2. 比较静态和动态的螺旋形流动性试样的差别和分析动态螺旋形流动性的方法。 3. 考察这两种成分铸铁流动性试样流头的特点和分析流头停止流动的原因。 二、测定原理 1．静态螺旋形流动性试样 螺旋形流动性试样的铸型结构如图1-1所示。 金属液从浇杯（Ⅰ）浇入，当浇杯中的液面超过高坝（Ⅲ）的高度后就会流入溢流杯（Ⅴ）中。当溢流杯亦容纳不了溢流金属液时，则可以从溢流道流走。因此高坝、溢流杯和溢流道的作用是保证浇注时直浇道（Ⅵ）的自由液面高度不会超过80毫米。同样，低坝（Ⅱ）的作用则是保证直浇道中自由液面高度不会低于70毫米。所以上述特殊的浇杯结构其作用是保证试样浇注过程中，直浇道里始终保持70～80毫米稳定的几何压头，以使螺旋形流动性试样的流动长度不受直浇道几何压头变化过剧的影响。 直浇道根部全压开（Ⅶ）的作用是当直浇道中建立了70～80毫

《金属液态成形工艺》(哈工大魏尊杰主编)第一章知识点总结

第一章金属液态成形工艺及方法 1．铸造用砂：掌握影响铸造用砂性能的影响因素有哪些？石英砂的选用原则？特种铸造用砂种类，优缺点及使用领域。 （1）影响铸造用砂性能的影响因素 矿物组成和化学成分：石英含量高的原砂具有较高的耐火度，复用性好。 含泥量：对于用粘土作为粘结剂的型芯砂，导致铸型和砂芯的强度及耐火度下降。对于不用粘土作为粘结剂的型芯砂，原砂中的含泥量会降低其干强度和透气性。 颗粒组成：对型砂的强度、透气性以及铸型的尺寸精度与表面质量都有很大的影响。 耐火度高，则铸件表面质量好，清砂容易。 烧结点：对铸件的表面质量、型砂的复用性和铸件清理的难易程度的影响比耐火度更为显著。 （2）石英砂的选用原则 应根据合金种类、铸件的大小和结构、铸型的种类(湿型或干型)、粘结剂种类、造型方法(手工或机器)以及是否采用涂料等综合考虑。 硅砂中其他矿物都是有害杂质，在高温下都易形成低熔点化合物。硅砂越纯，熔点越高，复用性好但热膨胀大，抗夹砂能力小。 Si02含量较低的硅砂熔点低，复用性差，但热膨胀小，用于一般铸铁件，具有较好抗夹砂能力；铸钢件浇注温度高，型砂发气量大，要求型砂耐火度高，透气性好，故原砂中SiO2 含量应高；铜、铝铸件用砂一般要求颗粒细小，以获得较低的表面粗糙度值，对SiO2含量要求并不高。 对于树脂砂、油砂、水玻璃砂，一般要求使用含泥量小的圆形原砂，以减少粘结剂的用量；对于酸硬化的树脂砂，还要控制原砂中碱金属及碱土金属氧化物的含量；采用涂料的铸型，可以采用一些颗粒大、质量差的原砂。 （3）特种铸造用砂种类，优缺点及使用领域 ①锆砂 锆砂虽仍属酸性耐火材料，但高温时对氧化铁的热化学稳定性高，而且基本上不被金属氧化物浸润。锆砂的热导率比硅砂大一倍，蓄热系数约为硅砂的1/3，故能使铸件冷却凝固较快并有良好的抗粘砂性能。做形状复杂的铸型时，可用它代替冷铁对铸件进行激冷,细化结晶组织。锆砂的热膨胀系数只有硅砂的三分之一，一般不会造成型腔表面起拱和夹砂。 锆砂具有一定放射性，使用中应采取保护措施；处理过程复杂、产量少。 锆砂可用做大型铸钢件或合金钢铸件的特殊型(芯)砂或涂料、涂膏。 ②镁砂 镁砂热膨胀率较硅砂小，没有因相变引起的体积突然膨胀；碱性材料，不与FeO或MnO等起反应。菱镁矿煅烧技术较复杂，由其煅烧而来的镁砂价格比硅砂贵6倍左右。 适用于高锰钢铸件、高熔点合金钢铸件以及表面质量要求较高的铸钢件的型、芯砂的

合金的铸造性能

合金的铸造性能 合金的铸造性能--指在一定的铸造工艺条件下某种合金获得优质铸件的能力，即在铸造生产中表现出来的工艺性能，如充型能力、收缩性、偏析倾向性、氧化性和吸气性等 等。 研究之必要--合金铸造性能的好坏，对铸造工艺过程、铸件质量以及铸件结构设计都有显著的影响。因此，在选择铸造零件的材料时，应在保证使用性能的前提下，尽可能选用铸造性能良好的材料。但是，实际生产中为了保证使用性能，常常要使用一些铸造性能差的合金。此时，则应更加注意铸件结构的设计，并提供适当的铸造工艺条件，以获得质量良好的铸件。因此，充分认识合金的铸造性能是十分必要 的。 合金的铸造性能包括： 1.充型能力 2.凝固与收缩 3.偏析 4.吸气

●合金的铸造性能——合金的充型能力 1 合金的充型能力定义 定义--液态合金充满铸型，获得尺寸正确、轮廓清晰的铸件的能力，称为液态合金的充型能力。 液态合金充型过程是铸件形成的第一个阶段。其间存在着液态合金的流动及其与铸型之间的热交换等一系列物理、化学变化，并伴随着合金的结晶现象。因此，充型能力不仅取决于合金本身的流动能力，而且受外界条件，如铸型性质、浇注条件、铸件结构等因素的影响。 2 对铸件质量的影响 对铸件质量的影响--液态合金的充型能力强，则容易获得薄壁而复杂的铸件，不易出现轮廓不清、浇不足、冷隔等缺陷；有利于金属液中气体和非金属夹杂物的上浮、排出，减小气孔、夹渣等缺陷；能够提高补缩能力，减小产生缩 孔、缩松的倾向性。 3 影响合金充型能力的因素及工艺对策 (1)合金的流动性

定义--流动性是指液态合金的流动能力。它属于合金的固有性质，取决于合金的种类、结晶特点和其他物理性质(如粘度越小，热容量越大；导热率越小，结晶潜热越大；表面张力越小，则流动性越好)。 测定方法--为了比较不同合金的流动性，常用浇注标准螺旋线试样的方法进行测定。在相同的铸型(一般采用砂型)和浇注条件(如相同的浇注温度或相同的过热温度)下获得的流动性试样长度，即可代表被测合金的流动性。常用铸造合金中灰铸铁、硅黄铜流动性最好，铸钢最差。对于同一种合金，也可以用流动性试样来考察各种铸造工艺因素的变动对其充型能力的影响。所得的流动性试样长度是液态金属从浇注开始至停止流动时的时间与流动速度的乘积。所以凡是对以上两个因子有影响的因素都将对流动性(或充型能 力)产生影响。 合金的化学成分决定了它的结晶特点，而结晶特点对流动性的影响处于支配地位。具有共晶成分的合金(如碳的质量分数为4.3%的铁碳合金等)是在恒温下凝固的，凝固层的内表面比较光滑，对后续金属液的流动阻力较小，加之共晶成分合金的凝固温度较低，容易获得较大的过热度，故流动性好；除共晶合金和纯金属以外，其他成分合金的凝固是在一定温度范围内进行的，铸件截面中存在液、固并存的

第二章 金属液态成形

第二章金属液态成形 将金属熔炼成符合一定要求的液体并浇入铸型，经冷却凝固、清理处理后得到预定形状、尺寸和性能的铸件的工艺过程。 铸造是现代机械制造工业的基础工业之一，是人类掌握较早的一种金属热加工工艺。 发展的三个历史阶段… 铸造一般按造型方法分类： ?普通砂型铸造 ?湿砂型、干砂型、化学硬化砂型 ?特种铸造 ?以天然矿产砂石为造型原料：熔模铸造、壳型铸造、负压铸造、泥型铸造、实型铸造、陶瓷型铸造等 ?以金属作为主要造型原料：金属型铸造、离心铸造、连铸、压力铸造、低压铸造等 第一节砂型铸造方法 砂型铸造采用耐火度高的硅砂、锆英砂等，配以型砂粘结剂和其他辅助材料混制成型砂，作为铸型材料。 可分作手工造型和机械造型两种。 砂型铸造基本概念 一、手工造型常用方法 ?整模造型 ?分模造型 ?挖砂造型 ?假箱造型 ?活块造型 ?刮板造型 ?三箱造型 ?地坑造型 单件小批生产的重型铸件，手工造型仍是重要的方法。手工造型能适应各种复杂的要求，不

要求很多工艺装备。对于单件生产的重型铸件，采用地坑造型法成本低，投产快。比较灵活、易行，但效率低，劳动强度大，尺寸精度和表面质量低。 二、机械造型 适用于批量生产的中、小铸件，尺寸精度和表面质量高，投资大。 几种典型的机械造型 1.震压造型 ?空气震动，噪音大 ?适用于中小型铸件 2.微震压实造型 ?振动f=150~500Hz,A=25~80mm 微振f=400~3000Hz,A=5~10mm ?压实效果好、生产效率高 ?弹簧气动结构较复杂、噪声大 3.高压造型 ?整体预震和局部微震结合，效果好 ?结构复杂，适用于自动生产线 4.射砂造型 1）热芯盒射砂造型 ?含树脂型砂喷射和热固化 ?效率高、质量好 2）冷芯盒射砂造型 ?型砂喷射，气体硬化 ?质量好、生产灵活 5.射压造型 ?造型质量好 ?自动化程度高 ?生产率高 第二节特种铸造方法 一、熔模铸造 1.工艺步骤 ?制造压型 ?制造熔模 ?制造型壳 ?脱模、焙烧 ?浇注、清理

合金的铸造性能总结

机械制造基础理论： 材料成形理论简介；合金的铸造性能；砂型铸造与特种铸造；金属的塑性变形；金属塑性加工方法；[自由锻；模锻；胎模锻；板料成形/冲压；辊轧、拉拔等] ● 合金的铸造性能 合金的铸造性能--指在一定的铸造工艺条件下某种合金获得优质铸件的能力，即在铸造生产中表现出来的工艺性能，如充型能力、收缩性、偏析倾向性、氧化性和吸气性等等。 研究之必要--合金铸造性能的好坏，对铸造工艺过程、铸件质量以及铸件结构设计都有显著的影响。因此，在选择铸造零件的材料时，应在保证使用性能的前提下，尽可能选用铸造性能良好的材料。但是，实际生产中为了保证使用性能，常常要使用一些铸造性能差的合金。此时，则应更加注意铸件结构的设计，并提供适当的铸造工艺条件，以获得质量良好的铸件。因此，充分认识合金的铸造性能是十分必要的。 合金的铸造性能包括： 1.充型能力 2.凝固与收缩 3.偏析 4.吸气 ● 合金的铸造性能——合金的充型能力 1 合金的充型能力定义 定义--液态合金充满铸型，获得尺寸正确、轮廓清晰的铸件的能力，称为液态合金的充型能力。 液态合金充型过程是铸件形成的第一个阶段。其间存在着液态合金的流动及其与铸型之间的热交换等一系列物理、化学变化，并伴随着合金的结晶现象。因此，充型能力不仅取决于合金本身的流动能力，而且受外界条件，如铸型性质、浇注条件、铸件结构等因素的影响。 2 对铸件质量的影响 对铸件质量的影响--液态合金的充型能力强，则容易获得薄壁而复杂的铸件，不易出现轮廓不清、浇不足、冷隔等缺陷；有利于金属液中气体和非金属夹杂物的上浮、排出，减小气孔、夹渣等缺陷；能够提高补缩能力，减小产生缩孔、缩松的倾向性。 3 影响合金充型能力的因素及工艺对策 (1)合金的流动性 定义--流动性是指液态合金的流动能力。它属于合金的固有性质，取决于合金的种类、结晶特点和其他物理性质(如粘度越小，热容量越大；导热率越小，结晶潜热越大；表面张力越小，则流动性越好)。 测定方法--为了比较不同合金的流动性，常用浇注标准螺旋线试样的方法进行测定。在相同的铸型(一般采用砂型)和浇注条件(如相同的浇注温度或相同的过热温度)下获得的流动性试样长度，即可代表被测合金的流动性。常用铸造合金中灰铸铁、硅黄铜流动性最好，铸钢最差。对于同一种合金，也可以用流动性试样来考察各种铸造工艺因素的变动对其充型能力的影响。所得的流动性试样长度是液态金属从浇注开始至停止流动时的时间与流动速度的乘积。所以凡是对以上两个因子有影响的因素都将对流动性(或充型能力)产生影响。合金的化学成分决定了它的结晶特点，而结晶特点对流动性的影响处于支配地位。具有共晶成分的合金(如碳的质量分数为4.3%的铁碳合金等)是在恒温下凝固的，凝固层的内表面比较光滑，对后续金属液的流动阻力较小，加之共晶成分合金的凝固温度较低，容易获得较大的过热度，故流动性好；除共晶合金和纯金属以外，其他成分合金的凝固是在一定温度范围内进行的，铸件截面中存在液、固并存的两相区，先产生的树枝状晶体对后续金属液的流动阻力较大，故流动性有所下降。合金成分越偏离共晶成分，其凝固温度范围越大，则流动性也越差。因此，多用接近共晶成分的合金作为铸造材料，其原因就在于此。 (2)铸型性质 ①铸型的蓄热系数它表示铸型从其中的金属液吸取并存储热量的能力。铸型材料的导热

液态金属成型

金属液态成型论文 作者：刘永星 摘要：金属液态成型又称为铸造，是将液态金属在重力或外力作用下充填到型腔中，待其冷却凝固后，获得所需形状和尺寸的毛坯或零件，即铸件的方法，它是成形毛坯或机器零件的重要方法之一。工程材料除切削加工以外有各种成型方法，包括金属液态成型、金属塑性成形、材料连接成型、粉末冶金成型以及塑料、橡胶、陶瓷等非金属材料成型及复合材料成型等。材料成型技术主要讲述金属材料成型和非金属材料成型，现对金属液态成型进行详细论述。 关键词：金属液态成型、成型方法、生产流程、成型原理、选择成型依据 一、金属液态成形 金属材料在液态下成形，具有很多优点：（1）最适合铸造形状复杂、特别是复杂内腔的铸件。（2）适应性广，工艺灵活性大。（3）成本较低。但液态成形也有很多不足，如铸态组织疏松、晶粒粗大，铸件内部常有缩孔、缩松、气孔等缺陷产生，导致铸件力学性能、特别是冲击性能低于塑形成行件；铸件涉及的工序很多，不易精确控制，铸件质量不稳定；由于目前仍以砂型铸造为主，自动化程度还不够高，工作环境较差；大多数铸件只是毛坯件，需经过切削加工才能成为零件。砂型铸造是将熔融金属浇入砂质铸型中，待凝固冷却后，将铸型破坏，取出铸件的铸造方法，是应用最为广泛的传统铸造方法，它适用于各种形状、大小及各种常用合金铸件的生产。砂型铸造的工艺过

程称为造型。造型是砂型铸造最基本的工序，通常分为手工造型和机器造型两大类。手工造型时，填砂、紧实和起模都用手工和手动完成。其优点是操作灵活、适应性强、工艺装备简单、生产准备时间短。但生产效率低、劳动强度大、铸件质量不易保证。故手工造型只适用于单件、小批量生产。机器造型生产率很高，是手工造型的数十倍，制造出的铸件尺寸精度高、表面粗糙度小、加工余量小，同时工人劳动条件大为改善。但机器造型需要造型机、模板以及特质砂箱等专用机器设备，一次性投资大，生产准备时间长，故适用于成批大量生产，且以中、小型铸件为主。特种铸造包括熔模铸造、金属型铸造、压力铸造、低压铸造、离心铸造、实型铸造、挤压铸造等。各种特种铸造方法均有其突出的特点和一定的局限性，对铸件结构也各有各自的特殊要求。 二、金属液态成形方法 铸造工艺可分为重力铸造、压力铸造、砂型铸造、压铸、熔模铸造和消失模铸造。铸造方法常用的是砂型铸造，其次是特种铸造方法，如：金属型铸造、熔模铸造、石膏型铸造等。各种特种铸造方法均有其突出的特点和一定的局限性，对铸件结构也各有各自的特殊要求。 其中砂型铸造是一种以砂作为主要造型材料，制作铸型的传统铸造工艺。砂型一般采用重力铸造，有特殊要求时也可采用低压铸造、离心铸造等工艺。砂型铸造的适应性很广，小件、大件，简单件、复杂件，单件、大批量都可采用。砂型铸造用的模具，以前多用木材制

液态金属的流动性与充型能力有何异同

1.液态金属的流动性与充型能力有何异同？如何提高液态金属充型能力？ （1）液态金属的流动性指液态金属本身的流动能力，与金属成分，温度杂质含量及物理性质有关。充型能力是指液态金属充满型腔而获得的结构完整轮廓清晰的能力，与液态金属自身性能和金属种类及铸型等有关。2）液态金属的浇动性是通过浇注流动 的方法衡量的，以式样的长度或某处的厚薄程度表示其流动性；而充型能力的影响影响因素很多，故用流动性表示其充型能力，因此液态金属的流动性可以认为是确定条件下的充型能力。提高充型能力：1）正确选择合金成分。2）合理浇注条件。3）铸件结构适当。 2.什么是流变铸造？其工艺特点。 在固液两相区进行，强烈搅拌，使普通铸造易形成树枝晶被打碎而保留分散的颗粒状，当固相率为50%-70%时仍具有一定的流动性，使得可以在固液两相区温度进行的铸造工艺。特点：1）可以在固液两相区温度进行铸造。2）由于固相存在，凝固收缩小，气孔少缩孔缩松大幅度度减少且组织细密3）结晶潜热的释放，对模具冲击性能减小，模具寿命提高。3.灰口铸铁成型时为什么不设置冒口？ 灰口铸铁在凝固过程中初生A形成骨架，间隙内部的A与石墨相按共生生长方式生长，石墨相横向生长少，纵向生长多，膨胀力主要作用在液相上，使得液态收缩量加上凝固收缩量小于固态收缩量，使缩孔缩松产生空间减小，即自补缩现象，故不用设置冒口。 4.铸件模数以及其意义。 铸件体积V与铸件散热面积S的比即R=V/S使凝固时间计算更加简便即T=R2/K2。引入模数的意义：1)计算更加简便2）是对平方根定律的补充，考虑到了铸件形状这个主要影响因素，使计算更接近实际。 5.分析说明纯金属的热过冷仅取决于凝固时熔体中的实际温度分布。 纯金属的平衡凝固温度为T0，S-L界面温度T*=T0—△T K,以S-L界面为原点建立坐标系，界面前方L相的温度梯度G L=dt/dx，L相x距离处的温度T（x）=T*+G L X,所以x处的过冷度△T（x）=△T k—G L X，由于△T k很小，可以略去，所以△T（x）=-G L x，要获得过冷，即G L<0，负的温度梯度，所以纯金属的热过冷仅取决于凝固时熔体的实际温度分布。 6.逐层凝固：△Tc/δT<<1凝固区宽度很小或为0，凝固时，由表及里逐层凝固，通常是窄结晶温度温度范围合金，纯金属以及共晶合金。