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铸 造 常 识

1. 钢和铁是按含碳量来区分的：
工业纯铁 C<0.0218％
钢 0.0218％ < C < 2.11%
铁 2.11％ < C < 6.69%
2. 钢按含碳量来分［碳素钢（非合金钢）］：低碳钢 中碳钢 高碳钢

工业纯铁
钢
铁
0.0218
低碳钢
0.25
中碳钢
0.6
高碳钢
2.11

镇静钢
半镇静钢
沸腾钢

碳素钢
常用牌号有WC1、WCB、ZG25及优质钢20、25、30及低合金结构钢16Mn

 灰铸铁
球墨铸铁
蠕墨铸铁
可锻铸铁(马铁)
白口铸铁

普通碳素结构钢
优质碳素结构钢

低碳钢 C < 0.25%
低碳钢又称软钢，含碳量从0.10%至0.25%低碳钢易于接受各种加工如锻造，焊接和切削，常用于制造链条，铆钉，螺栓，轴等。
中碳钢 0.25% < C < 0.60%
碳量0.25%～0.60%的碳素钢。有镇静钢、半镇静钢、沸腾钢等多种产品。除碳外还可含有少量锰（0.70%～1.20%）。按产品质量分为普通碳素结构钢和优质碳素结构钢。热加工及切削性能良好，焊接性能较差。强度、硬度比低碳钢高，而塑性和韧性低于低碳钢。可不经热处理，直接使用热轧材、冷拉材，亦可经热处理后使用。淬火、回火后的中碳钢具有良好的综合力学性能。能够达到的最高硬度约为 HRC55(HB538），σb为600～1100MPa。所以在中等强度水平的各种用途中，中碳钢得到最广泛的应用，除作为建筑材料外，还大量用于制造各种机械零件。
普通碳素结构钢
优质碳素结构钢
高碳钢 C > 0.60%
常称工具钢，含碳量从0.60%至1.70%，可以淬硬和回火。锤，撬棍等由含碳量0.75%的钢制造； 切削工具如钻头，丝攻，铰刀等由含碳量0.90% 至1.00% 的钢制造。
3. 合金钢：低合金钢、中合金钢、高合金钢
低合金钢
中合金钢
高合金钢
4. 耐磨钢分类
高锰钢 Mn: 11.0~14.0% C: 1~1.4% 高强度 高硬度 高耐磨 耐高温 抗冲击 低破碎率
高锰钢按照国家标准分为5个牌号，主要区别是碳的含量，其范围是0.75％－1.45％。受冲击大，碳含量低。锰含量在11.0％－14.0％之间，一般不应低于13％。超高锰钢尚无国标，但锰含量应大于18％。硅含量的高低，对冲击韧度影响较大，故应取下限，以不大于0.5％为宜。低磷低硫是最基本的要求，由于高的锰含量自然起到脱硫作用，故降磷是最要紧的，设法使磷低于0.07％。铬是提高抗磨性的，一般在2.0％左右。
中、低合金耐磨钢
铬钼硅锰钢
耐气蚀钢
耐磨蚀钢
特殊耐磨钢
5. 铸铁
铸铁的特征及主要用途见表7.1.1。 
序号
名称
特征
主要用途
1
 灰铸铁
2.7%～4.0%
 碳主要以片状石墨形式出现的铸铁 ，断口呈灰色
用于要求抗拉强度100～300MPa，对延伸率，耐磨性没有特殊要求的机械零件，是适合用途广泛的金属材料
2
球墨铸铁
铁液经球化处理，使石墨大部分或全部呈球状，有时少量为团絮状的铸铁
用于要求抗拉强度400～900MPa，对延伸率和耐磨性有一定要求的机械零件，如汽缸、轴承座、打桩锤等
3
 蠕墨铸铁
铁液经蠕化处理，使石墨大部分呈蠕虫状的铸铁
用于要求抗拉强度350～400MPa，对导热性和耐热疲劳性有一定要求的机械零件，如大功率柴油机气缸盖、排气管等
4
可锻铸铁(马铁)
白口铸铁通过石墨化或氧化脱碳可锻化处理，改变其金相组织和成分而获得的有较高韧性的铸铁，其石墨呈团絮状
用于要求抗拉强度300～450MPa，对塑性和韧性具有一定要求的机械零件，如铁路零件，汽车后桥等
5
 白口铸铁
碳主要以游离碳形式出现的铸铁，断口呈银白色
 用于高耐磨性的机械零件，如：耐磨机内衬板和磨球等

6. 几种铁碳合金的体积收缩率
常用合金中，铸钢的收缩率最大，灰铸铁最小。几种铁碳合金的体积收缩率见表1-2。常用铸造合金的线收缩率见表1-3。
表1-2  几种铁碳合金的体积收缩率
合金种类
含碳量（%）
浇注温度/℃
液态收缩（%）
凝固收缩（%）
固态收缩（%）
总体积收缩（%）
碳素铸钢
0.35
1610
1.6
3.0
7.86
12.46
白口铸铁
3.0
1400
2.4
4.2
5.4~6.3
12~12.9
灰 铸 铁
3.5
1400
3.5
0.1
3.3~4.2
6.9~7.8
表1-3  常用铸造合金的线收缩率
合金种类
线收缩率（%）
恒基用泡塑模，目前取值(％)如下：
灰铸铁
0.8~1.0
1.0
白口铸铁
2.3
2.3
可锻铸铁
1.2~2.0
2.0
球墨铸铁
0.8~1.3
1.3
碳素铸钢
1.38~2.0
2.0
铝合金
0.8~1.6

铜合金
1.2~1.4

不锈钢
1.8～2.5
2.8 （含镍）
高锰钢
2.3
2.3
高铬钢
1.8～2.0
2.0

7. 高铬钢
7.1 三铬钢：
含碳（C）占0.28-0.35%、含铬（Cr）12.8-13.5%等成份组成。经过油淬火处理后，硬度可达到54-56 HRC。该钢质系列产品特点：锋利、易复磨、不易生锈。
7.2 四铬钢：
含碳（C）占0.35-0.45%、含铬（Cr）12.8-13.5%、含钼（Mo） 0.5%含钒（V） 0.3-0.5%等成份组成。
经加热扩张后加以锻打，硬度可达到56-58HRC。该钢质系列产品特点：更锋利、防锈、具韧性、不易断脆、晶粒更细、易复磨。
7.3 五铬钢：
含碳（C）0.68-0.75%、含铬（Cr）16.7-17.5%，含钼（Mo）0.5%等成份组成；经过油淬火处理后，硬度可达到58-60HRC。该钢质系列产品特点：更坚硬更锋利、持久、防锈、韧性高。
7.4 复合钢：
几层材料是以爆炸产生的高温高压轧合的，外层侧面采用耐蚀性优良的低碳不锈钢、中间芯部材料则是高碳合金钢8Cr13MoV。通过热处理淬火后，外层由于采用的是低碳不锈钢材料，硬度值较低一般在HRC48以下。规格有三层、五层复合钢。复合钢具有复合层保护不易崩口、卷口。由于刀具刃口钢厚度减薄磨削加工容易，消费者在使用过程中便于修磨。五层复合钢刃口铜露出的部份溶出铜离子，具有抗菌性。

8. 消失模涂料配方
8.1 铝矾土90%，石英粉10%，酚醛树脂2%，白乳胶2%，钙膨润土3%，洗衣粉0.1%，异丙醇0.1%，适量的水；
8.2 硅砂粉与铝矾土比例2：3，（耐火材料100%），GM-1树脂2%，硅溶胶3%，锂膨润土1%，CMC1.5%,平平如0.3%，减水剂0.5%，适量的水；
8.3 铝矾土60%，片状石墨40%，硅溶胶4%，粘结剂4%，膨润土1%氧化铁3CMC3%,N助剂0.5%；

浇注系统设计要点
浇注系统的设计目标是形成良好的充型模式、减少或避免气体卷入、减少动能及热量损失、生产质量合格的压铸件;由于压铸件结构差别，工艺因素较多，浇注系统并无精确的设计规则或计算公式;进行此设计，经验是最重要的;
应使浇注系统截面积从直浇道到内浇口逐步缩小，有效减少卷气或吸气现象;
应尽量避免或减少浇注系统转折，防止卷气或压力损失过大;

尽量使金属液充型流程最短，并尽量使金属液从内浇口到达型腔各部位的距离相近;
内浇口不应设于有流动障碍阻挡液流之处，并尽量使金属液避开直冲型腔的现象，否则易造成型芯或壁面冲蚀、粘模及流动混乱等现象;

内浇口应尽量设于厚壁处，避免内浇口处金属液过早凝固，以便传递压力进行补缩补实;
金属液进入型腔后的流向要尽量延型腔、肋的方向;
尽量使用单个内浇口，当需要多个内浇口时，防止金属液进入后互相冲击造成涡流、卷气及氧化现象;
尽量形成顺序填充模式，有利于排气;
尽量使金属液填充型腔时不立即封闭分型面或排气口;
避免在浇口部位形成热节、形成缩松等缺陷;
内浇口不宜设在精度或表面粗燥度要求高且不进行加工的部位;
浇注系统应便于从工件上清除;
在实际操作中，以上事项不可能兼顾，要根据金属液的特点、客户标准及表面处理要求来确定取舍，要尽量避开直冲型腔的现象，以免因内部卷气造成的密度不均而影响氧化效果;且不可生搬硬套，弄巧成拙。

9. 继续…………….