铸造是多学科知识与实践相结合的一门实践性很强的应用
技术。提起“翻砂”(铸造技术),很多人都认为很简单,其实不然,很多领域的产品,如航天航空、汽
车工业、船舶车辆及各类
机械制造等高技术产品,往往因为铸件(关键部件)不合格,使先进的
设备发展受阻。铸件的研发、试验、
生产都需要有一定铸造知识的人去做,铸造人才匮乏是影响铸造行业振兴发展的关键问题。
为此,我们组织编写了《铸铁件生产指南》、《铸钢件生产指南》、《
有色金属铸件生产指南》等实用技术图书,将铸造生产相关基本知识,老一辈铸造专家的实践经验、操作技巧,成熟的铸造方法整理出来,供铸造领域的技术人员阅读,以期读者从中学到更多的铸造知识,为市场提供铸造精品,发展我国铸造业。
铸铁件在国民经济各个领域的应用是非常广泛的。近十年来,我国铸造生产和技术发展迅速,
2006年我国铸件产量已达2809万吨,铸件年产量连续8年居世界第一。在我国铸件年产量中,铸铁件产量为2127万吨,占铸件总量的758%以上。可见,铸铁件产量之大,用途之广,发展之快。专家预测,铸铁件还将有较大的发展前景。同时,铸铁件的市场也面临着严峻的挑战:对铸铁件的质量要求越来越高,如铸件的外观质量、尺寸精度;铸件材质要满足
力学性能、耐磨性、耐蚀性、切削性、气密性等要求;铸件的制造成本要低,铸造过程要节能、环保。铸件结构复杂程度及对材质的要求都将随市场需求发生巨大的变化。
铸造工作者要掌握铸造技术,不断创新,以应对铸铁件市场的挑战。
《铸铁件生产指南》一书针对广大铸造生产一线的工程技术人员、技术工人及中等技术学校师生的阅读需要,适应铸造生产规模化、零部件专业化发展的趋势,介绍了铸造成形机理、铸铁熔炼、造型
材料、
铸造工艺装备以及铸件后序处理等铸铁件生产的全过程。本书编写人员都是在铸造企业工作多年,有丰富实践经验、有较深铸造技术理论
基础的高级工程师,全书内容力求简洁、易懂,尽量减少理论性论述,增强实践性和可操作性;铸造过程内容多,辅助过程内容少,读者可根据书中介绍,合理选用铸造原辅材料和设备。
沈阳市铸造协会具有二十多年的会史,多年来,广泛组织铸造行业交流,为促进行业技术进步,提升管理水平,为我国铸造行业发展做出过一定贡献。
沈阳市铸造协会先后组织十几位铸造专家参加本书的编写工作,几十位专家参与本书的评审,特别是得到了《铸造》杂志社和全国
铸造标准化技术委员会的支持。本书主要由于尔元、王德祖、杨雅杰编写,参加编写的人员还有段永文、李长发。全书由张寅主审,刘冬梅参审。
本书在编写过程中还得到了沈阳铸造厂、沈阳重型机器厂、沈阳机车车辆厂、
中国一航沈阳黎明航空发动机(集团)有限责任公司、沈阳新光华旭铸造厂、沈阳气压机厂、沈阳水泵厂等企业的大力支持,借此对本书编写提供帮助和支持的单位和人员表示最诚挚的感谢!
沈阳市铸造协会会长葛厚彦
2008年1月
第1章绪论
11铸铁及铸铁件的特点1
12铸铁件的生产环节和要求2
121熔化环节2
122铸型环节2
123铸件后处理3第2章铸铁的基本知识及铸铁件的成形过程
21概述4
211铸铁的分类4
212铸铁牌号的表示方法5
213各种铸铁件的特点及
应用7
22铸铁的结晶过程8
221金属结晶过程的基本知识8
222铁碳平衡相图9
223铸铁的结晶过程10
23影响铸铁组织和性能的因素11
231化学成分的影响11
232冷却速度的影响12
233孕育处理的影响13
234炉料的影响13
235铁液过热的影响14
24铸铁的基体组织和石墨状态14
241灰铸件的基体组织、石墨
状态、共晶团、碳化物和
磷共晶14
242球墨铸铁件的基体组织和
石墨状态17
243蠕墨铸铁件的基体组织及
石墨状态20244可锻铸铁的基本组织和
石墨状态21
25五元素在铸铁件中的作用、
选择与控制21
251碳和硅22
252锰23
253磷24
254硫24
26合金元素及微量元素在铸铁件
中的作用与控制25
261各种合金元素在铸铁件中
的作用与控制25
262微量元素在铸铁件中的
作用与控制26
27铸铁件成形的基本原理26
271铁液性质及充型能力26
272铸铁件的凝固27
273铸铁的结晶及其宏观组织
的控制29
274偏析29
275气体和
非金属夹杂物30
276铸铁件的收缩和收缩
缺陷32
第3章铸铁熔炼及设备
31铸铁熔炼技术的发展概况34
32冲天炉熔炼技术35
321冲天炉的主要结构及参数
选择35
322冲天炉主要工艺参数的
选择43
323冲天炉操作要点46
324改善冲天炉熔炼效果的
有关措施48
325冲天炉熔炼的
冶金过程及
炉内铸铁化学成分的变化52
326冲天炉炉料配料58
327冲天炉熔炼的检测技术60
33感应电炉熔炼67
331无芯感应炉熔炼技术67
332炉衬分类、捣制、烧结69
333炉内电磁现象的正确运用75
334装料及熔炼作业76
34铸铁的双重熔炼技术77第4章造型材料及其制备
41造型材料的重要性78
42造型材料的分类79
43型(芯)砂的制备及性能
控制80
431黏土型(芯)砂80
432合脂砂99
433水玻璃砂102
434树脂砂106
44涂料117
441涂料的作用和分类117
442涂料的组成物117
443铸铁件用涂料的配方和
制备118
444涂料的性能和检测119
445涂料的涂覆方法121
446涂料的质量控制121第5章砂型铸造生产过程
51砂型铸造概况123
511铸型的构成123
512砂型铸造基本工序123
513手工造型的基本操作125
52造型和制芯133
521手工造型133522机器造型141
523手工制芯149
524机器制芯163
53合箱与浇注166
531合箱166
532浇注171
54落砂与清理175
541铸件的落砂175
542铸件的清理177
543铸件的浸渗182
544铸件的涂漆184
545铸铁件的时效处理和
热处理185第6章砂型
铸造工艺设计 61铸造工艺设计的内容188
62铸造工艺方案的确定188
621铸件的工艺性
分析188
622造型和制芯方法的
选择190
623铸型种类的选择191
624确定铸件浇注位置192
625铸型分型面的选择192
63砂芯设计194
631砂芯数量和形状的
确定194
632芯头结构196
64铸造工艺参数选择199
641铸造收缩率199
642机械
加工余量200
643起模斜度200
644工艺补正量200
645分型负数201
646砂芯负数和分芯负数201
647反变形量202
65浇注系统设计202
651浇注系统的结构组成及
作用202
652浇注系统的类型、特点及
应用203
653灰铸铁件浇注系统设计205
654球墨铸铁件浇注系统
设计207
655一箱多铸小件浇注系统
设计207
656过滤式浇注系统208
66冒口、冷铁和铸筋209
661铸铁件冒口种类、形状和
位置209
662铸铁件冒口尺寸210
663冒口数量的确定211
664铸铁件冷铁213
665铸筋213
67铸造工艺文件214
671铸造工艺图214
672铸件图215
673铸型装配图和铸造工艺
卡片215
68铸造工艺实例分析217
681球墨铸铁活塞裙217
682选择造型、制芯方法217
683浇注位置及分型面219
684浇注系统
计算219
685工艺出品率的计算219
第7章铸造工艺装备设计
71金属模样220
711金属模样尺寸的计算220
712金属模样的结构设计221
713金属模样的壁厚和
加强筋222
72模底板和模板框223
721模底板的结构224
722模底板基本类型224
723模板框227
73金属芯盒228
731普通金属芯盒的结构
形式228
732金属芯盒设计229
74砂箱232
741砂箱设计的基本原则和
主要内容232
742砂箱本体设计233
743砂箱加工的技术要求237第8章铸铁件缺陷及防止方法
81铸件缺陷种类及其特征238
82铸件缺陷产生的原因及防止
方法243
821气孔与针孔(皮下气孔)243
822缩孔类缺陷244
823砂眼246
824夹渣246
825裂纹247
826粘砂248
827夹砂结疤249
828铸件变形250
83铸件缺陷分析250
831铸件缺陷的分析过程251
832铸件缺陷与过程控制的
关系252
833产品质量分析报告253
84铸件缺陷的修补253第9章铸件质量
检验 91铸件质量和质量等级257
92铸件质量检验方法258
921铸件质量检验方式258
922铸件质量检验方法259
93铸件质量检验报告267
94铸件质量检验规程编制267
参考文献269 本书紧密围绕铸铁件生产实践,有针对性地介绍了与铸铁件生产相关的工艺和工装设计、造型材料、生产工艺、质量控制和缺陷防止等知识。通过对典型铸造工艺实例分析,读者可全面了解从铸造成形机理、铸铁熔炼、造型材料、铸造工艺装备到铸件后序处理等铸铁件生产的全过程。
书中介绍了铸铁件生产中
最新的中外标准,便于读者查阅。
本书可供铸造领域的技术人员、管理人员以及企业技术工人在实践中参考,也可供大专院校师生、科研人员阅读。