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,如航空航天、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。
有色金属铸件的生产历史悠久,品种多,用途广。人类历史最早的有色金属铸件就是青铜器鼎、尊等,较晚发展起来如钛合金、高温合金等有色金属铸件。从日常生活用品到航空航天、船舶、石化、电力等领域都在应用着各种不同性能、结构形状的有色金属铸件。因为合金性能、铸件结构等不同,人们研究出各种冶炼方式、
铸造工艺方法,如砂型、金属型、重力、低压、离心、真空等铸造方式。近几年我国有色金属铸造发展非常快,产量猛增。专家预测,2008年全球有色铸件产量可达1512万吨,其中铝铸件平均增长率5%。由于我国装备制造业迅速发展,特别是汽车工业的发展,
中国有色铸件增长率会更高。有色金属铸造合金种类繁多,
铸造工艺方法较多。选择什么铸造方式、预防和解决铸件缺陷都是非常重要的问题。随着铸件结构复杂程度增加,铸件的制造成本提高,铸造过程节能、环保设施强化都要随着市场需求发生变化。作为铸造工作者要掌握铸造技术,不断创新,以应对市场挑战。
《有色金属铸件生产指南》。一书针对有色金属铸件生产的中小企业厂长,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,介绍有色金属及合金铸造的
基础知识、基本理论和实际操作,内容包括:有色金属及合金的特性
分析,合金牌号、化学成分、杂质限量和性能要求,金相组织及元素影响,熔炼工艺操作要点,铸造工艺规程铸件缺陷分析及防止方法,
热处理工艺
规范,力图从理论与实践结合上对有色铸件生产起指导作用。重点介绍了
铸造铝合金、铸造铜与铜合金、铸造锌合金、铸造镁合金、铸造钛合金、铸造
轴承合金的生产过程和知识。
随着技术进步和行业发展,有色金属铸件出口将逐年增加,为此附录提供了各类有色金属国内外(国外
标准主要是前苏联、美国、英国、法国、德国和
日本的相关标准)标准牌号对照,供参考。
本书编写人员都是在铸造企业工作多年,有丰富实践经验、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,如
材料、工具、设备都可根据书中指导进行合理选购。
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。本书由侯占山、王振良、丁合亭编写。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,借此向给予本书编写提供帮助和支持的单位和人员表示最诚挚的、衷心的感谢!
沈阳市铸造协会
会长葛厚彦
2008年1月 第1章有色合金铸造的基础知识
11有色合金的基本概念及分类1
111有色合金铸造的基本概念2
112铸造有色合金分类2
113常用有色金属元素的
物理 性能2
114常用的有色合金二元相图2
12铸造有色合金的特性及熔炼和
铸造工艺要求15
13有色合金熔炼的
冶金原理16
131有色合金的熔炼原理16
132合金液的处理原理16
14铸件凝固及铸造性能17
141铸件凝固17
142铸造性能18
15有色合金铸造发展趋势19
第2章有色金属铸造用原辅材料
21有色
金属材料20
211纯金属20
212常用的中间合金24
213元素添加剂24
22
非金属材料及辅助材料25
221熔炼炉用材料25
222各种熔剂26
223造型、制芯的原材料27
224其他辅助材料28第3章有色合金的熔炼炉
31有色合金熔炼炉的基本要求、
种类和选用30
311熔炼炉的基本要求30
312熔炼炉的种类和选用30
32常用有色合金熔炼炉的基本结构
和技术参数31
321坩埚电阻炉31
322无芯感应熔炼炉31
323真空电弧炉36
324火焰反射炉37
325燃料坩埚炉38
33熔炼与浇注工具39
331熔炼和浇注常用的工具39
332理化
检验试样42
333焦炭坩埚炉熔炼有色合金的
通用规程43
第4章有色合金铸造工艺
41铸造工艺的种类及选择45
411铸造工艺的种类45
412工艺方法的选用46
42砂型
铸造工艺设计46
421造型方法分类与选择46
422制芯方法分类与选择47
423砂型铸造工艺方案的确定48
424模型工艺设计48
425芯盒设计53
426浇注系统设计56
427冒口和出气孔设计58
428冷铁设计59
43金属型设计59
431浇注位置的选择60
432分型面的确定60
433金属
模具材料选用60
434金属模具的尺寸设计60
435离心铸造模具尺寸设计
要点61
436浇、冒系统的设计62
437排气道的设计62
438定位设计62第5章铸造铝合金
51铝合金及其性能63
511铸造铝合金的特性63
512铸造铝合金的分类65
513铸造铝合金的牌号、化学
成分及杂质允许含量66
514铸造铝合金性能69
515铸造铝合金的特点及应用72
516铝合金的显微组织及影响
元素75
52铸造铝合金的熔炼工艺79
521熔炼前的准备工作80
522配料
计算80
523熔炼工艺规程82
53铝合金的铸造工艺83
531砂型铸造工艺规程84
532金属型铸造工艺规程91
533低压铸造工艺规程92
534铝合金压铸工艺规程94
54热处理97
541热处理的分类及原理97
542热处理设备及仪表98
543热处理工艺参数及操作99
544热处理质量检验103第6章铸造铜与铜合金
61铜与铜合金及其性能105
611铜与铜合金的特性105
612铜合金的分类、牌号及化学
成分106
613铜与铜合金的性能110
614铜与铜合金的显微组织及
元素影响115
62铜与铜合金的熔炼117
621熔炼前的准备工作117
622配料计算117
623各类合金熔炼工艺要点118
624铜与铜合金的浇注温度119
63铜与铜合金的铸造工艺119
631砂型铸造120
632铜与铜合金金属型铸造122
633离心铸造123
634铸件清理检查入库125
64铜合金铸件的热处理125
641热处理分类125
642热处理工艺规范和操作
要点126
643热处理质量检验127第7章铸造镁合金
71镁合金及其性能128
711镁合金概述128
712铸造镁合金的分类、牌号及
化学成分129
713铸造镁合金的
力学性能130
714镁合金的显微组织及元素的
影响131
72镁合金的熔炼135
721镁合金熔炼的特点和
要求135
722熔炼前的准备138
723镁合金的熔炼工艺140
73镁合金的铸造工艺143
731砂型铸造工艺143
732镁合金压铸工艺158
74镁合金铸件的热处理165
741镁合金铸件热处理的基本
原理165
742镁合金热处理的设备及
要求166
743镁合金铸件热处理工艺166
744镁合金铸件热处理技术要求
和说明166
745铸件热处理的质量检查168
746热处理技术安全168
75镁合金铸件的
表面处理168
751镁合金铸件的氧化处理168
752镁合金铸件的浸润处理170第8章铸造锌合金
81铸造锌合金及其性能172
811铸造锌合金牌号及化学成分172
812铸造锌合金的性能172
813铸造锌合金的特点和
用途174
814锌合金的金相组织及
元素的影响175
82铸造锌合金熔炼176
821熔炼炉和坩埚的选用176
822熔炼用金属和非金属
材料177
823配料计算177
824熔炼前准备180
825锌合金熔炼操作要点180
826锌合金浇注181
83锌合金的铸造工艺181
831锌合金凝固特性181
832锌合金砂型和金属型铸造
工艺182
833典型零件铸造工艺实例183
834锌合金压铸简介187
835铸件清理检查入库188
836铸件常见缺陷及预防
措施189
84锌合金热处理189
841尺寸稳定化热处理189
842提高韧性热处理190第9章铸造钛合金
91铸造钛合金及其性能191
911钛合金的分类、牌号及
化学成分191
912钛合金的性能191
913钛合金的显微组织194
92铸造钛合金的熔铸194
921自耗电极铸锭的制备195
922钛合金的熔铸196
93钛及其钛合金的铸造工艺198
931钛合金铸造工艺分类及
应用198
932石墨捣实型铸造工艺199
933熔模
精密铸造工艺200
94钛铸件的清理和精整202
941钛合金铸件清理精整
工序202
942钛合金铸件的常见缺陷和
修复202
943钛合金铸件的质量检验203
95钛合金铸件的热处理203
951退火处理204
952真空除氢退火204
953热等静压处理205
954铸件热处理后表面污染的
处理205
955铸件热处理效果的评定205
第10章铸造轴承合金
101铸造轴承合金及性能206
1011轴承合金的分类、特点及
应用206
1012轴承合金的牌号及化学
成分207
1013轴承合金的性能209
1014合金显微组织211
102轴承合金的熔炼213
1021锡基轴承合金的熔炼工艺
要点213
1022铅基轴承合金的熔炼工艺
要点213
1023铝基轴承合金的熔炼
工艺214
1024铜铅合金的熔炼工艺214
103轴承合金的铸造工艺214
1031锡基和铅基轴承合金
铸造工艺214
1032铝基轴承合金铸造工艺217
1033铜铅轴承合金的铸造
工艺217
104轴承的质量检验和铸造缺陷
分析218
1041轴承的质量检验218
1042轴承的铸造缺陷分析220
附录1常用的
数学计算公式221
附录2相关计量单位、铸造方法及
热处理符号222
附录3国内外铝合金相近牌号
对照223
附录4国内外锡青铜相近牌号
对照224
附录5国内外铝青铜相近牌号
对照224
附录6国内外黄铜相近牌号对照225
附录7国内外镁合金相近牌号
对照225
附录8国内外锌合金相近牌号
对照226
附录9国内外铸造钛合金相近
牌号对照226
附录10国内外轴承合金相近牌号
对照226
参考文献228
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。
本书适应铸造生产规模化、零部件专业化发展的趋势,介绍有色金属铸件生产的基础知识、基本理论和实际操作。重点阐述:铸造铝合金、铸造铜与铜合金、铸造锌合金、铸造镁合金、铸造钛合金、铸造轴承合金的合金特性分析,合金牌号、化学成分、杂质限量和性能要求,熔炼工艺操作要点,热处理工艺规范,铸件缺陷分析及防止方法。书中用表格形式介绍了国内标准牌号与国外(前苏联、美国、英国、法国、德国和日本)标准对照,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。