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  鑄鐵的概念及分類(lèi)

  鑄鐵是含碳量大于2.11%(一般為2.5～4%)的鐵碳合金冀宴。它是以鐵、碳毡熏、硅為主要組成元素并比碳鋼含有較多的錳秋孕、硫有咨、磷等雜質(zhì)的多元合金序无。有時(shí)為了提高鑄鐵的機(jī)械性能或物理、化學(xué)性能兔跌，還可加入一定量的合金元素勘高，得到合金鑄鐵。

  早在公元前六世紀(jì)春秋時(shí)期坟桅，我國(guó)已開(kāi)始使用鑄鐵华望，比歐洲各國(guó)要早將近二千年。直到目前為止桦卒，在工業(yè)生產(chǎn)中鑄鐵仍然是最重要的材料之一立美。

  鑄鐵的分類(lèi)

  一.根據(jù)碳在鑄鐵中存在形式的不同，鑄鐵可分為

  1. 白口鑄鐵

  碳除少數(shù)溶于鐵素體外方灾，其余的碳都以滲碳體的形式存在于鑄鐵中，其斷口呈銀白色稿屏，故稱(chēng)白口鑄鐵播托。目前白口鑄鐵主要用作煉鋼原料和生產(chǎn)可鍛鑄鐵的毛坯。

  2. 灰口鑄鐵

  碳全部或大部分以片狀石墨存在于鑄鐵中滋冀，其斷口呈暗灰色丙藤，故稱(chēng)灰口鑄鐵。

  3. 麻口鑄鐵

  碳一部分以石墨形式存在凿食，類(lèi)似灰口鑄鐵;另一部分以自由滲碳體形式存在窘螃，類(lèi)似白口鑄鐵。斷口中呈黑白相間的麻點(diǎn)馒俊，故稱(chēng)麻口鑄鐵册向。這類(lèi)鑄鐵也具有較大硬脆性，故工業(yè)上也很少應(yīng)用。

  二.根據(jù)鑄鐵中石墨形態(tài)不同瘸卦，鑄鐵可分為

  1. 灰口鑄鐵

  鑄鐵中石墨呈片狀存在瘩此。

  2. 可鍛鑄鐵

  鑄鐵中石墨呈團(tuán)絮狀存在。它是由一定成分的白口鑄鐵經(jīng)高溫長(zhǎng)時(shí)間退火后獲得的柳锣。其機(jī)械性能(特別是韌性和塑性)較灰口鑄鐵高愧理，故習(xí)慣上稱(chēng)為可鍛鑄鐵。

  3. 球墨鑄鐵

  鑄鐵中石墨呈球狀存在折柠。它是在鐵水澆注前經(jīng)球化處理后獲得的宾娜。這類(lèi)鑄鐵不僅機(jī)械性能比灰口鑄鐵和可鍛鑄鐵高，生產(chǎn)工藝比可鍛鑄鐵簡(jiǎn)單扇售，而且還可以通過(guò)熱處理進(jìn)一步提高其機(jī)械性能前塔，所以它在生產(chǎn)中的應(yīng)用日益廣泛。

  鑄造技術(shù)的方法選擇

  鑄造是將通過(guò)熔煉的金屬液體澆注入鑄型內(nèi)缘眶，經(jīng)冷卻凝固獲得所需形狀和性能的零件的制作過(guò)程嘱根。鑄造是常用的制造方法，優(yōu)點(diǎn)是：制造成本低巷懈，工藝靈活性大该抒，可以獲得復(fù)雜形狀和大型的鑄件，在機(jī)械制造中占有很大的比重顶燕，如機(jī)床占60～80%凑保，汽車(chē)占25%拖拉機(jī)占50～60%。鑄件的質(zhì)量直接影響著產(chǎn)品的質(zhì)量涌攻，因此欧引，鑄造在機(jī)械制造業(yè)中占有重要的地位。

  鑄造是一種古老的制造方法鹊尤，在我國(guó)可以追溯到6000年前迈招。隨著工業(yè)技術(shù)的發(fā)展，鑄造技術(shù)的發(fā)展也很迅速衣剂，特別是19世紀(jì)末和20世紀(jì)上半葉缘赋，出現(xiàn)了很多的新的鑄造方法，如低壓鑄造惊派、陶瓷鑄造誓胆、連續(xù)鑄造等，在20世紀(jì)下半葉得到完善和實(shí)用化送服。由于現(xiàn)今對(duì)鑄造質(zhì)量庸飘、鑄造精度、鑄造成本和鑄造自動(dòng)化等要求的提高炼杉，鑄造技術(shù)向著精密化瞒帜、大型化假棉、高質(zhì)量、自動(dòng)化和清潔化的方向發(fā)展院仿，例如我國(guó)這幾年在精密鑄造技術(shù)秸抚、連續(xù)鑄造技術(shù)、特種鑄造技術(shù)歹垫、鑄造自動(dòng)化和鑄造成型模擬技術(shù)等方面發(fā)展迅速剥汤。

  鑄造主要工藝過(guò)程包括：金屬熔煉、模型制造排惨、澆注凝固和脫模清理等吭敢。鑄造用的主要材料是鑄鋼、鑄鐵暮芭、鑄造有色合金(銅鹿驼、鋁、鋅辕宏、鉛等)等畜晰。鑄造方法常用的是砂型鑄造，其次是特種鑄造方法瑞筐，如：金屬型鑄造凄鼻、熔模鑄造、石膏型鑄造......等聚假。而砂型鑄造又可以分為粘土砂型唠陈、有機(jī)粘結(jié)劑砂型、樹(shù)脂自硬砂型骂妻、消失模等等,

  鑄造方法選擇的原則：

  1.優(yōu)先采用砂型鑄造

  據(jù)統(tǒng)計(jì)锭泼，我國(guó)或是國(guó)際上，在全部鑄件產(chǎn)量中篡氯，60～70%的鑄件是用砂型生產(chǎn)的焦凶，而且其中70%左右是用粘土砂型生產(chǎn)的。主要原因是砂型鑄造較之其它鑄造方法成本低即耕、生產(chǎn)工藝簡(jiǎn)單幢戳、生產(chǎn)周期短。所以象汽車(chē)的發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸體泰涡、氣缸蓋、曲軸等鑄件都是用粘土濕型砂工藝生產(chǎn)的撇涡。當(dāng)濕型不能滿(mǎn)足要求時(shí)再考慮使用粘土砂表干砂型像兆、干砂型或其它砂型。粘土濕型砂鑄造的鑄件重量可從幾公斤直到幾十公斤糜曲，而粘土干型生產(chǎn)的鑄件可重達(dá)幾十噸河哑。

  一般來(lái)講避诽，對(duì)于中、大型鑄件璃谨，鑄鐵件可以用樹(shù)脂自硬砂型沙庐、鑄鋼件可以用水玻璃砂型來(lái)生產(chǎn)，可以獲得尺寸精確佳吞、表面光潔的鑄件拱雏，但成本較高。

  當(dāng)然底扳，砂型鑄造生產(chǎn)的鑄件精度铸抑、表面光潔度、材質(zhì)的密度和金相組織衷模、機(jī)械性能等方面往往較差鹊汛，所以當(dāng)鑄件的這些性能要求更高時(shí)，應(yīng)該采用其它鑄造方法阱冶，例如熔模(失臘)鑄造刁憋、壓鑄、低壓鑄造等等能眠。

  2.鑄造方法應(yīng)和生產(chǎn)批量相適應(yīng)

  例如砂型鑄造嫁潦，大量生產(chǎn)的工廠應(yīng)創(chuàng)造條件采用技術(shù)先進(jìn)的造型、造芯方法叉砰。老式的震擊式或震壓式造型機(jī)生產(chǎn)線生產(chǎn)率不夠高皮匪，工人勞動(dòng)強(qiáng)度大，噪聲大众抽，不適應(yīng)大量生產(chǎn)的要求涮观，應(yīng)逐步加以改造。對(duì)于小型鑄件尺桅，可以采用水平分型或垂直分型的無(wú)箱高壓造型機(jī)生產(chǎn)線梳让、實(shí)型造型生產(chǎn)效率又高，占地面積也少;對(duì)于中件可選用各種有箱高壓造型機(jī)生產(chǎn)線裂瘤、氣沖造型線喻名，以適應(yīng)快速、高精度造型生產(chǎn)線的要求薇雳，造芯方法可選用：冷芯盒疚筋、熱芯盒、殼芯等高效制芯方法足绅。中等批量的大型鑄件可以考慮應(yīng)用樹(shù)脂自硬砂造型和造芯捷绑。

  單件小批生產(chǎn)的重型鑄件，手工造型仍是重要的方法氢妈，手工造型能適應(yīng)各種復(fù)雜的要求比較靈活粹污，不要求很多工藝裝備段多。可以應(yīng)用水玻璃砂型壮吩、VRH法水玻璃砂型进苍、有機(jī)酯水玻璃自硬砂型、粘土干型鸭叙、樹(shù)脂自硬砂型及水泥砂型等;對(duì)于單件生產(chǎn)的重型鑄件觉啊，采用地坑造型法成本低，投產(chǎn)快递雀。批量生產(chǎn)或長(zhǎng)期生產(chǎn)的定型產(chǎn)品采用多箱造型柄延、劈箱造型法比較適宜，雖然模具缀程、砂箱等開(kāi)始投資高搜吧，但可從節(jié)約造型工時(shí)、提高產(chǎn)品質(zhì)量方面得到補(bǔ)償裤狱。

  低壓鑄造乒踢、壓鑄、離心鑄造等鑄造方法殃秽，因設(shè)備和模具的價(jià)格昂貴捡霹，所以只適合批量生產(chǎn)。

  3.造型方法應(yīng)適合工廠條件

  例如同樣是生產(chǎn)大型機(jī)床床身等鑄件瞬拆，一般采用組芯造型法卧袄，不制作模樣和砂箱，在地坑中組芯;而另外的工廠則采用砂箱造型法削父，制作模樣纸谤。不同的企業(yè)生產(chǎn)條件(包括設(shè)備、場(chǎng)地朗夺、員工素質(zhì)等)讲稀、生產(chǎn)習(xí)慣、所積累的經(jīng)驗(yàn)各不一樣背哎，應(yīng)該根據(jù)這些條件考慮適合做什么產(chǎn)品和不適合(或不能)做什么產(chǎn)品葱峡。

  4.要兼顧鑄件的精度要求和成本

  各種鑄造方法所獲得的鑄件精度不同，初投資和生產(chǎn)率也不一致龙助，最終的經(jīng)濟(jì)效益也有差異砰奕。因此，要做到多提鸟、快脆淹、好、省，就應(yīng)當(dāng)兼顧到各個(gè)方面盖溺。應(yīng)對(duì)所選用的鑄造方法進(jìn)行初步的成本估算，以確定經(jīng)濟(jì)效益高又能保證鑄件要求的鑄造方法铣缠。