铸熔
一名词解释
碳当量：根据各元素对共晶点实际碳量的影响，将这些元素的量折算成碳量的增减，称之碳当量。
共晶度：铸铁的实际含碳量和共晶点实际含碳量的比值。以Sc来表示。SC=C铁/Cc ′
球化率：在铸铁微观组织的有代表性的视场中，单位面积上球状石墨数目与全部石墨数目的比值
蠕化率VG：在有代表性的显微视场内，蠕虫状石墨的数量与全部石墨数量的百分比由于片状石墨较少，所以石墨总数只计算蠕虫状和球状石墨的数量
热过冷：因纯金属的理论凝固温度是恒定的，凝固过程中过冷度完全取决于实际温度分布，即过冷度的大小和过冷区的形态是由传热所控制，这种过冷称为热过冷
缩减作用：石墨在铸铁中占有一定的体积，几乎没有强度，是金属基体的有效承载截积减小。主要取决于石墨的大小、数量和分布，以数量为主。数量越多，尺寸越大，缩减程度越大，铸铁的强度和塑韧性降低越严重。缺口作用：石墨的片端好像是存在于铸铁中的裂口，在承受负荷时造成应力集中，导裂纹的早期产生并发展，出现脆性断裂，使灰铁的塑韧性几乎表现不出来。主要取决于石墨的形状和分布，尤以形状为主，如为片状石墨则主要取决于石墨片的尖锐程度，通常可以用石墨的表面积与体积之比来说明。尖锐程度越大，造成应力集中越严重，强度越低。因
此，可通过改变G的形态来提高铸铁的力学性能
球化衰退：球化处理后的铁液在停留一段时间后，球化效果会下降甚至消失，极为球化衰退。
磨料磨损是指由硬颗粒或突出物作用使材料迁移导致的磨损。
耐热性：铸铁在高温下抗氧化和抗生长的能力。耐热铸铁：在高温下具有一定的抗氧化和抗生长性能，并能承受一定载荷的铸铁。耐磨铸铁是指用于抵抗磨料磨损的铸铁。
可锻铸铁：将一定成分的白口铸铁毛坯经退火（石墨化退火和氧化脱碳退火）处理，使白口铸铁中的渗碳体分解成为团絮状石墨，从而得到由团絮状石墨和不同基体组织组成的铸铁，称为可锻铸铁。
孕育处理：铁液浇注前，在一定条件下，向铁液中加入一定量的孕育剂以改变铁液的凝固过程，改善铸态组织，从而达到提高性能的目的的处理方法。炉料的遗传性：当由一种炉料换成另一种炉料时，虽然
铁液的基本成分并未改变，但铸铁的组织，包括石墨化
程度、白口倾向及石墨形态和基体组成却发生了变化，
这种变化的原因来自炉料，称为炉料的遗传性。
生铁中石墨的遗传性：某些生铁中Si、C含量较高，组
织中有粗大的初生石墨。重熔时，由于石墨熔点较高，
铁液在炉中停留的时间较短，因此，粗大的石墨来不及
完全溶解在铁液中，而在铁液凝固过程中，残留的石墨
作为石墨析出的晶芽而继续长大，故有时在亚共晶铁液
中出现粗大的初生石墨，这是由于生铁中石墨的遗传性
所致。
焦铁比分为层焦铁比（一批层焦与一批铁料的重量比）
和总焦铁比（将底焦用量分配到一次熔炼过程中所有批
数层焦中，计算的比值）。通常用的是层焦铁比。
炉气燃烧比：ηv=CO2/(CO2+CO)*100%
炉壁效应:炉气有自动趋于沿炉壁流动的倾向，即炉壁效
应。
铸造低合金钢: 是在铸造碳钢的化学成分的基础上加入
为量不多的一种或几种合金元素所构成的钢种，其合金
元素的总含量一般不超过5 %。
铸造高合金钢: 加入合金元素在10%以上的碳钢。
是以钒、铌、钛、锆、硼和稀土作为合金元素构成的铸
造低合金钢。合金元素<0.10%，故称为微量合金化铸钢，
耐空气、蒸气和水等弱腐蚀性介质腐蚀的钢称为不锈钢
热强性：是指高温下工作时对断裂的抗力（持久强度），
或在高温下长时工作时抗塑性变形的能力（蠕变抗力）。
抗氧化性：抵抗氧化性介质（液态或气体:O2、H2O、CO2）
腐蚀的性能。
变质: 加入变质剂，改变某一种相在凝固时的生长方式
使其尺寸变小或形态发生变化。
细化：在液态金属中加入细化剂生成一些高熔点的物质
成为异质形核的核心，而使晶粒细化。
T6: 固溶处理后完全人工时效。
二问答。
1.铁-碳相图的二重性，硅对相图的影响
Fe-C合金中的碳有渗碳体Fe3C和石墨两种存在形式。在
通常情况下，碳以Fe3C的形式存在，即Fe-C合金按
Fe-Fe3C系转变。但Fe3C是一亚稳相，在一定条件下分
解为铁和石墨，所以石墨是碳存在的更稳定状态。这样
Fe-C相图就有Fe-Fe3C和Fe-G两种形式。
硅对铁碳相图的影响①硅使共晶点和共析点左移，即减
小共晶和共析含碳量，其中对共晶含碳量影响较显著。
②硅略微提高共晶和共析转变温度，并使转变在一个温
度区间中进行，对共析转变温度范围的作用更为显著。
③硅的加入，使相图出现了共晶和共析转变的三相共存
区。
④随着硅含量的增加，相图上的奥氏体区逐渐缩小。
2 初生石墨的形态
初生石墨是在铁液中直接析出，铁液中的碳原子从各个
方向以相等的几率扩散到石墨晶核处而使石墨晶体长
大，因此石墨晶体的长大方式以及石墨形态完全受石墨
晶体结构以及铁液与石墨之间的界面能所决定。
①从晶体生长理论出发，石墨沿基面（a向）生长是占
优势的。因为在棱柱面的方向上存在着强的未饱和的键，
在这些面生长时不需要再形核，铁液中的碳原子能直接
地结合到未饱和的键上去。
②从界面张力方面考虑，由于石墨晶体结构的不对称
性，使得铁液-棱柱面与铁液-基面间的界面张力不同。
在纯净的铁液中，前者大于后者，使得石墨沿a向生长
时，所受到界面张力的约束作用比沿c向生长时要大得
多，因此，石墨主要沿c向生长。
③铁液中的杂质元素（特别是S）对石墨的生长方式有
重要的影响。S是表面活性元素，在石墨晶体表面上进行
选择性吸附，优先吸附在棱面上，从而大大降低了铁液-
棱面之间的界面能，促使石墨沿a向生长。
④铁液中含有强力脱硫的元素（Mg、Ce）时，消除了S
的表面吸附作用，使石墨沿c向生长。
3. 影响石墨形态的因素
①石墨的晶体结构；②铁液-石墨之间的界面能；③
合金元素。
4.片状G的形成过程
石墨晶体呈六方晶格结构，从晶体学理论看，G的正常生
长方式应是沿基面（0001）的择优生长，最后形成片状。
但实际条件下，由于G的晶体缺陷及熔体中的杂质等而
成多种形态。
①形成条件
a. 螺位错台阶：即沿a向，又沿c向生长，最后长成具
有一定厚度的片状石墨。
b. 旋转晶界：取决于Va/Vc。普通HT中G呈片状，这是
由于O、S等活性元素在G棱面上的吸附，使这个原本光
滑的界面变得粗糙，只需小的过冷即沿a向生长，使Va ﹥Vc，长成片状石墨。
5. 球状G的形成过程
①球状G的结构多晶体结构，从核心向外呈辐射状生长。
②球状G的形成条件
两个必要条件：铁液凝固时必须具有较大的过冷度和较大的铁液-G间的界面张力。
6. 蠕虫状G的形成过程
在共晶凝固过程中从铁液中直接析出的，最初形态呈小球状或聚集状，经过畸变，透过没有奥氏体包围的长出口，在与铁液直接接触的条件下而形成的。
球状G的形成机理
a. 石墨晶核的产生：外来杂质微粒。
b. 球状石墨的长大：螺位错占主导。
c. 球化元素的作用：去除O、S等对G球化的干扰。
6种片状石墨的形态、形成条件、对基体的性能的影响。
1. 片状石墨的分布类型及形成条件①均匀分布无方向性的片状石墨（A型）冷却速度较低的情况下形成的。存在于石墨-奥氏体共晶团内，分布比较均匀。由于冷速较低，结晶过程缓慢，故热流的方向性对晶体的生长影响不明显，石墨片的生长方向和个体尺寸不规则。碳当量高、生长慢、共晶过冷度低时，片体粗大。②菊花状石墨（B型）冷速较大时形成的。共晶开始阶段，G 分枝多而密，随着共晶转变中结晶潜热的释放，外层G 片沿热流方向伸展较长，随着热流方向性减弱，外围G 生长进一步减缓而呈蜷曲状。对基体的削弱作用大于A 型G③块片状石墨（C型）过共晶铁液在小的过冷度下形成的，常称为初生石墨。液相中碳的来源充足，而且石墨的形成不受其他固相阻碍，结晶条件较好，晶体能充分发育，形成枝晶形态的分枝。石墨片体比较粗大，对基体有严重的削弱作用。④枝晶点状石墨（D型）初生奥氏体结晶温度范围宽，液相处于较高的共晶过冷条件下，由充分发育的奥氏体枝晶间熔液进行共晶转变而析出的点状或细片状石墨。这是一种细小的过冷石墨，分枝频繁，普遍发生弯曲、扭转、片体尺寸小，分散度高，没有明显的方向性。⑤枝晶片状石墨（E型）亚共晶铁液在小的过冷度下形成的。共晶之前析出初生奥氏体，残留在奥氏体枝晶间的铁液在共晶转变中沿奥氏体枝晶方向析出而形成有方向性的石墨。由于冷速较低，因此G片比D型大。⑥星状石墨（F型）过共晶铁液在
大的冷速下形成的。星状石墨中心的大块状G为初生G，
由于冷速较大，初生G不能长大，而共晶G则以初生G
为依附沿辐射方向生长。
提高灰铸铁性能主要途径：1、合理选定化学成分2、孕
育处理3、低合金化
在灰铸铁热处理:1、低温退火，消除内应力的热处理，
并称热时效2、改善加工性能，降低硬度（去除铸件内残
留的少量的由硫化物）的热处理（称为高温石墨化退火）
㈡球墨铸铁的退火：
目的去除铸态组织中的自由渗碳体及获得F球墨铸铁。
高温石墨化退火Ac3以上50～100℃，铸铁组织为G＋A。
低温石墨化退火是为了是珠光体分解成铁素体和石墨，
可采用两种方式：一种为加热到Ac1以上温度获得奥氏
体基体后，让铸件缓慢通过共析转变温区，是奥氏体直
接按稳定系进行共析转变，形成铁素体和石墨。另一种
为在Ac1温度一下加热并保温，使珠光体分解为铁素体
和石墨。退火完成以后铸件随炉冷至550~600℃后出炉空
冷，以免产生缓冷脆性
㈢球墨铸铁的正火处理：
目的在于增加金属基体中珠光体的含量和提高珠
光体的分散度, 并使其细化，提高铸铁的强度、硬度和
耐磨性。当铸态存在自由渗碳体时，在正火之前必须进
行高温石墨化退火，以消除自由渗碳体。正火后组织特
征为：铁素体被珠光体分割成分散状或破碎状，这种组
织使球墨铸铁具有良好的强度性能和较高的伸长率和韧
性。
高温完全奥氏体化正火（Ac1上限加30~50℃）以
获得尽可能多的珠光体组织。
部分奥实体化正火（Ac1上、下限之间）加热温度
处于奥氏体、铁素体和石墨三相共存区，仅有部分基体
转成奥氏体，而剩下的部分铁素体则以分散形式分布，
转变成奥氏体的部分在随后冷却过程中转变成珠光体。
为获得珠光体基体，还可采用淬火-高温回火的调制处
理，得到回火索氏体组织。
㈣球墨铸铁的等温淬火处理：
得到贝氏体或奥氏体-贝氏体基体组织的球墨铸铁。前者
淬火液温度较低，通常得到下贝氏体。后者一般采用较
高温度的淬火液，得到奥氏体加上上贝氏体组织。
① B下—QT(针状) 250℃低温回火高于300℃时B分
解②γ+ B
下
—QT(羽毛
②Ⅰ M 当γt↑时→ M↓ B↑α↑、M（c%↑）→γ（B）
→
γ过饱和Ⅱγ（c%↑↑）若t↑→B型α+Fe3C
QT的凝固特性
1. 球墨铸铁的共晶凝固范围较宽
灰铸铁共晶凝固时，片状石墨的端部始终与铁液接触，
因而共晶凝固过程进行较快。球墨铸铁因为石墨球在长
大后期被奥氏体壳包围，其长大需要通过碳原子的扩散
进行，因而凝固过程进行较慢，以致于要求在更大的过
冷度下通过异质形核来维持共晶凝固的进行。
2. 球墨铸铁具有较大的共晶膨胀力
球墨铸铁共晶凝固过程中石墨很快被奥氏体壳包围，石
墨长大过程中因体积增大所引起的膨胀不能传递到铁液
中，从而产生较大的共晶膨胀力。当铸型刚度不高时，
由此产生的共晶膨胀将引起缩松缺陷。
3. 球墨铸铁的糊状凝固特性
球墨铸铁的共晶凝固温度范围较灰铸铁宽，其固液两相
区的宽度比灰铁大，表现出糊状凝固特性，灰铁则表现
出层状凝固特性。
4.球墨铸铁的石墨核心多
经由球化和孕育处理，球墨铸铁的石墨核心较灰铸铁多，
因而其共晶团尺寸也比灰铸铁细得多。
灰铸铁的热处理
一.消除铸造应力热处理（低温退火或热时效）
530-550℃保温：使铸件中的内应力得到一定程度的松
弛。提高退火温度能有效地使应力得到松弛。但温度过
高（﹥600℃）时，将会使珠光体发生分解，从而导致铸
铁强度、硬度降低。
二.消除局部白口组织热处理（高温退火）
当HT中的碳当量较低时，若铸件上某些局部的壁厚比主要壁厚薄得多，则在铸件中会产生局部白口的情况。但又不宜通过提高碳当量来消除白口，因为这样会使铸件上主要壁厚处的铸铁组织中珠光体量减少和石墨粗大，从而使铸铁的性能降低。这时可通过高温退火来解决。
QT的热处理工艺
① QT的退火处理
a. 目的
去除铸态组织中的自由渗碳体，得到α-QT。
b. 类型
a）高温G化退火（有自由渗碳体）：加热至AC3以上50-100℃，保温
2-4h，转变为γ+G球。 b）低温G化退火（ P →α+G）：加热至AC1以上
得到γ，然后缓冷通过共析转变区，使γ→α+G；或
在Asr1以下保温3-6h，使P →α+G。
退火后随炉冷至600-550 ℃后空冷，以免产生缓冷脆性。
② QT的正火处理
a. 目的
使基体中珠光体的含量增加，分散度增大，得到P-QT。
b. 类型
a）正火前高温石墨化退火（有自由渗碳体）：温度比α
-QT高10-
20℃。由于P-QT中Mn%较高，难以分解。
b）高温完全γ化正火：AZC1以上30-50℃，得
到尽可能多的P，强度、
硬度较高，但塑韧性较低。
c）高温部分γ化正火：ASC1- AZC1（γ+α+G
三相区），部分基体转变
为γ，冷却后转变为P，剩余的是α分散分布。
组织特征：α被P分割呈分散状或破碎状，具
有良好的强度，较高的
塑韧性。
③ QT的等温淬火处理
a. 目的：得到B下-QT或γ+B上-QT
b. 类型
a）淬火液温度较低（300-330
℃）时：得到B下-QT，强度高，韧性
低。
b）淬火液温度较高（330-370
℃）时：得到γ+B上-QT，强度有所下
降，塑韧性提高。
KT的退火过程及控制
①α-KT的退火
a. 升温阶段（高温γ化）（0-1）
图3-3 QT等温淬
b.高温G化（1-2）：Fe3C→γ+G
C.中间冷却（2-3）：γ中碳的脱溶
d.低温G化（3-4）
e.冷却（4-室温）
0点：铸态组织Fe3C+P
1点：γ+Fe3C
2点：γ+G（团絮状）
3点：温度降低，γ中的碳发生脱溶，附在G上，使G长大，组织为P+G。
4点：略低于共析温度保温，进而 P→α+G，因此4点的组织为α+G。3-4所需时间为16h。或在780℃左右缓冷（3-5 ℃/h）通过共析区域，γ→α+G。
② P-KT的退火
a. 升温
b. 高温石墨化
ⅰ. 随炉冷却至820-860 ℃后空冷，使铸件以较快的冷速通过共析转变区域，形成P片-KT，具有较高的强度。
ⅱ. 随炉冷至680 ℃，保温6-8h，形成P粒-KT，具有较高的塑韧性。
ⅲ. 淬火成M，然后在590-630 ℃回火，形成P 回粒-KT，延伸率低，但强度较高。
③ KTB的退火
白口毛坯在氧化性气氛中退火处理， Fe3C高温分解出碳，被炉气氧化成CO和CO2，表层碳被氧化去除后，在铸件断面上形成碳的浓度梯度，使碳不断由里向外扩散，不断地被氧化，以使铸件发生从表面向中心的逐层脱碳过程，从而使铸件韧化
铸铁在高温下的氧化：
Fe+O2→FeO, Fe3O4, Fe2O3
随着温度升高，氧化产物有内向外依次为FeO、Fe3O4和 Fe2O3。
a. 空气中的氧通过石墨的边界和空洞由铁的晶格扩散进入铸铁内部，使铁氧化成Fe3O4, Fe2O3等，这些氧化物比容大于铁，故铁的氧化过程伴随有体积的胀大。
b. 铸铁组织中的渗碳体在高温下发生分解，析出密度小而体积大的石墨，也使铸铁的体积发生胀大。影响铸铁氧化和生长的因素及防止措施
①氧化膜的性质：在铸铁表面形成一层牢固的、致密而
完整的氧化膜，使铸铁的内部不再继续氧化。
②②合金元素的影响：加入Cr、Si、Al进行合金化，
阻碍主金属铁离子的扩散，防止铸铁的进一步氧化。
③铸铁组织：铸铁中石墨越粗大，越连续，数量越多，
氧化气氛沿石墨浸入金属基体内越严重，氧化越严重。
因此应使石墨球化，球状石墨在基体中独立分布，互不
相连，故不致构成氧化性气体浸入铸铁内部的通道。
④铸铁的固态相变温度：提高其固态相变温度，使其在
工作温度范围内不发生组织转变，基体最好是单相，使
铸铁在高温下不发生渗碳体的分解反应。
冲天炉内的热交换过程的产生：
冲天炉内炉气温度从风口处向上沿炉身高度方向急剧升
高，在某一高度（一般是风口中心线向上400-500mm）处
达最高温度，再往上，炉温降低，高温炉气的上升与炉
料的下降形成了对流交换的过程。铁料（生铁、废钢等）
在下行过程中，先是被加热，后在大约1200-1300℃的温
度区域中被熔化。铁滴在沿炽热焦炭的空隙中下落时，
为焦炭和高温炉气所过热。
因此，可将冲天炉内的空间分为预热区、熔化
区、过热区和炉缸区四个区域。由于焦炭（块度、质量）
及供风条件（风量、风速）不同，炉温分布曲线形状有
变化，熔化区高度位置也有差别。
预热区的热交换特点
a. 炉气给热以对流传热为主；
b. 传递热量大（占总热量的65%左右）；
c. 预热区高度变化大。
熔化区的热交换
区内的热交换主要是熔化区内炉气和铁料之间的热交换
（炉气放热，铁料吸热，发生熔化）。
熔化热交换特点
a.炉气给热以对流传热为主；
b.区域呈凹形分布；
c.区域高度波动大。
过热区内的热交换
过热区是指铁料熔化完毕至第一排风口平面之间的炉身
高度。冲天炉过热区热交换的好坏，对获得高温优质铁
液起着至关重要的作用。
热交换特点
a. 传导传热为主：铁液与焦炭接触受热，传导传热占
74.91%；
b. 传热强度大：停留10-30s，受热量147-209kJ/kg；
c. 炉气最高温度与区域高度起决定性作用。
炉缸区的热交换
炉缸区为冷却区，炉缸越深，冷却作用越强。为了提高
此区域的温度，可以适当地打开渣口，使部分空气进入
炉缸内，使炉缸内的部分焦炭燃烧发热，有利于铁液的
过热。但这样会加速铁水的氧化，所以当熔炼稳定以后，
需闭渣操作。
为什么说冲天炉熔化便宜过热贵？
当冲天炉总的热效率为30~50%时，预热区的热效率在20%
以上，熔化区的热效率为60%左右，而过热区的热效率仅
为7%。正是由于过热区内传热的这一特点，提高铁液温
度比较困难，必须消耗更多的焦炭。因此，人们对冲天
炉熔炼的总体评价是：熔化便宜过热贵。
为使冲天炉熔炼过程强化和使焦炭充分燃烧，以便
获得高温铁液，可
从焦炭、送风、炉料及熔炼操作等方面采取措施。
一. 焦炭质量 1. 焦炭成分 2. 焦炭强度和块度
3. 反应能力二.送风1. 送风量2. 进风温度
3. 进风速度
4. 风中氧气浓度三.焦铁比四.金属炉
料五.风口设计冲天炉熔炼过程中铁液化学成分的变化
1 铁液最终含碳量与炉料的含碳量及炉内燃烧状况有
关。由于冲天炉熔炼中炉料的含碳量通常低于铸铁的共
晶碳量，因此一般总是增碳。
铁液含碳量的影响因素：一是焦炭中的碳向铁液内溶解
使碳量增加；焦炭的质量和块度、铁液在炉内停留时间、
铁液温度和铁液的碳含量都将影响碳的溶解过程。二是
铁液中的碳被炉气、炉渣和溶解的氧所氧化而使碳量降
低；炉气的氧化性、炉内温度和渣中FeO的含量将影响
碳的氧化烧损过程
2 硅、锰在铁液化学成分变化中以烧损为主
影响硅、锰氧化的因素：炉温、炉气氧化性、炉渣的性质和金属炉料。
3一般以增硫为主
铁液增硫的主要因素有炉料含硫量、焦铁比、焦炭含硫量；炉渣碱度、炉温及炉气的氧化性则是铁液脱硫的主要影响因素。
4磷含量变化不大
要脱磷必须要求炉渣有强的氧化性，高的碱度，低的炉温，这些冲天炉都不能满足，因此，冲天炉无脱磷能力。碳钢的结晶过程和铸态组织一、结晶过程
1、一次结晶：当钢液温度降至液相线(AB)时，有高温铁素体(δ－Fe)析出。温度下降至包晶温度时，发生包晶转变，生成奥氏体。温度继续下降，穿过L+γ区时，又有奥氏体自钢液中析出。
2、二次结晶：当温度下降至GS线与PS线之间的区域时，有先共析铁素体α相析出。随着α相的析出，剩余奥氏体的含碳量上升。当温度达到共析转变温度时，发生共析转变，形成珠光体。结晶过程完，钢的组织不再变化。
3、一次结晶完了至二次结晶开始之前的温度区间(γ相区)，随着温度的下降，还会发生奥氏体枝晶的粒化，树枝晶→等轴晶。铸态组织特征：晶粒粗大，有时还有魏氏（网状）组织。
1、晶粒粗大
与热处理组织比，铸态组织晶粒粗大，而且还有柱状晶，断面组织: Ⅰ—细等轴晶
Ⅱ——柱状晶区
Ⅲ——粗等轴晶区
①粗大晶粒→比表面积低
→强度低
②柱状晶→各向异性，横向上力学性能较低
铸件厚大→晶粒粗大，有柱状晶→性能低
二次结晶中，当温度通过γ+α相区时，先共析铁素α的析出会因钢的含碳量和冷速的不同而长成不同的形态：粒状，条状(魏氏体)和网状。(1)粒状组织（形态见图6-3a）有最小的表面能，需要有较大规模的原子扩散，在含碳
量低、壁较厚的钢铸件中可得到。
(2)魏氏体组织(如图6-3b)
铁素体在奥氏体晶粒内部以一定的方向呈条状析出。出
现在中等含碳量的、壁较薄的铸件中。
亚稳组织：热处理→稳定的粒状组织
③网状组织：铁素体在原奥氏体的晶界处析出。晶体缺
陷
（仿晶界形貌析出相）热处理→粒状组织
具有粒状的铁素体和珠光体的组织性能最好碳钢铸件的
热处理、金相组织及力学性能目的：细化组织，消除魏
氏（网状组织），消除铸造应力。
一、退火
将铸件加热至奥氏体温度并保温一段时间，然后随炉冷
却。
温度AC3以上30～50℃，依钢的含碳量而定。见图6-6
温度太低：不能完成由珠光体→奥氏体的转变，晶粒不
能细化，魏氏体不能消除。太高：晶粒粗大
保温时间:要保证由珠光体→奥氏体转变完整，具体时间
依铸件厚度而定，一般每25㎜厚，加热1小时。
冷却速度：随炉冷却到200～300℃以下，出炉空冷。
优点：冷却速度慢，产生的应力小，可避免铸件变形
和裂纹。
缺点：炉子占用时间长，冷速慢，晶粒不能得到较好
细化。
因此，退火处理已基本上为正火处理所取代，仅用此处
理一些结构复杂的高含碳量铸刚件。
二、正火
正火所采用的加热温度及保温时间与退火相同。不同
之处是保温时间达到后将铸件拉出炉外空冷至常温。
正火的作用：同退火相同。
优点：冷速快，奥氏体→细小分散的珠光体（索氏体）、
韧性高。
三、正火加回火
回火温度：为550～650℃。保温时间：2～3h。冷速：空
冷。
回火的作用：
使正火得到的索氏体中的片状渗碳体转变为粒状，使
钢的性能得到进一步提高。
注意事项：控制升温速度，防止应力及裂纹，特别在
650-800℃时，缓慢升温并保温一段时间（相变应力产生）。
不进行淬火的原因：
淬透性差。
影响铸造碳钢力学性能的主要因素
化学成分（基体铁以外，有C、Mn、Si、S、P等
气体和非金属夹杂物
非金属夹杂物
铸件壁厚（壁厚效应）
相对于铸铁、铸钢的铸造性能较差，其原因为：
①熔点高。
②结晶温度间隔宽，收缩量大，流动性低，缩孔、缩
松倾向大，易形热裂及冷裂缺陷。
影响铸造碳钢流动性的主要因素
1、钢液的浇注温度
2、钢液含碳量
3、钢液中气体和夹杂物的影响
获得超高强度铸钢的途径：
①低含碳量
②多种合金元素复合强化
③多阶段热处理
③钢液净化
高锰钢的加工硬化机理
1、位错堆积论
挤压力、冲压力→晶粒沿最大切应力方向产生相对滑
移→滑移界面两方造成密度位错→位错阻碍滑移的进一
步运动，起到位错强化作用→变形抗力、硬度↑
2、形变诱导相变论
奥氏体在受力发生变形时，由于应变诱导的作用，发
生奥氏体向马氏体的转变.
提高高锰钢性能的途径
1、孕育和变质:
2、时效强化
3、合金化
碱性电弧炉氧化法炼钢：我国当前普遍采用的方法，由于炼钢过程中造碱性炉渣，能有效的除去钢液中的磷和硫，又在炼钢的氧化期中通过碳的氧化而形成钢液沸腾，能有效地消除钢液中的气体和夹杂物，故碱性电弧炉氧化法炼钢，不仅对炉料的适应性强，而且所炼得的钢液比较纯净。
一、炼钢工艺要点
氧化法是最基本的炼钢方法，其工艺过程包括：补炉、装料、溶化期、氧化期、还原期和出钢。
二、炼钢过程的物理化学分析
从物理化学的角度，重点分析几个炼钢反应，其中包括硅和锰的氧化、脱磷、脱氧和脱硫。
三、合金钢冶炼要点
工艺过程与碳钢相似，其特点在于需往钢中加入合金元素。
1、合金元素的适宜加入时间
不易氧化的元素（如镍）可随炉料加入；
氧化程度轻的元素（如铜），可在熔化期或氧化期初加入；
容易氧化的元素应在还原期加入。
2、合金元素的收得率
掌握收得率可准确控制钢的化学成分，表9-2.
3、铁合金处理
使用前应破碎成适宜的块度（30～80mm），电解镍板和铜板
应剪成较小的块，且加入前应进行充分的烘烤。
4、加合金操作要点
密度大合金应充分搅拌，密度小合金加入时应扒升炉渣再加
入，加入后用钟罩压入
一、真空感应电炉的构造和工作原理
炉料装在坩埚内，在真空条件下熔炼，炉料溶清、钢液温度达到要求后，即可倾炉出钢，将钢液浇入炉内的铸型中。
二、优点：
1、能比较彻底的清除钢液中的气体
2、钢中合金元素氧化氢微
3、钢液中含氧量极低
4、炼
钢工艺简单：不进行氧化和脱氧操作。真空感应电炉
炼钢中存在的问题
1、金属元素的蒸发
2、钢液的沾污炉外精炼是采用电弧炉（或平炉、感应
电炉等）进行钢的初炼（熔化炉料以及脱磷等），而将其
后的精炼（脱碳、脱硫、脱氧等）放在精炼设备中完成，
能够提高对钢液的精炼效果，大幅度提高钢的质量，而
且能缩短炼钢时间，降低能耗。
一、炉外精炼的重要作用
1、提高钢的纯净度
2、减少合金元素的烧损
3、为冶炼超低碳钢开辟了途径铝硅合金的成分、组织、
性能共晶成分Si12.6%，室温下α、β两相组成。
共晶组织:(α+β)共晶体
亚共晶：α+(α+β)共晶体
过共晶：β+(α+β)共晶体
非平衡及结晶硅带人微量的P，通常9%Si的亚共晶合金
就有初晶硅出现。性能：
Si%↑，结晶区间↓，流动性↑、线收缩↓、热
裂↓，σb↓，δ↓，耐磨性↑耐蚀性↑
切削加工性↓变质处理：
1、第一类：细化固溶体（钛、硼、锆、稀土等）
2、
第二类：细化共晶体（钠盐、锶、稀土）3、细化初晶硅
（P、RE）4、第三类：细化消除杂质相（钛、铍、锰）
要求：密度小，质量轻导热性好，热膨胀系数小，有足
够的高温强度，耐磨、耐蚀、尺寸稳定性好。
四类：Al-Cu-Ni-Mg；Al-Cu-Si；Al-Si共晶；Al-Si过共
晶活塞合金
铸造条件下锡青铜组织：α枝晶+（α+δ）共析体性能
取决于组织中（α+δ）共件体所占的比例，即：
锡含量及冷却速度决定合金性能结晶温度范围宽，凝
固速度
慢，易形成缩松，热裂倾向大，
铸件易渗漏，但有利于贮存滑
润油。均匀化退火处理能消除
枝晶，防止渗漏。2、反偏析--“冒锡汗”：铸件表面
渗出灰白色颗粒状的富锡分泌物，其中富集δ相，造成
铸件内外成分不均匀，组织更加疏松，↓性能；组织疏
松，易渗漏；表面富集坚硬的δ相，↓切削加工性能；
加工后表面出现灰白斑点，影响表面质量。
形成原因：结晶温度范围宽，枝晶发达，低熔点的δ相
处于α枝晶间隙中。凝固中，氢呈气泡析出时产生背压，
且铸造从内到外存在大量显微通道，在背压和收缩压力
作用下，迫使锡熔体沿α枝晶间的显微通道向铸件表面
渗出。
加入P时，发生铸型反应，反偏析更严重。
2P+5H2O=P2O5+5H2
防止措施：
1）放置冷铁，提高冷却速度，出现层状凝固；
2）调整化学成分，如加入Zn，缩小结晶温度范围；
3）采取有效的精炼除气措施，减少合金中的含气量。
工艺性能：
1）、不易氧化，熔炼工艺简单，雨淋式浇口，不需档
渣；
2）、缩松补偿体收缩，不需专用冒口；
3）、线收缩1.2～1.6%，铸造内应力小，裂纹倾向小。
我国熔模铸造技术的进展
l 国内熔模铸造技术的发展概况 熔模铸造又称“失蜡铸造”，是一种古老的铸造方法。 在我国发现最早的熔模铸件是2400多年前的战国早期，从50年代开始；将熔模铸造用于工业生产中，经过40多年的发展；熔模铸造已成为我国机械制造业中的基础工艺，并形成一个独特的行业。 据1993年不完全统计，全国有熔模铸造厂点1300多个，熔模铸件产量约16万且，年产值约为16亿元人民币，全行业职工总数约为十万人。 当前我国的熔模铸造行业，按发展历史、产品适用范围和生产工艺的不同，大体可分为三种不同的类型。 l）碳钢类机械零件熔模铸造企业，是我国熔模铸造生产中的主体，全国约有1000多，约占我国熔模铸造厂点总数的90％，熔模铸件年产量约15万t左右，约占全部熔模铸件总产量的95％，但产值仅占总产值的75％。这一类型熔模铸造厂点的生产规模、技术水平参差不齐，大多数工厂生产工艺为：用石蜡和硬脂酸各半的低温模料，以 0.3 MPa－0.5MPa的低压注制蜡模，用水玻璃粘结剂及石英、硅铝系耐火材料作制壳材料，用氯化铵或氯化铝作硬化剂，用水浴脱蜡制造型壳，用中颇感应电炉熔炼、浇注碳钢或低合金钢来获得铸件。 2）不锈钢类商品零件熔模铸造企业，全国约一百家左右（其中大部分是合资或外资企业）；约占我国熔模铸造厂点7％左右，熔模铸件年产量估计为不足1万t，占全国全部熔模铸件总产量的3％左百，主要产品均外销国际市场。这类企业主要生产工艺采用松香基中温模料，用高压蒸气脱蜡，燃油炉焙烧型壳，中颇感应炉快速熔化钢液，并要求在高温红亮时浇注获得铸件。 该工艺比水玻璃粘结剂制壳工艺的设备投资要多，生产成本要高，但熔模铸件的质量要高l －2个等级；表面粗糙度可达 Ra1.6um~6.3um，这是水玻璃制壳工艺所难于达到的。 3）航空。航天及燃气轮机类熔模铸造企业，全国约有40家左右，占我国熔模铸造厂总数的3％以下，熔模铸件年产量约3000 t，约占我国熔模铸件总产量的2％以下。这一类型企业主要生产工艺为；用高压射蜡机将液态中温模料射人精密的模具中；制造出光洁的蜡模，采用陶瓷型芯作复杂的内腔，用水解硅酸粘结剂（近年来用硅溶胶粘结剂）及钢工、锆英。莫来石等耐火材料作制型壳的材料，在高压蒸气釜中脱模制造型壳，采用真空熔炼，浇注和定向结晶技术，生产出高温合金或高合金钢的航空。航天零件。这类企业的工艺技术含量高，设备投资大，主要集中在航空、航天的企业中。 我国台湾省熔模铸造业虽然起步晚（大约1969年），但发展很快，台湾省现有熔模铸造厂点150余个，熔模铸件年产量达1万t，其中台湾生产的高尔夫球棒头产量约占世界总产量的90％左右。台湾省熔模铸造业的产值约2亿美元，占台湾铸造行业总产值的1／6。 2 国外熔模铸造技术的发展概况 西方工业发达国家的熔模铸造业，近十年来平均每年以7％一9％的增长率发展，1996年西方熔模铸件的总产值达445亿美元，其中美国占50％，欧洲占25％。 80年代是美国熔模铸造增长最快的时期，据美国熔模铸造协会的统计1984年一1990年美国熔模铸造产量和产值年平增长率分别为8％一10％和18％。现有熔模铸造厂家400多个，熔模铸件产量约15万t。 日本1980年一1989年熔模铸件产量增加3倍，日本现有熔模铸造厂点100多个，熔模铸件年产量近1万＊产值4亿美元，居亚洲之首。其中钛合金高尔夫球棒头产值占07亿美元。英国于1958年就成立熔模铸造师协会。由于采用机器制壳；使熔模铸件的单件重量由65 kg 增为 350 kg。目前英国有 60多家熔模铸造厂家，产值4亿美元，为欧洲第一位。
铸造工艺
铸造种类很多，按造型方法习惯上分为：①普通砂型铸造，包括湿砂型、干砂型和化学硬化砂型3类。②特种铸造，按造型材料又可分为以天然矿产砂石为主要造型材料的特种铸造（如熔模铸造、泥型铸造、铸造车间壳型铸造、负压铸造、实型铸造、陶瓷型铸造等）和以金属为主要铸型材料的特种铸造（如金属型铸造、压力铸造、连续铸造、低压铸造、离心铸造等）两类。铸造工艺通常包括：①铸型（使液态金属成为固态铸件的容器）准备，铸型按所用材料可分为砂型、金属型、陶瓷型、泥型、石墨型等，按使用次数可分为一次性型、半永久型和永久型，铸型准备的优劣是影响铸件质量的主要因素；②铸造金属的熔化与浇注，铸造金属（铸造合金）主要有铸铁、铸钢和铸造有色合金；③铸件处理和检验，铸件处理包括清除型芯和铸件表面异物、切除浇冒口、铲磨毛刺和披缝等凸出物以及热处理、整形、防锈处理和粗加工等。 铸造工艺可分为三个基本部分，即铸造金属准备、铸型准备和铸件处理。铸造金属是指铸造生产中用于浇注铸件的金属材料，它是以一种金属元素为主要成分，并加入其他金属或非金属元素而组成的合金，习惯上称为铸造合金，主要有铸铁、铸钢和铸造有色合金。铝合金铸造工艺性能，通常理解为在充满铸型、结晶和冷却过程中表现最为突出的那些性能的综合。流动性、收缩性、气密性、铸造应力、吸气性（任何铝铸件均存在这些问题）。铝合金这些特性取决于合金的成分，但也与铸造因素、合金加热温度、铸型的复杂程度、浇冒口系统、浇口形状等有关。 (1)流动性 流动性是指合金液体充填铸型的能力。流动性的大小决定合金能否铸造复杂的铸件。在铝合金中共晶合金《共晶铝硅合金 (ZL102 、 YL102 、 ZL108 、 YL108 和 ZL109)》的流动性最好。 影响流动性的因素很多，主要是成分、温度以及合金液体中存在金属氧化物、金属化合物及其他污染物的固相颗粒，但外在的根本因素为浇注温度及浇注压力（俗称浇注压头）的高低。 实际生产中，在合金已确定的情况下，除了强化熔炼工艺（精炼与除渣）外，还必须改善铸型工艺性（砂模透气性、金属型模具排气及温度），并在不影响铸件质量的前提下提高浇注温度，保证合金的流动性。（这个度要靠经验来掌控，也是一个铸造技师，一辈子要研究的事） (2)收缩性 收缩性是铸造铝合金的主要特征之一。一般讲，合金从液体浇注到凝固，直至冷到室温，共分为三个阶段，分别为液态收缩、凝固收缩和固态收缩。合金的收缩性对铸件质量有决定性的影响，它影响着铸件的缩孔大小、应力的产生、裂纹的形成及尺寸的变化。通常铸件收缩又分为体收缩和线收缩，在实际生产中一般应用线收缩来衡量合金的收缩性。 铝合金收缩大小，通常以百分数来表示，称为收缩率。 ①体收缩 体收缩包括液体收缩与凝固收缩。 铸造合金液从浇注到凝固，在最后凝固的地方会出现宏观或显微收缩，这种因收缩引起的宏观缩孔肉眼可见，并分为集中缩孔和分散性缩孔。集中缩孔的孔径大而集中，并分布在铸件顶部或截面厚大的热节处。分散性缩孔形貌分散而细小，大部分分布在铸件轴心和热节部位。显微缩孔肉眼难以看到，显微缩孔大部分分布在晶界下或树枝晶的枝晶间。 缩孔和疏松是铸件的主要缺陷之一，产生的原因是液态收缩大于固态收缩。生产中发现，（我喜欢这句话，一看就是实际生产中中总结的）铸造铝合金凝固范围越小，越易形成集中缩孔，凝固范围越宽，越易形成分散性缩孔，因此，在设计中必须使铸造铝合金符合顺序凝固原则，即铸件在液态到凝固期间的体收缩应得到合金液的补充，是（使）缩孔和疏松集中在铸件外部冒口中。对易产生分散疏松的铝合金铸件，冒口设置数量比集中缩孔要多，并在易产生疏松处设置冷铁，加大局部冷却速度，使其同时或快速凝固。
熔模铸造工艺流程
熔模铸造工艺流程
模料 制熔模用模料为日本牌号：K512模料 模料主要性能： 灰分≤0.025% 铁含量灰分的10% ≤0.0025% 熔点83℃-88℃（环球法）60℃±1℃ 针入度100GM（25℃）3.5-5.0DMM 450GM（25℃）14.0-18.0DMM 收缩率0.9%-1.1% 比重0.94-0.99g/cm3 颜色新蜡——兰色、深黄色 旧蜡——绿色、棕色 蜡（模）料处理 工艺参数： 除水桶搅拌时温度110-120℃ 搅拌时间8-12小时 静置时温度100-110℃ 静置时间6-8小时 静置桶静置温度70-85℃ 静置时间8-12小时 保温箱温度48-52℃ 时间8-24小时 二、操作程序 1、从脱蜡釜泄出的旧蜡用泵或手工送到除水桶中，先在105-110℃下置6-8小时沉淀，将水分泄掉。
2、蜡料在110-120℃下搅拌8-12小时，去除水份。 3、将脱完水的蜡料送到70-85℃的静置桶中保温静置桶中保温静置8-12小时。 4、也可将少量新蜡加入静置桶中，静置后清洁的蜡料用手工灌到保温箱蜡缸中，保温温度48-52℃，保温时间8-24小时后用于制蜡模。 5、或把静置桶中的回收蜡料输入到气动蜡模压注机的蜡桶中，保温后压制浇道。 三、操用要点 1、严格按回收工艺进行蜡料处理。 2、除水桶、静置桶均应及时排水、排污。 3、往蜡缸灌蜡时，蜡应慢没缸壁流入，防止蜡液中进入空气的灰尘。 4、蜡缸灌满后应及时盖住，避免灰尘等杂物落入。 5、经常检查每一个桶温，防止温度过高现象发生。 6、作业场地要保持清洁。 7、防止蜡液飞溅。 8、严禁焰火，慎防火灾。 压制蜡（熔）模 一、工艺参数 室温20-24℃压射蜡温50-55℃ 压射压力0.2-0.5Mpa 保压时间10-20S 冷却水温度15±3℃ 二、操作程序 1、从保温槽中取出蜡缸，装在双工位液压蜡模压注机上，使用前应去除蜡料中空气及 硬蜡。 2、将模具放在压注机工作台面上定位，检查模具所有芯子位置是否正确，模具注蜡口 与压注机射蜡嘴是否对正。 3、检查模具开合是否顺利。 4、打开模具，喷薄薄一层分型剂。 5、按照技术规定调整压注机时间循环，包括压射压力、压射温度、保压时间、冷却时 间等。
铝电解工艺与控制
铝电解生产工艺与控制指南 第一部分热平衡分析与控制 在霍尔-埃鲁法中，能量是以两种方式供入的，一种是是以电能的方式供入，另一种是以碳燃烧的热能方式供入。电解槽的热平衡表达式为： Q热=W电+W碳-T△S-∑(H T-H298) 电解槽热平衡各影响因素的具体分析如下： 1.1 W电 电能热收入主要与槽电压和系列电流密切相关，在电解生产过程的正常情况下我们应力争保持槽电压和电流平稳，并尽可能减少阳极效应次数和效应持续时间，以维持热收入基本稳定。W电又是调节电解槽热平衡波动的最灵活，最方便的调控措施，因此生产中往往通过电流的变化来调整自然环境变化对电解槽热平衡体系的干扰，夏季适当降低部分电流，冬季适当提高部分电流以调整炉帮内外温差变化对电解槽散热能力的影响，从而保证炉帮基本稳定。通过保温料厚度来调节季节变化不但时间滞后而且对换极作业的浓度控制提出了更高的要求。对于原材物料的预热需求则采取短时间附加电压的方式来灵活的进行调节，这样可以提高对热平衡波动调节的针对性和及时性，个别槽的热平衡变化则通过设定电压的变更来灵活的进行调整。因此对于电能的调整必须坚持以适应电解槽的热平衡的需要为原则，力求节约。电流对热平衡的调整是系统的和长期的，不宜作频繁的变动，而电压对热平衡的调整则是灵活的和及时的，在其它条件不变的情况下电压对槽温的调节力度为日均电压提高10mv/天可以提高电解质和铝液温度3℃，而过热度提高必然增加热损失，电解槽热交换系数的典型值为500～1000W*m-2K-1,因此日均电压提高10mv实际只能提高1℃的槽温，但如果其它因素造成初晶温度降低或其它热损失增加则可能出现电压升高而槽温降低的异常现象。通过设定电压来调整槽温是滞后的，而根据热平衡变化采取短时间大幅度的电压附加方式及时调整各因素对槽温的干扰更符合电解槽的热平衡波动特性。 1.2 W碳 碳阳极的消耗也是电解槽热收入的重要来源，在950℃的电解生产环境下每公斤碳燃烧为CO2释放的热能约为7KWH，如果以240KA电解槽为例计算，每降低
熔模铸造的工艺流程
熔模铸造的工艺流程 时间:2010-04-21 10:18来源:unknown 作者:36 点击:9次 2009年07月15日 熔模铸件尺寸精度较高，一般可达DT4-6（砂型铸造为DT10~13，压铸为 DT5~7）,当然由于熔模铸造的工艺过程复杂，影响铸件尺寸精 2009年07月15日 熔模铸件尺寸精度较高，一般可达DT4-6（砂型铸造为DT10~13，压铸为 DT5~7）,当然由于熔模铸造的工艺过程复杂，影响铸件尺寸精度的因素较多，例如模料的收缩、熔模的变形、型壳在加热和冷却过程中的线量变化、合金的收缩率以及在凝固过程中铸件的变形等，所以普通熔模铸件的尺寸精度虽然较高，但其一致性仍需提高（采用中、高温蜡料的铸件尺寸一致性要提高很多）。压制熔模时，采用型腔表面光洁度高的压型，因此，熔模的表面光洁度也比较高。此外，型壳由耐高温的特殊粘结剂和耐火材料配制成的耐火涂料涂挂在熔模上而制成，与熔融金属直接接触的型腔内表面光洁度高。所以，熔模铸件的表面光洁度比一般铸造件的高，一般可达Ra.1.6~3.2μm。熔模铸造最大的优点就是由于熔模铸件有着很高的尺寸精度和表面光洁度，所以可减少机械加工工作，只是在零件上要求较高的部位留少许加工余量即可，甚至某些铸件只留打磨、抛光余量，不必机械加工即可使用。由此可见，采用熔模铸造方法可大量节省机床设备和加工工时，大幅度节约金属原材料。 熔模铸造方法的另一优点是，它可以铸造各种合金的复杂的铸件，特别可以铸造高温合金铸件。如喷气式发动机的叶片，其流线型外廓与冷却用内腔，用机械加工工艺几乎无法形成。用熔模铸造工艺生产不仅可以做到批量生产，保证了铸件的一致性，而且避免了机械加工后残留刀纹的应力集中。中国精密铸造、中国铜合金精密铸造、中国不锈钢铸造生产企业，新疆精密铸造欢迎您。 1）适应范围广。铸造法几乎不受铸件大小、厚薄和形状复杂程度的限制 , 铸造的壁厚可达 0.3 ~ 1000mm, 长度从几毫米到十几米 , 质量从几克到 300t 以上。最适合生产形状复杂 , 特别是内腔复杂的零件 , 例如复杂的箱体、阀体、叶轮、发动机汽缸体、螺旋桨等。 2）铸造法能采用的材料广 , 几乎凡能熔化成液态的合金材料均可用于铸造。如铸钢、铸铁飞各种铝合金、铜合金、续合金、铁合金及钵合金等铸件。对于塑性较差的脆性合金材料 ( 如普通铸铁等 ) , 铸造是惟一可行的成形工艺 , 在工业生产中以铸铁件应用最广 , 约占铸件总产量的 70% 以上。 3）铸件具有一定的尺寸精度。一般情况下 , 比普通锻件、焊接件成形尺寸精确。 4）成本低廉、综合经济性能好、能源、材料消耗及成本为其它金属成形方法所不及。
熔模铸造工艺流程-图文.
熔模铸造工艺流程 模具制造 制溶模及浇注系 统 模料处理 模组焊接 模组清洗 上涂料及撒砂 涂料制备 重
复 型壳干燥(硬化 多 次 脱蜡 型壳焙烧 浇注 熔炼 切 割 浇 口 抛 光 或 机
工 钝化 修整焊补 热处理 最后清砂 喷丸或喷砂 磨内
口 震 动 脱 壳 模料 制熔模用模料为日本牌号：K512模料 模料主要性能： 灰分≤0.025% 铁含量灰分的10% ≤0.0025% 熔点 83℃-88℃（环球法）60℃±1℃ 针入度 100GM（25℃）3.5-5.0DMM 450GM（25℃）14.0-18.0DMM 收缩率 0.9%-1.1% 比重 0.94-0.99g/cm3 颜色新蜡——兰色、深黄色 旧蜡——绿色、棕色
蜡（模）料处理 工艺参数： 除水桶搅拌时温度 110-120℃ 搅拌时间 8-12小时 静置时温度 100-110℃ 静置时间 6-8小时 静置桶静置温度 70-85℃ 静置时间 8-12小时 保温箱温度 48-52℃ 时间 8-24小时 二、操作程序 1、从脱蜡釜泄出的旧蜡用泵或手工送到除水桶中，先在105-110℃下置6-8小时沉淀，将水分泄掉。 2、蜡料在110-120℃下搅拌8-12小时，去除水份。 3、将脱完水的蜡料送到70-85℃的静置桶中保温静置桶中保温静置8-12小时。 4、也可将少量新蜡加入静置桶中，静置后清洁的蜡料用手工灌到保温箱蜡缸中，保温温度48-52℃，保温时间8-24小时后用于制蜡模。
5、或把静置桶中的回收蜡料输入到气动蜡模压注机的蜡桶中，保温后压制浇道。 三、操用要点 1、严格按回收工艺进行蜡料处理。 2、除水桶、静置桶均应及时排水、排污。 3、往蜡缸灌蜡时，蜡应慢没缸壁流入，防止蜡液中进入空气的灰尘。 4、蜡缸灌满后应及时盖住，避免灰尘等杂物落入。 5、经常检查每一个桶温，防止温度过高现象发生。 6、作业场地要保持清洁。 7、防止蜡液飞溅。 8、严禁焰火，慎防火灾。 压制蜡（熔）模 一、工艺参数 室温20-24℃压射蜡温50-55℃ 压射压力0.2-0.5Mpa 保压时间10-20S 冷却水温度15±3℃ 二、操作程序
电解铝工艺流程-编写
电解铝工艺流程 电解铝就是通过电解得到的铝，现代金属铝的生产主要采用冰晶石-氧化铝融盐电解法。生产工艺流程如图1所示。
1. 铝电解工艺 直流电通入电解槽，电解槽温度控制在940-960℃，熔融冰晶石是溶剂，氧化铝作为溶质，以炭素体作为阳极，铝液做为阴极，使溶解于电解质中的氧化铝在槽内的阴、阳两极发生电化学反应。在阴极电解析出金属铝，在阳极电解析出CO和 CO气体。铝液定期用真空抬包析出，经过净化澄清后，浇铸成2 商品铝锭。阳极气体经净化后，废气排空，回收的氟化物等返回电解槽。 电解铝的主要设备是电解槽，现代铝工业主要有两种形式的槽式分别为自焙阳极电解槽和预焙阳极电解槽。以下为两种槽的比较： 图一：两种类型电解槽的比较 目前世界上大部分国家及生产企业都在使用大型预焙槽，槽的电流强度 很大，不仅自动化程度高，能耗低，单槽产量高，而且满足了环保法规的要求。从铝电解槽的发展来看，目前电流强度达到17-22KA的大型化各类阳极 电解槽，产铝量为1200-1500Kg/d，电能消耗降低到13.5KW*H。下图为一
种铝电解槽参数 图二：一种铝电解槽配置图 2. 电解烟气干法净化 2.1干法净化原理 干法净化就是以某种固体物质吸附另一种气体物质所完成的净化过程。具有吸附作用的物质称吸附剂，被吸附的物质叫吸附质。铝电解含氟烟气的干法净化使用电解铝生产用的氧化铝，作为吸附剂吸附烟气中的氟化氢等大气污染物来完成对烟气的净化。氧化铝对氟化氢的吸附过程分三个步骤： （1）氟化氢在气相中不断扩散，通过氧化铝表面气膜到达氧化铝表
面。 （2）氟化氢受氧化铝离子极化的化学键力的作用，形成化学吸附。 （3）被吸附的氟化氢和氧化铝发生化学反应，生成表面化合物―氟化铝。氟化氢的吸附率可达98%~99%，沥青烟的吸附率在95%以上。载有氟和沥青烟的氧化铝由布袋除尘器分离后供电解使用。回收的氟返回电解槽可补充电解生产过程中损失的氟元素，沥青焦油返槽后可逐步被烧掉。 2.2干法净化工艺流程 图3干法净化工艺流程图 干法净化工艺流程包括电解槽集气、吸附反应、气固分离、氧化铝输送、机械排风等五个部分，如图3所示。 （1）电解槽集气。电解槽散发的烟气呈无组织扩散状态，为了有效
我国传统的水玻璃粘结剂熔模铸造工艺的发展前景
我国传统的水玻璃粘结剂-熔模铸造工艺的发展前景展望 2011-10-11 14:02:27 作者：佚名来源：精密铸造分会浏览次数：136 熔模铸造工艺的发展前景展望 浙江省铸造协会精密铸造专委会 （浙江大学材料系）杭州熔模精铸研究所包彦堃 一、前言 我国的铸造业发展速度较快，据统计，我国在2009年的铸件总产量达3350万吨（主要指砂型铸件），铸件产量已连续10年居世界铸件产量首位，故我国是铸造大国，但还不是铸造强国，因从铸件的总产值看仍较低。 我国的熔模精密铸造业的情况亦基本相似，若将同期的水玻璃工艺生产的铸件加上硅溶胶工艺生产的铸件（不包括航空、军工铸件），大约年产量为160万吨以上，居世界首位，但产值却较低，仅约占欧、美总产值的1/3左右。 我国的铸造行业属高能耗高三废排放行业之一，与国外发达国家相比，生产每吨铸件的能源消耗较多，据有关资料报导，我国每生产一吨铸件三废排放量约是发达国家的六倍。 我国“十一五”期间的降耗指标为：单位GDP能耗降低20%，主要污染物排放减少10%。2006年我国GDP总量只占世界GDP总量的5.5%，但当年（2006年）我国能源消耗却占全世界的15%、我国钢材消耗占30%、水泥消耗占54%，从以上数值可看到我国的资源消耗确是非常高，而且比较严重，表明我国的经济增长方式十分粗放。 表1 国内外铸造生产能耗（2008年浙江省铸造年会资料统计）
从表1中可见，我国的水玻璃工艺精密铸造生产的铸钢件，若按每吨铸钢件的能源消耗计，一般测算可能要大于1100k g标煤，若采用硅溶胶工艺，由于硅溶胶涂料制壳车间及蜡模室都需恒温，硅溶胶沾浆机要24小时不停机转动，硅溶胶型壳焙烧温度也较高（要达1000～1100℃），若仍按吨铸件计算能耗，就显得不合理，若采用万元GDP的产值能耗来表示，就比较合理了，表2所示为2010年的熔模精密铸造铸钢件，按GDP万元产值计的能耗数值（浙江省统计）。 表2 精密铸造铸钢件能耗（2010年浙江省统计） 万元产值综合能耗（公斤标煤/万元产值） （石腊-硬脂酸模料）水玻璃工艺钢钢件硅溶胶工艺钢钢件 全硅溶胶工艺钢钢件730600～650（待补） x 二、水玻璃粘结剂熔模精密铸造工艺的发展概况 浙江省的熔模精密铸造企业2010年统计约有400多家（二年前约500多家），其中90%以上的精铸企业是采用aa工艺（采用硅溶胶粘结剂工艺的企业约占10%），在应用水玻璃工艺的精铸企业中，年产量达万吨以上的约有5～6家，浙江全省精密铸造的铸钢件根据2006年统计全年总产量约达70万吨以上。
某电解铝生产车间规划设计报告
某电解铝生产车间规划设计报告 摘要 大型化是当今世界铝电解技术发展的大趋势。在现有的320kA~350kA大型铝电解槽基础上，进一步开发并建设高效、稳定和更为节能的400kA大型铝电解槽技术是当今世界各大铝业公司研究和追求的目标。并且我国已经有多家铝电解企业已经建成400kA级铝电解生产线。 我们紧随时代步伐，设计了400kA预焙槽铝电解车间。车间设计包括厂址选择、电解槽设计、电压平衡、能量平衡劳动定员及成本核算等。该设计的年产量为22万吨，电流效率高达94%。经过多方论证厂址选择伊川县工业园区。
前言 自上世纪80年代以来，我国电解铝技术取得了很大的发展，尤其在大型预焙铝电解槽的设计技术、制造技术、生产技术等领域形成了自己的大型铝电解技术体系，开发成功了300kA~400kA大型铝电解槽。 先进的300kA~350kA大型预焙槽及其配套技术得到了广泛应用，从而减少了能量消耗和环境污染，但与国外先进电解槽相比较，我国电解槽在设计、制作、电解槽单位面积产铝量及吨铝直流电耗等方面还存在一定差距[1]。 我国自主研发的400kA级大型预焙阳极铝电解槽技术，于08年由中国铝业兰州分公司、沈阳铝镁设计研究院研制开发获得成功。并与2008年3月21日通过了由中国有色金属工业协会组织的科学技术成果鉴定。现安装于中国铝业兰州分公司SY400电解槽[2]，技术指标先进，同比350kA，300kA电解槽具备投资省，经济效益高的特点，能够满足建设技术起点高、装备先进、大规模的铝电解系列，单系列产能超过320kt/a以上，为中国铝工业的国际化奠定坚实的基础。同时SY400电解技术具备是世界领先水平的电解技术，是当前世界系列生产电流强度最大，单槽产量最大，综合指标最先进并具有自主知识产权的铝电解槽。 与之前的300kA和350kA级的电解槽相比，400kA级大型预焙阳极铝电解槽技术具有以下创新点：1、优化设计了合理的母线配置，提高了大型槽磁流体稳定性；2、采用5段上烟道结构设计，有利于提高集气效率和改善环境；3、采用电解厂房通风和电解槽整体热平衡相结合、摇篮架与槽壳整体焊接、槽壳外部焊接散热片、电解槽小面采用摇篮架与槽壳焊接、电解槽槽壳和内衬整体位于操作面下等技术，保证了大型电解槽的热稳定性，改善了劳动环境； 4、采用阴极炭块与阳极炭块投影相对应的技术，有利于阳极和阴极的电流分布均匀； 5、采用了电解槽全面控制和标准化操作体系，
激光选区烧结快速成型在熔模铸造中的应用
激光选区烧结快速成型在熔模铸造中的应用 采用激光选区烧结(SLS)技术烧结耐碱腐蚀阀门PS基粉料原型件，并结合熔模铸造技术生产出铸件。研究了SLS快速成型和熔模铸造一体化技术，从而实现了从计算机三维模型到金属零件的快速铸造工艺。 激光选区烧结(SLS)快速成型技术采用离散／堆积成型的原理，就是将在计算机上建模的CAD三维立体造型零件，转换成STL文件格式，再用一离散软件从STL文件离散出一系列给定厚度的有序片层，然后，将上述的离散数据传递到成型机中去。成型机中的扫描器在计算机信息的控制下逐层进行扫描烧结。通过层层堆积生成实物样件。由于它把复杂的三维制造转化为一系列简单的二维制造的叠加.因而可以在不用模具和工具的条件下生成几乎任意复杂的零件，极大地提高了生产效率和制造的灵活性。它与多领域制造工艺相结合，可实现快速模具、快速铸造、快速产品制造。 1 基于SLS原型件的熔模铸造工艺 快速成型技术与铸造工艺相结合的产物是快速铸造技术(Quick Casting，简称QC)，与传统熔模铸造相比，直接由快速成型系统制造出铸造熔模，省去了蜡模压型设计、压型制造等环节，大大地提高了企业的竞争力。下面介绍利用SLS 快速成型技术提供的PS原型件为“蜡模”，进行熔模铸造工艺研究。基于SLS 的熔模铸造工艺流程如图l所示。 图1 基于SLS的熔模铸造工艺流程 1.1 “蜡模”的制作 采用SLS专用聚苯乙烯（PS）粉末材料，在AFS快速成型机上烧结出阀体和阀芯的PS原型件。经过蜡化、精整处理后，称为“蜡模”，如图2所示。 1.2 浇注系统的确定
图2 阀体和阀芯的蜡模 浇注系统是铸型中引导液态金属进入型腔的通道，合理的浇注系统设计。应该根据铸件的结构特点、技术条件、合金种类.选择浇注系统的结构类型、确定浇口位置。浇注系统设计是否合理.直接影响着铸件的质量。采用韩国出品的铸造模拟分析软件Anycasting对铸造充型和凝同过程进行数值模拟，对铸件可能产生的缺陷进行事前预测，通过模拟结果判断浇注系统是否合理，是否需要进行调整。 1.3 浇注系统的焊接 根据模拟中确定的浇注系统的尺寸，选择蜡质浇注系统标准件进行焊接。由于蜡模表面进行了渗蜡处理，因此焊接性好，结合力强。图3为焊接好浇注系统的阀体、阀芯熔模。 图3 阀体、阀芯熔模 1.4 制壳 型壳是由粘结剂、耐火材料和撒砂材料等组成，经配涂料、浸涂料、撒砂、干燥硬化、脱蜡和焙烧等工序制成。 (1)水玻璃制壳工艺本实验中采用水玻璃制壳工艺，根据制件尺寸大小确定涂挂7层半型壳。每一层要经过上涂料、撒砂、空于、硬化和晾干五个步骤。 (2)脱蜡熔失熔模的过程通称为脱蜡。而在这里指的是脱去浇注系统蜡料.而PS原型件“蜡模”熔失在焙烧阶段进行。采用热水法脱蜡时，应尽量减少水煮时间，脱出棒芯即可。 (3)焙烧通常来说，焙烧的目的是去除型壳中的挥发物，如水分、残余蜡料等，使型壳在浇注时有低的发气性和良好的透气性，防止出现气孔等缺陷。焙烧
熔模铸造(教材)
第一章绪论 1 熔模铸造是一种近净成形工艺。 2. 随着技术的发展，熔模铸造已可以生产更大、更精、更薄、更强的产品。 更大更薄：最大轮廓尺寸可达1.8m，而最小壁厚却不到2mm，最大铸件重接近1000kg； 更精：一般线性尺寸公差为CT4~CT6级，特殊线性尺寸公差高的可达CT3级； 表面粗糙度值也越来越小，可达到Ra0.8um，甚至Ra0.4um； 更强：钛合金精铸技术使生产复杂钛合金铸件成为可能，特别是铸造大型复杂钛合金铸件可替代很对零件的组装件，大大减轻产品的重量又提高了产 品的强度。 3. 影响熔模铸件尺寸精度的因素归纳起来分为四个方面：铸件结构形状、大小 压型和生产工艺。 4. 熔模制造的应用实例：定向凝固和单晶叶片、工业涡轮叶片、前机匣、主屏 蔽罩、传动机匣、显示器框架。 第二章制模材料及工艺 1. 用于熔模铸造的制模材料应在下述性能方面满足一定的要求：熔点、热稳定性、流动性、收缩率、强度和塑形、焊接性、涂挂性、灰分。 2. 熔模制造工艺 影响熔模质量的主要参数有：压注时模料温度、压注压力对熔模尺寸的影响、充型时间（即充型速度）对熔模尺寸的影响、保压时间对熔模尺寸的影响、取模时间对熔模尺寸的影响、压型温度对熔模尺寸的影响。 第三章制壳材料及其基础知识 1. 熔模铸造的铸型目前普遍采用的是多层材料制成的型壳。 2. 型壳最本质的特点是具有整体的、无分型面、发气性低的、光洁的型腔表 面。 3. 对型壳性能的要求： （1）强度 强度是型壳最重要、最基本的性能。在脱蜡、焙烧和浇注时，型壳将会受到各种应力的作用，若强度不够，型壳就会发生变形、裂纹或破碎。 随着铸件冷凝成型后，则要求型壳有良好的退让性，也就是残留强度主要低，以免阻碍铸件收缩和便于脱壳清理。此外，型壳还应具有高的表面强度，以免因液体金属流的冲刷作用或搬运型壳时，内外表面酥松、脱落。 型壳的常温强度，主要是根据粘结物对颗粒材料的附着力和粘结物本身的内聚力以及型壳的宏观结构而定。 对同一种粘结剂而言，型壳的强度随粘结剂与耐火材料的配比、耐火材料的粒度以及型壳的干燥硬化程度而变。不同的粘结剂型壳的强度也不同。 型壳的高温强度，除了与影响常温强度的因素有关外，在加热过程中强度发生变化主要与粘结剂和耐火材料的性质及其组成有关。 （2）透气性 透气性是指气体透过型壁的能力。 虽然型壳时焙烧后浇注的，但因型腔中及型壁空隙中充满着空气，或残
熔模精密铸造过程疑难问题解答
熔模精密铸造过程疑难问题解答 前言 三百六十行，行行出人才。各行各业都有自己的特长。各从业人员必须熟练地掌握本行业、本岗位的职业技能，具备一定的包括职业技能在内的职业素质，才能胜任工作，把工作做好，为本行业做出应有的贡献，实现自己的人生价值。 熔模铸造业是技术密集型的行业。本行业对其职工职业素质的要求比较高。在科学技术迅速发展的今天，更是这样。精铸业的职工队伍中，大部分是技术员工。他们是企业的主力军，是振兴和发展本企业的技术力量。技术人员素质如何，直接关系到本企业的生存和发展。在市场经济条件下，企业之间的竞争，是质量之竞争；价格之竞争；也是技术之竞争；归根结底是人才的竞争。优秀的技术员工是企业各类人才中重要的组成部分。企业必须有这样一支高素质的技术工人队伍，有这样一批技术过硬、技艺精湛的能工巧匠，才能保证产品质量，提高生产效率，降低物料消耗，使企业获得经济效益；才能支持企业不断生产出高难度的产品，去发掘市场、占领市场；才能在激烈的市场竞争中立于不败之地！ 由于本人水平有限，加之时间仓促，难免存在不足和错误，诚恳希望专家，工程师和同仁批评指正。 吴光来 第一章熔模铸件工艺设计与模具设计 §1、熔模铸件工艺设计 1.1、熔模铸件的尺寸精度受到哪些因素的影响？ 答：铸件尺寸精度受铸件结构、材质、制模、制壳、焙烧、浇注等多种因素的影响。1)、铸件结构的影响：（1）、铸件壁厚，收缩率大；铸件壁薄，收缩率小；（2）、自由收缩率大，阻碍收缩率小。 2）、材质的影响：（1）、材料中含碳量越高，线收缩率越小，含碳量越低，线收缩率越大；（2）常见材质的铸造收缩率如下：铸造收缩率K＝（LM-LJ）/LJ×100% LM—型腔尺寸；LJ—铸件尺寸 K受以下因素的影响：蜡模K1、铸件结构K2、合金种类K3、浇注温度K4。 合金种类收缩率 自由收缩受阻收缩 铸铁件 0.8% 0.7% 碳钢及低合金钢 1.6－2.0% 1.3－1.7% 不锈钢 2.0－2.3% 1.7－2.0% 3)、制模对铸件线收缩率的影响： （1）蜡（模）料的线收缩率约为0.9－1.1%； （2）蜡模径向（受阻）收缩率仅为长度方向（自由）收缩率的30－40%，射蜡温度对自由收缩率的影响远远大于对受阻收缩率的影响。（最佳射蜡温度为57－59℃，温度越高收缩
电解铝工艺流程
电解铝工艺 电解铝 - 简介 电解铝就是通过电解得到的铝。现代电解铝工业生产采用冰晶石-氧化铝融盐电解法。熔融冰晶石是溶剂，氧化铝作为溶质，以碳素体作为阳极，铝液作为阴极，通入强大的直流电后，在950℃-970℃下，在电解槽内的两极上进行电化学反应，既电解。 电解铝 - 工艺流程 电解铝生产过程 铝电解工艺流程：现代铝工业生产采用冰晶石—氧化铝融盐电解法。熔融冰晶石是溶剂，氧化铝作为溶质，以碳素体作为阳极，铝液作为阴极，通入强大的直流电后，在950℃-970℃下，在电解槽内的两极上进行电化学反应，既电解。化学反应主要通过这个方程进行：2Al2O3==4Al 3O2。阳极：2O2ˉ-4eˉ=O2↑阴极:Al3 3eˉ=Al。阳极产物主要是二氧化碳和一氧化碳气体，其中含有一定量的氟化氢等有害气体和固体粉尘。为保护环境和人类健康需对阳极气体进行净化处理，除去有害气体和粉尘后排入大气。阴极产物是铝液，铝液通过真空抬包从槽内抽出，送往铸造车间，在保温炉内经净化澄清后，浇铸成铝锭或直接加工成线坯.型材等。其生产工艺流程如下图： 氧化铝氟化盐碳阳极直流电 ↓↓↓↓ ↓ 排出阳极气体------ 电解槽
↑↓↓ 废气←气体净化铝液 ↓↓ 回收氟化物净化澄清 ↓↓↓ 返回电解槽 浇注轧制或铸造 ↓↓ 铝锭线坯或型材 电解铝 - 产业特点 电解铝 世界上所有的铝都是用电解法生产出来的。铝电解工业生产采用霍尔-埃鲁冰晶石-氧化铝融盐电解法，即以冰晶石为主的氟化盐作为熔剂，氧化铝为熔质组成多相电解质体系。其中Na2AlF6-Al2O3二元系和Na3AlF6-AlF3-Al2O3三元系是工业电解质的基础。电解铝工业对环境影响较大，属于高耗能，高污染行业。电解铝生产中排出的废气主要是CO2，以及以HF气体为主的气-固氟化物等。CO2是一种温室气体，是造成全球气候变暖的主要原因。而氟化物中的CF4和C2F6其温室作用效果是二氧化碳的6500-10000倍，并且会对臭氧层造成不同程度的影响。HF则是一种剧毒气体，通过皮肤或呼吸道进入人体，仅需1.5g便可以致死。
熔模铸造壳模作业指导书
熔模铸造壳模作业指导 书 Company Document number：WTUT-WT88Y-W8BBGB-BWYTT-19998
目的： 为了在生产过程中，确保壳模质量，减少铸造缺陷。 2.范围： 本程序适用于壳模工序的控制。 3.职责： .生产组长对本工序生产的全过程和产品的质量负责。 .操作者严格按作业指导书操作，并对设备实施保养、维护。 .质检人员对产品质量实行监督检查。 4.工作程序： .蜡树的清洗: a.将组焊好的模组静置45min以上，方可清洗。 b.将蜡模清洗剂和蒸馏水按1：1的比例混合搅拌均匀，将蜡树完全浸入清 洗液内，每棵连续上下窜动10～20次，约10～20秒，清洗后的蜡树即可直接沾面层浆。 c.在清洗液使用中应及时、干净地清除带入到清洗液中的蜡屑，当清洗液变 成豆花状时，停止使用，重新更换新的清洗液。每桶清洗液可洗3000～8000串蜡树。 d.将清洗完成的时间记在“挂壳管制卡”上。 e.若改为其它清洗液，依临时作业指令进行。 .浆液的配制： 4.2.1.预湿液的配制： 预湿液可直接用纯硅溶胶或硅溶胶加蒸馏水配制,形状复杂的蜡件,面层预湿液可加入适当的湿润剂。 4.2.2.面层浆的配制： a.在不锈钢制浆桶中加入适量硅溶胶，开动浆桶，使其旋转。 b.把湿润剂以每公斤硅溶胶加入约3～9ml的比例加入，添加时，以搅拌机 搅拌，使其加速混合。 c.若采用2F－401面层涂料添加剂，加入硅溶胶投入量的千分之二到千分
之四。 d.把300～350目的锆粉按约3:1的粉液比加入硅溶胶浆桶中，此时要注 意，用手把团块揉散并搅拌均匀。 e.把消泡剂以每公斤硅溶胶加约2ml消泡剂并搅拌均匀。（用2F－401，则 不需要加消泡剂） f. 涂料需要混合到规定的工艺时间（面层：全新料时12小时以上，部分新 料时6小时以上），使气泡消除，耐火材料完全润湿后，才能使用。 g.以4詹氏杯检查，用锆粉、硅溶胶把粘度调到353秒。形状复杂的或 大件取上限,形状简单的或小件取下限,对小件浆液最低可以控制在28秒,但必须经技术人员同意. h.面层涂料配制时，要严格按加料顺序，依次加入硅溶胶、润湿剂、锆英 料、消泡剂，加料顺序应正确。 4.2.3.二层浆的配制： a.在不锈钢制浆桶中加入适量硅溶胶，开动浆桶，使其旋转。 b.把200目的煤矸石粉按约2：1的粉液比加入硅溶胶浆桶中，注意不要倾 泄添加以免结块，浆液必须混合到规定的时间，全新料10小时以上，部分新料2小时以上，才能使用。 c.以4詹氏杯检查，用煤矸石粉、硅溶胶，把粘度调到222秒(由工艺文件 具体确定) 。 4.2.4.背层浆的配制： a.在不锈钢制浆桶中加入适量硅溶胶，开动浆桶，使其旋转。 b.把200目的煤矸石粉按约：1的粉液比加入硅溶胶浆桶中，注意不可倾泄 添加，以免结块，浆液必须混合到规定的时间，全新料10小时以上，部分新料2小时以上，才能使用。 c.以4詹氏杯检查，把背层粘度调到142秒(由工艺文件具体规定)，封浆 层粘度121秒.
熔模铸造工艺流程
熔 模 铸 造 工 艺 流 程 料 模料 主 要 性 能： 灰 分 ≤0.025% 铁含量 灰分的10% ≤0.0025% 熔 点 83℃-88℃（环球法）60℃±1℃ 针入度 100GM （25℃）3.5-5.0DMM 450GM （25℃）14.0-18.0DMM 收缩率 0.9%-1.1% 比 重 0.94-0.99g/cm 3 颜 色 新蜡——兰色、深黄色 旧蜡——绿色、棕色 蜡（模）料处理 工艺参数： 除水桶 搅拌时温度 110-120℃ 搅拌时间 8-12小时 静置时温度 100-110℃ 静置时间 6-8小时 静置桶 静置温度 70-85℃ 静置时间 8-12小时 保温箱 温 度 48-52℃ 时 间 8-24小时 二、操作程序
1、从脱蜡釜泄出的旧蜡用泵或手工送到除水桶中，先在105-110℃下置6-8小时沉淀，将水分泄掉。 2、蜡料在110-120℃下搅拌8-12小时，去除水份。 3、将脱完水的蜡料送到70-85℃的静置桶中保温静置桶中保温静置8-12小时。 4、也可将少量新蜡加入静置桶中，静置后清洁的蜡料用手工灌到保温箱蜡缸中，保温温度 48-52℃，保温时间8-24小时后用于制蜡模。 5、或把静置桶中的回收蜡料输入到气动蜡模压注机的蜡桶中，保温后压制浇道。 三、操用要点 1、严格按回收工艺进行蜡料处理。 2、除水桶、静置桶均应及时排水、排污。 3、往蜡缸灌蜡时，蜡应慢没缸壁流入，防止蜡液中进入空气的灰尘。 4、蜡缸灌满后应及时盖住，避免灰尘等杂物落入。 5、经常检查每一个桶温，防止温度过高现象发生。 6、作业场地要保持清洁。 7、防止蜡液飞溅。 8、严禁焰火，慎防火灾。 压制蜡（熔）模 一、工艺参数 室温20-24℃压射蜡温50-55℃ 压射压力0.2-0.5Mpa 保压时间10-20S 冷却水温度15±3℃ 二、操作程序 1、从保温槽中取出蜡缸，装在双工位液压蜡模压注机上，使用前应去除蜡料中空气及硬 蜡。 2、将模具放在压注机工作台面上定位，检查模具所有芯子位置是否正确，模具注蜡口与压 注机射蜡嘴是否对正。 3、检查模具开合是否顺利。 4、打开模具，喷薄薄一层分型剂。 5、按照技术规定调整压注机时间循环，包括压射压力、压射温度、保压时间、冷却时间 等。 6、每次循环完毕，抽出芯子，打开模具，小心取出蜡模，按要求放入冷却水中或存放盘 中。注意有下列缺陷的蜡模应报废： A因模料中卷入空气，蜡模局部有鼓起的；B蜡模任何部位有缺角的； C蜡模有变形不能简单修复的；D尺寸不符合规定的。 7、清除模具上残留的模料，注意只能用竹刀，不可用金属刀片清除残留模料，防止模具型腔 及分型面受损。 8、合上模具，进行下次压制蜡模。 每班下班或模具使用完毕，应用软布或棉棒清理模具，使用螺钉紧固好模具。 9、如发现模具有损伤或不正常，应立即报告领班，由领班处理。
用FDM的ABS快速原型件进行熔模铸造
用FDM的ABS快速原型件进行熔模铸造 1、介绍 熔模铸造是一种经济的制造金属件方法，在某些情况下甚至是唯一的方法，比如：内凹，薄壁或其他难以制造的复杂结构。小批量生产时熔模铸造不利的一点是很长的准备时间和高昂的蜡模制造费用。做为蜡件的代替品，快速成型件可以为您节省大量的时间和费用。 一共6个铸造厂家参与了这项旨在评定由Stratasys 公司制作的ABS快速成型样件进行熔模铸造的测试。ABS样件是用来替代通过模具生产出来的蜡模。这些工厂都有使用不同工艺快速成型件的经验。此项实验的可行性报告是9个月前完成的，我们将测试3种样件。 2、目的 我们希望通过这个报告为FDM用户和铸造厂提供用不同材料熔模铸造的基本资料。 对于希望使用FDM样件熔模铸造的用户，这份报告提供了一些基本原理说明。 对于有经验的铸造厂来说，这个报告可以让他们了解到ABS与其他的快速成型件如环氧树脂，纸或其他材料相比的优越性。 最后，对于有一点或者完全没有经验的铸造厂，这个报告将揭示熔模铸造的过程以及使用ABS熔模铸造需要注意的方面。 3、ABS同蜡件的比较 传统的熔模铸造使用的蜡件是通过蜡模制作的，这个过程与注塑相似，而通常使
用的模具为铝模。今天，这种工艺已经被广泛的理解和接受。 Stratsys提供了另一种模式，这种模式不需要使用铝模。 我们提供两种适合这项工艺的材料，蜡和ABS。蜡材可以用于FDM1600，FDM1650，FDM2000；ABS可用于FDM1600，1650，2000，8000和FDM QUANTUM。 4、先进性和不足点： 使用这几种材料的优缺点请参考表1。几种材料分别是FDM ABS，FDM 蜡，铝模制作的蜡。 表1. 原型用FDM 的ABS，FDM 的蜡和传统蜡模优缺点对比 5、快速成型件的熔模铸造 一、普通熔模铸造过程 在熔模铸造件的传统生产过程中，每个蜡模都有用蜡焊接的浇口和出气口附着在其上，一个或更多的这些子装配件被称为树并且用几个陶瓷层成壳，开始用硅胶固定。 二、快速成型件用于熔模铸造 如果使用快速原形样件，首先安上蜡制的浇冒口和排气管，然后涂覆陶瓷浆，这些过程与普通熔模铸造是相同的。之后我们要把ABS件放到能够升温到1093度以上的热炉中脱蜡。脱蜡完成后清理残余灰烬并且检查模壳是否有裂缝。
熔模铸造
熔模铸造 1 概述 熔模铸造又称"失蜡铸造"，通常是在蜡模表面涂上数层耐火材料，待其硬化干燥后，将其中的蜡模熔去而制成型壳，再经过焙烧，然后进行浇注，而获得铸件的一种方法，由于获得的铸件具有较高的尺寸精度和表面光洁度，故又称"熔模精密铸造" 熔模铸造的工艺过程见图1。可用熔模铸造法生产的合金种类有碳素钢、合金钢、耐热合金、不锈钢、精密合金、永磁合金、轴承合金、铜合金、铝合金、钛合金和球墨铸铁等。 熔模铸件的形状一般都比较复杂，铸件上可铸出孔的最小直径可达0.5mm，铸件的最小壁厚为0.3mm。在生产中可将一些原来由几个零件组合而成的部件，通过改变零件的结构，设计成为整体零件而直接由熔模铸造铸出，以节省加工工时和金属材料的消耗，使零件结构更为合理。 熔模铸件的重量大多为零点几十牛（即几十克到几公斤），太重的铸件用熔模铸造法生产较为麻烦，但目前生产大的熔模铸件的重量已达800牛左右。 熔模铸造工艺过程较复杂，且不易控制，使用和消耗的材料较贵，故它适用于生产形状复杂、精度要求高、或很难进行其它加工的小型零件，如涡轮发动机的叶片等。 图1是熔模铸件的照片。熔模铸造的工艺过程见图2。 图1 熔模铸件照片 2 熔模的制造 熔模铸造生产的第一个工序就是制造熔模，熔模是用来形成耐火型壳中型腔的模型，所以要获得尺寸精度和表面光洁度高的铸件，首先熔模本身就应该具有高的尺寸精度和表面光洁度。此外熔模本身的性能还应尽可能使随后的制型壳等工序简单易行。为得到上述高质量要求的熔模，除了应有好的压型（压制熔模的模具）外，还必须选择合适的制模材料（简称模料）和合理的制模工艺。 2.1 模料 制模材料的性能不单应保证方便地制得尺寸精确和表面光洁度高，强度好，重量轻的熔模，它还应为型壳的制造和获得良好铸件创造条件。模料一般用蜡料、天然树脂和塑料（合成树脂）配制。凡主要用蜡料配制的模料称为蜡基模料，它们的熔点较低，为60～700C；凡主要用天然树脂配制的模料称为树脂基模料，熔点稍高，约70～1200C。 经常用来配制模料的原材料的性能见表1。