离心铸造_4提高了金属液的补缩能力

　　第三章离心铸造金属材料工程教研室节概述3－1概述一、离心铸造的分类水平离心铸造第三章离心铸造立式离心铸造金属材料工程教研室节概述第三章离心铸造二、离心铸造的特点1、不用砂芯即可生产中空的铸件2、不需要浇注系统和冒口，提高了金属的利用率。3、提高了金属液的充型能力，有利于流动性差的和形状复杂件的充填。4、提高了金属液的补缩能力，离心铸造铸件致密，缩孔、气孔和夹杂少。5、铸件内易形成偏析。6、内表面比较粗糙。7、应用场合较窄，只使用于中空铸件。金属材料工程教研室节概述第三章离心铸造金属材料工程教研室第二节离心铸造原理3－2离心铸造原理一、离心力场重度：有效重度：重力系数：二、离心力场中液体自由表面的形状1、立式离心铸造时液体金属自由表面的形状第三章离心铸造金属材料工程教研室第二节离心铸造原理第三章离心铸造金属材料工程教研室第二节离心铸造原理由水力学欧拉公式知：当液体质点在力的作用下，在等压面上作微小位移对，应满足下述条件：所以积分后，得立式离心铸造时液体金属自由表面在径向断面上的相交曲线方程式为：第三章离心铸造金属材料工程教研室第二节离心铸造原理此式为抛物线方程式，抛物线顶点为坐标的原点。因此可推论：立式式离心铸造时液体金属的自由表面为一绕垂直轴的回转抛物面。求铸件高度和内孔的半径差：所以：第三章离心铸造金属材料工程教研室第二节离心铸造原理在一般情况下，征凝固后的立式离心铸件上应有一与液体金属自由表面相似的内表面，但铸件内表面的抛物面形状常会被破坏，如下图所示。第三章离心铸造金属材料工程教研室第二节离心铸造原理2、卧式离心铸造时液体金属自内由表面的形状。当不考虑重力场的影响时：对此式积分得：由此可推卧式离心铸造时，如果不考虑重力场的影响，液体金属的自由表面应为以旋转轴为轴线的圆柱面。由于重力场的影响：第三章离心铸造金属材料工程教研室第二节离心铸造原理第三章离心铸造金属材料工程教研室第二节离心铸造原理根据水力学的液体流动的连续性原理：从而出现圆柱形内表面向下偏移的现象。第三章离心铸造金属材料工程教研室第二节离心铸造原理三、离心压力第三章离心铸造金属材料工程教研室第二节离心铸造原理由微小单元引起的离心压力为：忽略dr2并积分得：因为p=0，所以：第三章离心铸造金属材料工程教研室第二节离心铸造原理外径R处：立式离心铸造时，同样可用上式计算只是需要注意值随铸件的高度而变化。四、离心力场中金属液内异相质点的径向运质点上浮和下沉速度由斯托克斯公式表示：第三章离心铸造金属材料工程教研室第二节离心铸造原理离心力场中：第三章离心铸造金属材料工程教研室第二节离心铸造原理将两式相除得：径向移动将使：补缩容易，有效重度大，离心铸造不易形成缩孔、缩松的缺陷，组织致密度大；易出现偏析和双向凝固现象。第三章离心铸造金属材料工程教研室第二节离心铸造原理第三章离心铸造金属材料工程教研室第二节离心铸造原理五、离心铸件在液体金属相对运动影响下的凝固特点在离心铸件断面上常会发现两种独特的宏观组织，即1倾斜柱状晶和2层状偏析。第三章离心铸造金属材料工程教研室第二节离心铸造原理1、离心铸型横断面上液体金属的相对运动及其对铸件结晶的影响（1）离心铸型横断面上液体金属的相对运动离心铸造时，在铸型横断面上有两种原因第三章离心铸造金属材料工程教研室第二节离心铸造原理引起液体金属相对运动。1）卧式离心铸造时重力场所引起相对运动在铸型和液体金属之间会发生相对运动。2）由惯性作用所引起的相对运动第三章离心铸造金属材料工程教研室第二节离心铸造原理2离心铸型横断面上液体相对运动的不同情况对铸件结晶过程的影响紊流阻止了异相质点在金属中的正层流使其生长成倾斜状的柱状晶。第三章离心铸造金属材料工程教研室第二节离心铸造原理2、离心铸型纵断面上液体金属的相对运动及其对铸件结晶的影响第三章离心铸造金属材料工程教研室第三节离心铸造机一、立式离心铸造机第三章离心铸造金属材料工程教研室第三节离心铸造机第三章离心铸造金属材料工程教研室第三节离心铸造机二、卧式离心铸造机1、卧式悬臂离心铸造机第三章离心铸造金属材料工程教研室第三节离心铸造机第三章离心铸造金属材料工程教研室第三节离心铸造机第三章离心铸造金属材料工程教研室第三节离心铸造机2、滚筒式离心铸造机第三章离心铸造金属材料工程教研室第三节离心铸造机3、多工位卧式离心铸造机第三章离心铸造金属材料工程教研室第四节离心铸造工艺一、离心铸型转速的选择选择离心铸型的转速时，主要应考虑两个问题:离心铸型的转速应保证液体金属在进入铸型后立刻能形成圆筒形，绕轴线旋转；充分利用离心力的作用，离心铸造保证得到良好的铸件内部质量，避免铸件内部产生缩孔、缩松、夹杂和气孔。1、保证液体金属成形的铸型转速立式离心铸造时，可根据铸件内表面尺寸的要求按下式计算：第三章离心铸造卧式离心铸造时，为保证液体金属在型壁上的成形，应使液体金属自由表面上点处的金属质点所产生的离心力大于或等于重力，即：若不能保证此条件，则在出注时会出现如下图所示的雨淋现象，铸件中将出现夹渣、起等缺陷。金属材料工程教研室第四节离心铸造工艺第三章离心铸造2、保证铸件致密度的铸型转速选择（1）康氏公式只要自由表面上的有效重度就能得到组织致密的铸件，导出计算公式：金属材料工程教研室第四节离心铸造工艺第三章离心铸造（2）重力系数公式（3）凯门公式（4）注意几点康氏公式只适用于薄壁铸件；浇注厚壁铸件时铸型转速先慢后快；当浇注较长的薄壁铸件时，转速先慢后快；金属材料工程教研室第四节离心铸造工艺第三章离心铸造浇注大直径铸件时，适当降低转速，浇完后提高转速；浇注结晶温度范围宽的合金，要求较高的铸型转速；采用砂型、型壳离心铸造时，要对Pmax进行控制：二、离心铸造用铸型1、卧式悬臂离心铸造机上的金属铸型卧式悬臂离心铸造机上的金属型按其主体的结构特点可分为单层金属型和双层金属型两种。maxmax金属材料工程教研室第四节离心铸造工艺第三章离心铸造2、滚筒式离心铸造机上的金属铸型金属材料工程教研室第四节离心铸造工艺第三章离心铸造金属材料工程教研室第四节离心铸造工艺第三章离心铸造三、涂料金属材料工程教研室第四节离心铸造工艺第三章离心铸造四、离心浇注1、液体金属的定量（1）重量法（2）容积法（3）定自由表面高金属材料工程教研室第四节离心铸造工艺第三章离心铸造2．液体金属进入铸型的方向金属材料工程教研室第四节离心铸造工艺第三章离心铸造金属材料工程教研室第四节离心铸造工艺 第三章 离心铸造 五、几种离心铸造工艺 1、气缸套的离心铸造 金属材料工程教研室 第四节 离心铸造工艺 第三章 离心铸造 2、铸铁管的离心铸造 （1）砂型离心铸造法 金属材料工程教研室 第四节 离心铸造工艺 第三章 离心铸造 金属材料工程教研室 第四节 离心铸造工艺 第三章 离心铸造 （2）水冷金属型离心铸造法 金属材料工程教研室 第四节 离心铸造工艺 第三章 离心铸造 金属材料工程教研室 第四节 离心铸造工艺 第三章 离心铸造 金属材料工程教研室 第四节 离心铸造工艺
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