一、实验目的
1、在真实工程条件下，了解和掌握一般铸件砂型铸造生产过程。 2、根据给定零件图，完成铸件的结构和合金的特点分析制定合理的成型工艺。 自动启闭阀
2、了解各种应用材料对铸件成型及质量的影响。
二、实验用仪器及设备
1、中频感应电炉（60千瓦，20公斤）。
2、碾轮式混砂机及型芯砂实验仪器。
3、箱式电阻炉。
4、光学金相显微镜。保护架
5、布、洛氏硬度机
6、材料性能实验机
防震阻尼器三、实验用模具：
手工造型用木模。
四、实验用合金材料：
18#生铁、8#稀土镁合金、75SiFe、普通粘砂、废钢、增碳剂（吸收率85%），纯铝，铝硅中间合金（Si量为28%）
五、实验用造型材料：
水玻璃、原砂、钙膨润土、无水碳酸钠、人造石英砂、石墨粉、回用砂、CO2气。
六、实验内容说明：
根据实验大纲的要求，结合本科教学专业课程的设置，铸造方向综合实验主要从培养学生实际工作能力出发，选择较为典型及有代表性的零件，在教师的指导下，让学生自主完成鋳件砂型铸造工艺的制定；铸造模具的监制；铸造工艺操作规程的确定；造型材料的选定和配制；合金熔炼及工艺的确定；
以及混砂、造型、制芯、浇注、清理、热处理、检验等铸件制造的全过程。由于铸造合金的种类较多，其生产工艺不竟相同，结合实验室的具体条件，实验主要以铁合金和非铁合金为主进行。
1、铸造铝合金：
铸造Al-Si系合金中Si是作为主要合金化元素加入的，Si提高合金的铸造性能，使流动性改善，热裂倾向性降低，减少疏松，提高气密性，获得致密的铸件。这类合金具有好的抗蚀稳定性和中等的切削加工性能，具有一般的强度和硬度，但塑性是较低的。这类合金国内外常用的共18个牌号，按合金中Si的含量多少，可分为共晶型合金(ZL102、ZL108、ZL109),
过共晶型合金和亚共晶合金。
合金的熔配过程：先根据铸件的体积计算出所需合金原料的总重量，再按各合金的名义成分计算出所需要的合金的重量，计算时一定要考虑元素的烧损。称量后全部放入坩锅中，电阻炉加热，熔化，覆盖，打渣精炼，静置，浇注，成型完毕。每个环节用途各不相同，要求仔细按实验规程进行。
造型材料选用湿型（普通粘土砂），零件用手工造型木模具造型。模具设计时应考虑浇注状态，补缩条件以及避渣方式。
说明：序号1~11的为铝硅合金, 序号12~14的为铝铜合金, 序号15~16的为铝镁合金, 序号17~18的为铝锌合金，每组同学可据现有条件，选择合金成分。
本次实验选定ZL101。学生在教师指导下配料，造型，熔炼，精炼、浇注.待铸件冷却后，分析其成型过程。重点分析化学成分对铸铁组织和性能的影响，同时进行铸态组织观察、力学性能实验，分析冷却速度对铸铁组织和性能的影响。 2、造灰口铸铁：
灰铁和碳钢机械性能相比，因灰铁中存在石墨，故抗拉强度、塑性、韧性和弹性都低于铸钢。它的切口敏感性低，有利于基体的发挥，且吸振性和耐磨性好。
灰铁的碳、硅含量较高，一般为接近于共晶成分，所以它的流动性好，线收缩小，出品率高，成本低，可用冲天炉熔化，低牌号的灰铁可用湿型粘土砂。高牌号的可用干型粘土砂。
表1-4 ：灰铁的部分牌号及化学成分：
音频编解码芯片椐以上条件，该组同学一起配料，造型，教师带领学生进行熔炼，浇注.待铸件冷却后，分析其
成型过程。重点分析化学成分对铸铁组织和性能的影响，同时进行铸态组织观察、力学性能实验，分析冷却速度对铸铁组织和性能的影响。
本实验选定HT200作为实验材料
3、铸造球墨铸铁：
球墨铸铁的机械性能良好，静载荷机械性能达到或接近碳钢和某些合金钢的水平。屈服强度往往高于钢，它的缺口敏感性较低，铸造性能好。
在实验中要注意处理球铁的原则、处理方法、球化剂（8号稀土镁合金）的加入量为多少？孕育剂（75硅铁合金）的加入量为多少？球化是否良好？炉前三角试块检验？同时进行热处理方法和工艺确定、铸件金相组织观测、力学性能试验。
本实验选定的牌号为QT600-2.
4、普通碳素铸钢：
碳素铸钢是以碳作为主要强化元素的钢种，按国家标准GB5676—85的规定，经过热处理后的碳素铸钢根据其屈服强度和抗拉强度的不同分为5个牌号，既ZG200—400、ZG230—450、ZG270—500、ZG310—570、ZG340—640。各个牌号的铸钢要求一定的含碳量及其它成分。钢中含碳量增加，钢的屈服强度和硬度随之增加，而塑性和韧性则随之降低，其金相组织由不同比例的F和P组成。同样的化学成分，凝固过程结晶条件不同，其性能差异很大。因此，正确地控制各种工艺因素以获得最佳的铸态组织，是生产高质量铸件的基本途径。碳素铸钢在铸造状态时，其机械性能很低，不能用作结构材料。其主要原因是组织中晶粒粗大及存在W，必须通过退火或者正火等热处理工艺措施来细化晶粒及消除上述缺陷，以改善机械性能。
炼钢时，必须用电炉。炉衬材料碳钢用酸性，（石英砂）合金钢用碱性（镁砂）。同时考虑元素的烧损。造好的型应均为干型
水刺无纺布
选用水玻璃砂造型，CO2气体硬化，椐以上条件在老师指导下，，学生配料，造型，熔炼、
脱氧、浇注.清理、热处理待铸件冷却后，分析其成型过程。重点分析化学成分对铸铁组织和性能的影响，同时进行铸态组织观察、力学性能实验，分析冷却速度对铸铁组织和性能的影响。
本实验选定牌号为ZG270-500
5、消失模铸造：
消失模铸造也叫实型铸造，是一种方便、实用性较强的特种铸造方法，它实用于各种金属铸造，一般采用负压浇注成型和自硬树脂砂铸型，所用模具采用聚苯乙烯型材或其发泡原料制成，本次实验作为
一种新的铸造方法让学生实践，铸件由老师选定，模具在老师指导下制造，采用负压成型工艺，浇注金属为ZG270-500, ，学生配料，造型，熔炼，浇注、清理、热处理.待铸件冷却后，分析其成型过程。重点分析负压及化学成分对铸铁组织和性能的影响，同时进行铸态组织观察、力学性能实验以及和其他铸造方法的对比。
六、炉子熔炼过程中各种元素的烧损：
七、铸件检验
对综合实验中各种工艺，成分下成型的铸件，首先进行铸件表面质量检验和铸态金相组织观察分析，表面质量合格的铸件才进行热处理，处理后的铸件做金相组织观察分析，并测试其铸件表面硬度或其他机械性能试验，作出是否合格结论。
八、其他
1、所有原材料条件许可的情况下都要进行使用前必要技术指标项目的检测。
2、所有合金都要检测和记录熔化温度、出炉温度、浇注温度、冷却环境、冷却时间。
3、指定实验铸件要有较为完整的工艺工序操作规程说明。
4、要注意和确保安全，遵守纪律，听从老师指导。
九、思考题珊瑚姜
1、综述实验的全过程。
2、分析各自的特点。
3、若有缺陷，分析产生的原因？
十、写出实验报告
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