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专业英语阅读一教案
PartII:
Metal-CastingProcessesandEquipment
金属铸造工艺与设备
Inthispart,someimportantandfundamentalknowledgeaboutcastingmustbeunderstood.Forthischapter,weshouldknowthedifferencesofChinesemeaningsfortheseprofessionalEnglishwords,andIwilladdresstheseimportantparts.
在本部分中,一些重要的和基本的知识必须明白。
铸造至于这一章,我们应该知道中国意义的差异这些专业的英语单词,我将解决这些重要的标准
Forming:
成型
Molding:
造型
Powdermetallurgy:
粉末冶金
Pouring:
浇注
Ornament:
装饰物
Intricate:
复杂的
Hollow:
中空的
Fig.II.1Castpartsinatypicalautomobile图2.1 一个典型的汽车中的铸造部件
Waterpump:
水泵
Pulley:
滑轮
Grill:
栅栏
Intakeandexhaustmanifold:
进气和排气管
Diskbrake:
刹车片
Brakedrum:
制动鼓
Brakecylinder:
闸缸
Lettering:
编字码
Differentialhousing:
差速机壳
Transmissionhousing:
变速机壳
Engineblock:
汽缸体
Carburetor:
化油器
Piston:
阳模
Alternatorhousing:
同步发电机壳
Fig.II.2.Outlineofmetal-castingprocessesdescribedinpartII.
金属铸造工艺
铸造
沙
壳体
消耗性的图形
高聚物
陶瓷
围模料
消耗性模
永久性模
凝壳
压力
锻压
离心
挤压
半凝固
单晶生长
用于微电子的单晶
单晶叶片
定向凝固
复合模具
图II.2.在第二章中所描述的金属铸造工艺概要
Chapter10FundamentalsofMetal-Casting
金属铸造基础
Forthischapter,itwasdividedintotheseparts:
1.Introduction:
简介
2.Solidificationofmetals:
金属的凝固
3.Fluidflow:
流体流动
4.Fluidityofmoltenmetal:
熔融金属的流动性
5.Heattransfer:
热传递
6.Defects:
缺陷
Asweknow,thecastingistheoldestprocesstomanufacturepartoftoolinthehumanbeing’shistory,becauseithasmanyadvantagescomparedwithothermanufacturedprocessesasfollows:
正如我们所知道的,是最古老的铸造工艺到生产制造工具的一部分在人类的历史,因为它具有许多优点,相较于其他生产过程如下
✓complexshapes,suchasdifferentialhousing(差速机壳)usedintheautomobile,crankshaft(曲轴)andsoon;复杂的形状,例如不同的外壳,用于汽车、曲轴等
✓Verylargepart,suchasenginehousingusedintheshipmaking.非常大的部分,如发动机房屋用于船舶制造
✓Utilizetheworkpiecesthatothermanufacturedprocessescannotproduceofuneconomic,suchasturbineblade(涡轮机叶片).利用其他制造过程工件不会产生的不赚钱的,如涡轮叶片
1,Puremetals
Forpuremetal,themeltingpointisconstant,so,thesolidificationislikethisone对纯金属、熔点是不变的,所以,凝固就是
熔化潜热
Afterreachingmeltingpointsolidificationfrominterfaceandthentocenterwithdifferentgraintypeandsize凝固界面,然后从中心对不同晶粒类型和大小
Chillzone:
极冷区,白口区,grainsizeduetoveryhighcoolingrate.
Columnarzone:
柱状区,由于节省了大粒度的降温速率和异质形核。
Equiaxedzone:
等轴晶区,homogeneousnucleation.
Fig.10.2.Developmentofapreferredtexture(择优质构)atacoolmoldwall.Notethatonlyfavorablyorientedgrainsgrowawayfromthesurfaceofthemold.
Fig.10.3.Schematicillustrationofalloysolidificationandtemperaturedistributioninthesolidifyingmetal.Notetheformationofdendritesinthemushyzone(多空隙的区域).
Wecansee,differentmetalshavedifferentsolidifiedstructures,andthenucleationagentsaffectit.发展较佳的纹理(择优质构)在一个凉爽的模具的墙。
注意,只有以优惠的谷物种植远离表面的模具。
我们可以看出,不同的金属有不同凝固结构,以及成核剂影响它
10.2.2alloys
ThesolidificationprocessofalloyscanbeschematicallyillustratedfromFig.10.3.
Fromthisfigure,wecansee,thesolidificationtakesplaceinatemperaturerange,TlandTs.Thesolidificationprocessofthistypealloycanbeillustratedasfollow:
合金凝固过程可以从图10.3schematically说明。
从这个图,我们可以看出,凝固发生在一个温度范围、Tl和Ts。
这种类型的合金凝固过程可以被描述为
Chillzoneformation
BelowTl
BetweenTlandTs
BelowTs
Solidificationbegin
Dendriteformation
Complete
Forthistypedendrite,itcanbenamedascolumnardendrite,withthree-dimensionalarmsandbranches.该类型的枝晶,它可以称为柱状枝晶,与三维武器和枝条。
Thestructureofdendriteinfluencesthepropertiesofcastingseriously,soitisessentialtofindandstudytheeffectorsonitsstructure.枝晶结构的性能严重影响铸件,所以它必须找到并研究其结构对比。
Asmentionedabove,thestructureofdendriteisaffectedbythemushyzone;inotherword,itcanbedescribedasdifferentmushyzoneduringsolidification,andthemushyzonecanbenamedasfreezingrange,asthis:
如上所述,枝晶的结构受糊状区;换句话说,可以把它称为不同的糊状区凝固、糊状区可以称为冰冷的范围
Fig.10.4(a)Solidificationpatternsforgraycastironina180mmsquarecasting.Notethatafter11min.ofcooling,dendritesreacheachother,butthecastingisstillmushythroughout.球墨铸铁凝固模式在180毫米的平方的铸件。
注意:
当11分钟。
对冷却,树突到对方,但仍在铸造糊状。
(b)Solidificationofcarbonsteelinsandandchill(metal)molds.Notethedifferenceinsolidificationpatternsasthecarboncontentincreases
Freezingrange=Tl碳钢凝固在沙子里放松(金属)模具。
注意不同的凝固模式中的碳含量增加
=Tl-Ts冻结范围温差及Ts凝固过程中,组合成的Tl。
-Ts,thetemperaturedifferencebetweenTlandTsduringsolidification.
Forexample:
forpuremetalsandeutecticalloys,freezingrange=0,so,nomushyzone没有糊状区,nodendriteformation.没有枝晶的形成。
Usually,theshortfreezingrange<50oC,forexample,Fe-basealloys.
Thelongrangefreezingrang>110oC,example,AlandMg-basealloys,andthesealloysareinamushystatethroughoutmostofsolidificationprocess.这些合金在一个国家在大部分糊状凝固过程
Effectofcoolingrate
Thecastingstructureisaffectedseriouslybythecoolingrate:
Usually,forslowcoolingrate(<102K/s),coarsedendriteformation;
Fastercoolingrate(ontheorderof104K/s),finerdendriteformation;
Highercoolingrate(106~108K/s),amorphousformation.
Ascoolingrateincreases,thegrainsizedecreases,sostrengthandductilityenhanced,thatishall-petchformula.作为冷却速率的增加,晶粒尺寸减小,强度和优良的延性提高,这是hall-petch公式。
Forthesolidifiedstructure,itcanbecertifiedbytheratioofG/R,whereGisthermalgradientattheinterfaceofliquidandsolid,andRistherateatwhichtheliquid-solidinterfacemoves.TypicalvaluesforGrangefrom102to103K/mandforRfrom10-3to10-4m/s.Dendritictypestructures(Figs.5.5aandb)typicallyhaveanratiointherangeof105to107,whereasratiosof1010to1012produceaplane-front,nondendriticliquid-solidinterface(Fig.10.6).为凝固结构,它可以认可G/R比,在G的界面温度梯度在液体和固体,R是固液界面速度移动。
典型值G范围为102到103K/m和R/s,从10-4m球。
树突式结构(无花果。
5.5a组和b组)通常有一个比在105至107之间,而比1010年到1012年生产plane-front,nondendritic液-固界面
Fig.10.6.Schematicofcaststructuresin(a)planefront,singlephase,and(b)planefront,twophases.
Fig.10.5.Schematicillustrationofthreebasictypesofcaststructures:
(a)columnardendritic;(b)equaiaxeddendritic;and(c)equiaxednondendritic.
10.2.3.structure-propertyrelationship
希望所有铸件符合设计和服务的要求。
通常,财产是结构。
晶体的成分组成和液态金属作了特别的合金相图,通常是二元合金。
作为冷却率很低,枝晶成分均匀的发展。
正常(快)冷却速度,发展核心树突不同成分的表面和中心,称为浓度梯度(浓度梯度):
中各金属元素含量更高的表层的中心。
这是由于在凝固过程中溶质排斥反应,导致microsegregation(微观偏析)Macrosegregation(宏观偏析)involvesdifferencesincompositionthroughoutthecasting.
Normalsegregation(正常偏析),versesegeration(反向偏析),thereasonisthatliquidmetal(havingahigherconcentrationofalloyingelements)entersthecavitiesdevelopedfromsolidificationshrinkage(收缩)inthedendriticarmswhichsolidifiedsooner.正常的隔离(正常偏析),诗歌segeration(反向偏析),原因是液态金属(具有较高含量的合金元素)进入腔凝固收缩产生(收缩)在树突武器,凝固得更快
Gravitysegregation(重力偏析)describestheprocesswherebyhigher-densityinclusions(夹杂)orcompositionssink(下沉)andlighterelements(suchasantimonyinantimony-leadalloy(锑-铅))float(上浮)tosurface.重力隔离(重力偏析)描述了过程,higher-density物(夹杂)或成分(下沉)和轻沉要素(如在antimony-lead锑合金(锑-铅)浮子(上浮)表面
Inoculants(孕育剂)inducethenucleationofthegrainsthroughouttheliquidinducedheterogeneousnucleation.孕育剂(孕育剂)诱导成核颗粒在液体的成核诱导异质性
Convectionpromotestheformationofanouterchillzone,refinesgrainsizeandacceleratesthetransitionfromcolumnartoequiaxedgrains.促进形成对流外部寒冷地带,改良粒度和加速的转变,晶粒粗粒
Dendritemultiplication:
枝晶增殖,rheocasting:
流变铸造
Inthispart,wetalkedaboutthesolidificationprocessfordifferentmetalsandtheproperty-structurerelation;next,thefluidflowwillbetalked.在这一部分,我们谈论了不同金属凝固过程和property-structure关系;其次,流体流动会说话
10.3.Fluidflow
Thefluidflowismostimportantfactorincasting.Asshowninfig.10.7,thecastingprocessisdescribedas:
themoltenmetalispouredthroughapouringbasin(转包,浇注槽)orcup.Itthenflowsthroughthegatingsystem(浇注系统)(sprue,runnersandgates,注流口,流道,内浇道)intothemoldcavity.Sprueisaverticalchannelthroughwhichmoltenmetalflowsdownwardinthemold.Runnersarethechannelsthatcarrythemoltenmetalfromthespruetothemoldcavity,orconnectthespruetothegate.Thegateisthatportionoftherunnerthroughwhichthemoltenmetalentersthemoldcavity.Risers(冒口)serveasreservoirs(储液槽)tosupplythemoltenmetalnecessarytopreventshrinkageduringsolidification,asshowninFig.10.7.流动中最重要的因素是铸件。
如图10.7,铸造是描述为:
通过熔化的金属浇一浇盆地,浇注槽转包)或量杯。
然后流经浇注系统(浇注系统)(浇道截面积、注流口流道和盖茨,流道,内浇道)进入模具腔。
浇口是一种垂直通道,通过这一往低处流熔融金属在模具。
跑者们的频道,把熔化的金属从物料对模具型腔、流道连接到大门口。
大门的那一部分,通过转轮熔化的金属进入型腔的。
近期(冒口)作为储层(储液槽提供熔化的金属凝固过程中,为了防止收缩,如图所示图
Fig.10.7.Schematicillustrationofatypicalriser-gatedcasting.Risersserveasreservoirs,supplyingmoltenmetaltothecastingasitshrinksduringsolidification.一个典型的riser-gated原理说明铸件。
作为储层隔,供应熔融金属铸件凝固过程中,它缩短了
Trapcontaminant:
捕获杂质,prematurecooling:
过早冷却,gasentrapment:
夹气
Gatingsystemdesignisthemostimportantparttogethighqualitycastings.浇注系统的设计是最重要的部分,得到高质量的铸件
wobasicprinciplesoffluidflowarerelevanttogatingdesign:
Bernoulli`stheoremandlawofmasscontinuity.我们基本原则的相关流体浇注设计:
伯努利定理和法律的大规模的连续性
TBernoulli`stheorem:
百努利定律
10.2
Where:
h:
theelevationaboveacertainplane海拔超过一定的飞机,p:
pressureatthatelevati压力在那个海拔,v:
velocityoftheliquidatatelevation液体的速度就在海拔高度,ρ:
thedensityofthefluid液体的密度,g:
gravitationalconstant.重力不变Conservationofenergyrequiresthat能量守恒定律要求,ataparticularlocation在某个特定的位置发,inthissystem,therelationshipissatisfied:
10.3
Where,subscripts(下标)1and2representtwodifferentelevations,andfrepresentsthefrictionallossintheliquidasittravelsdownwardthroughthesystem.
Continuity(连续性)
Thelawofmasscontinuity(质量连续性)statesthatforincompressible(不可压缩的)liquidandinasystemwithimpermeable(不可渗透的)wall,therateofflowisconstant:
10.4
Where
Q:
therateofflow,A:
thecross-sectionalareaoftheliquid,andv:
theaveragevelocityoftheliquidinthatcross-sectional
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