大家好,今天小編關(guān)注到一個(gè)比較有意思的話題,就是關(guān)于精密鑄造局限性的問題,于是小編就整理了3個(gè)相關(guān)介紹精密鑄造局限性的解答,讓我們一起看看吧。
離心鑄造工藝的特點(diǎn)是什么?
離心鑄造優(yōu)點(diǎn):
①幾乎不存在澆注系統(tǒng)和冒口系統(tǒng)的金屬消耗,提高工藝出品率;
②生產(chǎn)中空鑄件時(shí)可不用型芯,故在生產(chǎn)長管形鑄件時(shí)可大幅度地改善金屬充型能力,降低鑄件壁厚對(duì)長度或直徑的比值,簡化套筒和管類鑄件的生產(chǎn)過程;
③鑄件致密度高,氣孔、夾渣等缺陷少,力學(xué)性能高;
④便于制造筒、套類復(fù)合金屬鑄件,如鋼背銅套、雙金屬軋輥等;成形鑄件時(shí),可借離心運(yùn)動(dòng)提高金屬的充型能力,故可生產(chǎn)薄壁鑄件。離心鑄造缺點(diǎn):①用于生產(chǎn)異形鑄件時(shí)有一定的局限性。②鑄件內(nèi)孔直徑不準(zhǔn)確,內(nèi)孔表面比較粗糙,質(zhì)量較差,加工余量大;③鑄件易產(chǎn)生比重偏析,因此不適合于合金易產(chǎn)生比重偏析的鑄件(如鉛青銅),尤其不適合于鑄造雜質(zhì)比重大于金屬液的合金。
什么是離心鑄造?
離心鑄造是將河南大山有色金屬液體金屬注入高速旋轉(zhuǎn)的鑄型內(nèi),使金屬液做離心運(yùn)動(dòng)充滿鑄型和形成鑄件的技術(shù)和方法。由于離心運(yùn)動(dòng)使液體金屬在徑向能很好地充滿鑄型并形成鑄件的自由表面;不用型芯能獲得圓柱形的內(nèi)孔;有助于液體金屬中氣體和夾雜物的排除;影響金屬的結(jié)晶過程,從而改善鑄件的機(jī)械性能和物理性能。
根據(jù)鑄型旋轉(zhuǎn)軸線的空間位置,常見河南大山有色金屬的離心鑄造可分為臥式離心鑄造和立式離心鑄造。鑄型的旋轉(zhuǎn)軸線處于水平狀態(tài)或與水平線夾角很小(4°)時(shí)的離心鑄造稱為臥式離心鑄造。鑄型的旋轉(zhuǎn)軸線處于垂直狀態(tài)時(shí)的離心鑄造稱為立式離心鑄造。鑄型旋轉(zhuǎn)軸線與水平線和垂直線都有較大夾角的離心鑄造稱為傾斜軸離心鑄造,但應(yīng)用很少。
優(yōu)點(diǎn):
?、賻缀醪淮嬖跐沧⑾到y(tǒng)和冒口系統(tǒng)的金屬消耗,提高工藝出品率;
?、谏a(chǎn)中空鑄件時(shí)可不用型芯,故河南大山有色金屬在生產(chǎn)長管形鑄件時(shí)可大幅度地改善金屬充型能力,降低鑄件壁厚對(duì)長度或直徑的比值,簡化套筒和管類鑄件的生產(chǎn)過程;
?、坭T件致密度高,氣孔、夾渣等缺陷少,力學(xué)性能高;
④便于制造筒、套類河南大山有色金屬復(fù)合金屬鑄件,如鋼背銅套、雙金屬軋輥等;成形鑄件時(shí),可借離心運(yùn)動(dòng)提高金屬的充型能力,故可生產(chǎn)薄壁鑄件。
缺點(diǎn):
①用于生產(chǎn)異形鑄件時(shí)有一定的局限性。
②鑄件內(nèi)孔直徑不準(zhǔn)確,內(nèi)孔表面比較粗糙,質(zhì)量較差,加工余量大;
明朝鑄造的火炮為何一直沒能解決炸膛的問題?
的確,正如題主所說的那樣,明代的火炮很讓人頭疼的一個(gè)問題就是炸膛,不過明代的中國人可不是笨蛋,有了問題自然是會(huì)去考慮怎么解決,所以其實(shí)到了明末階段,火炮炸膛的問題已經(jīng)得到了改善。
明代火炮易出現(xiàn)炸膛現(xiàn)象,多是發(fā)生在明中期,當(dāng)時(shí)明代的本土大炮受到頻發(fā)的戰(zhàn)爭以及葡萄牙人火炮的影響,開始了本土火炮大型化的趨勢,這些炮多是由明初的盞口炮、大銃和鐵炮演變而來,其中名聲最響亮的就要數(shù)大將軍炮。關(guān)于大將軍炮,先留存下來的文物數(shù)量很多,北到山海關(guān),難道廣州廈門,都有過這些大家伙的身影。出于用途不同,大將軍炮的大型規(guī)格也有不同。像北方面對(duì)女真和蒙古的大將軍炮長度多在1.4米左右,口徑在11—12cm之間。這些北方的大將軍炮有一個(gè)很大的特點(diǎn),就是保留了明初火器突出的藥室。在南方,大將軍炮多用于沿海防倭寇或是各種海盜,因此炮身巨大。在廈門的胡里山炮臺(tái),就有一尊長達(dá)3米的大將軍炮,其上有九道大鐵箍,口徑在13cm左右。其外貌明顯的區(qū)別于傳統(tǒng)的中國火炮,而逐步向西方的加農(nóng)炮靠近。
之所以明代的火炮容易炸膛,一個(gè)很大的原因是和中國的鋼鐵質(zhì)量有關(guān)。由于中國人尤其是北方地區(qū)領(lǐng)先世界的開始使用煤炭煉鋼,而中國北方的煤炭又多硫,這就導(dǎo)致了在鋼鐵的冶煉過程中,煤炭中的硫由于高溫有部分硫化物和氧氣或者金屬反應(yīng),生成了新的硫化物,并摻雜在鋼鐵中,影響了鋼鐵的質(zhì)地,導(dǎo)致鋼鐵變得過脆,不夠緊密,多氣孔,從而導(dǎo)致鋼鐵的韌性不夠,以至于在開炮時(shí)能承受的壓力小于火藥燃燒時(shí)產(chǎn)生的氣壓,最后導(dǎo)致炸膛。
為了解決問題,明代的工匠也是花了巨大的精力。一是從材質(zhì)上入手,這里有兩種手段,一種是銅鐵混合法,即鐵芯銅體。這個(gè)是利用了鐵和銅的熔點(diǎn)不同,銅的熔點(diǎn)比鐵的低的特點(diǎn),在鐵胎上澆鑄青銅,這樣當(dāng)銅凝固后,還可以通過熱脹冷縮,來壓緊里面的鐵胎,這樣可以起到一個(gè)加固抗壓的作用,這樣的炮比純鐵炮耐用,比純銅炮便宜。
還有一種方法是熟鐵芯和生鐵外壁的結(jié)合,效果比銅鐵合用的炮還要好處許多。這些都足以說明,經(jīng)過明代工匠的不懈努力,明朝不僅克服了火炮易炸膛的問題,還提高了鑄炮工藝。這一系列發(fā)明驚動(dòng)了伊比利亞的官員,他們都想出自雇傭中國的炮匠,讓他們?nèi)ビ《鹊墓魇诩夹g(shù)。
另一方面,為了解決火炮炸膛,明人還像西方學(xué)習(xí)了更為精準(zhǔn)的物理學(xué)和數(shù)學(xué),并學(xué)習(xí)了火炮鑄造的合理尺寸和規(guī)格,并用在了自產(chǎn)的紅夷大炮上。在明末1631年以前的登州府,明帝國的火炮工程一直在有序不紊的進(jìn)行著,雖然吳橋兵變之后,明帝國自身的努力付之東流,但是這些鑄炮工藝卻是被后繼者清帝國很好的繼承了下來,并繼續(xù)在17世紀(jì)發(fā)光發(fā)熱。
參考文獻(xiàn):《從丹藥到槍炮》——?dú)W陽泰
《世界火器史》——王兆春
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