金屬鑄造(metal casting)是將金屬熔煉成符合一定要求的液體並澆進鑄型里,經冷卻凝固、清整處理後得到有預定形狀、尺寸和性能的鑄件的工藝過程。
鑄造毛胚因近乎成形,而達到免機械加工或少量加工的目的降低了成本並在一定程度上減少了時間.鑄造是現代機械製造工業的基礎工藝之一。
歷史 在古代,中國、印度、巴比倫、埃及、希臘和羅馬就已經鑄造兵器、祭器、藝術品和家庭用具。 早期的鑄件是用金、銀、銅及其合金製作的。 青銅器時代是人類文明史上光輝燦爛的一頁;以後又出現鑄鐵件。 中國早在戰國時期就廣泛使用鑄鐵件,技術傳統源遠流長。 金屬鑄造冶金和鑄造是相輔相成的工藝過程,中國古代“冶鑄”一詞反映了這一事實。 儘管後世鑄造工藝已發展成機械製造工藝中相對獨立的分支學科,但與冶金工藝仍然密不可分。
1.鑄鐵鑄鐵已有悠久的歷史,但發展速度緩慢。 直到1722年,列奧米爾創製“沖天爐”,並開始用顯微鏡研究鑄鐵的組織和斷口,情況才發生變化。 1734年斯韋登貝里(Svedenberg)所著《鑄鐵學》( Deferro)問世,對鑄鐵工藝有了初步的理論認識。 1765~1785年間,由於蒸汽機的出現,從18世紀60年代起機器製造業中大量使用鑄鐵,運輸部門也使用鑄鐵軌,1788年為巴黎自來水廠生產了總長60公里的輸水鑄鐵管。 鑄鐵需求量的增加發展,促進了鑄鐵的技術進步和理論研究工作。
2.鑄鋼的熔點高,成分控制(如脫氧等)複雜,直到1740年才出現坩堝法煉鋼,開始發展工藝。
3.鑄鋁 1886年發明熔鹽電解制鋁。 到20世紀初,鋁及其合金的鑄造業迅速發展起來,在有色金屬鑄造中已居首位。 而傳統的銅合金鑄件所占的比例卻逐漸減少了。
已發展出適應各種需求的金屬鑄造方法,可以經濟地製作複雜形狀和各種尺寸的鑄件。
金屬的鑄造性能 包括: 1.流動性,液態金屬充滿鑄型的能力; 2.收縮傾向,從液態到固態體積收縮大,易產生縮孔等缺陷,又線性尺寸收縮大,影響鑄件的最終尺寸精度; 3.熱裂傾向,有的金屬和合金在鑄造過程中容易產生裂紋和偏析傾向等。
分類
金屬鑄造種類造型方法習慣上分為:
1.普通砂型鑄造,包括濕砂型、乾砂型和化學硬化砂型3類。
2.特種鑄造,按造型材料又可分為以天然礦產砂石為主要造型材料的特種鑄造(如熔模鑄造、泥型鑄造、鑄造車間殼型鑄造、負壓鑄造、實型鑄造、陶瓷型鑄造等)和以金屬為主要鑄型材料的特種鑄造(如金屬型鑄造、壓力鑄造、連續鑄造、低壓鑄造、離心鑄造等)兩類。
金屬鑄造工藝通常包括:
1.鑄型(使液態金屬成為固態鑄件的容器)準備,鑄型按所用材料可分為砂型、金屬型、陶瓷型、泥型、石墨型等,按使用次數可分為一次性型、半永久型和永久型,鑄型準備的優劣是影響鑄件質量的主要因素;
2.鑄造金屬的熔化與澆注,鑄造金屬(鑄造合金)主要有鑄鐵、鑄鋼和鑄造有色合金;
3.鑄件處理和檢驗,鑄件處理包括清除型芯和鑄件表面異物、切除澆冒口、鏟磨毛刺和披縫等凸出物以及熱處理、整形、防鏽處理和粗加工等。
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脫臘鑄造 脫臘 精密鑄造 真空鑄造
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