什麼是金屬鑄造

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金屬成形的工藝方法之一,即把熔融金屬充填到鑄型中經冷卻和凝固,從而得到所要求的尺寸、形狀和性能的鑄件。全世界的金屬鑄件年產量見表。鑄件重量由幾克到幾百噸、壁厚由十分之幾毫米到幾米,都可製作。在機器零件中,按重量計算,鑄件佔40%。

什麼是金屬鑄造

金屬鑄造的歷史

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。附圖是《天工開物》中的鑄釜圖(見冶金史)。

什麼是金屬鑄造 第2張

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( Reaumur)創制“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》(De ferro)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年爲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 鋼的熔點高,成分控制(如脫氧等)複雜,直到1740年纔出現坩堝法鍊鋼,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佔的比例卻逐漸減少了。

現在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(見金屬的凝固)等。

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