铸造是一种经济的毛坯成形方法,特别适合形状复杂的零件,如汽车发动机的缸体和缸盖、船舶螺旋桨以及精美的艺术品。对于某些难以通过切削工艺加工的部件,如燃气轮机的镍基合金零件,铸造是不可或缺的成型手段。
铸造的零件尺寸和重量范围广泛,几乎可以使用各种金属。铸件除了基本的机械性能,还具备耐磨、耐腐蚀和吸震等特性,这是其他金属成形方法如锻、轧、焊、冲等难以比拟的。因此,在机器制造业中,铸造生产的零件数量和重量占据主导地位。
铸造生产涉及多种材料,如金属、电力、焦炭、木材、塑料、燃料等,以及相应的设备,如冶炼炉、混砂机、造型机、造芯机、落砂机和抛丸机等。还有专门针对特种铸造的设备和处理设备,以及运输和物料管理设备。
然而,铸造生产也具有其独特的问题,如环境污染。它会产生粉尘、有害气体和噪声,对环境造成较大影响。因此,必须采取措施进行环境保护和污染控制。
对于铸造工程师和机械结构设计工程师来说,热处理是提升材料性能的关键技术。通过热处理,可以调整铸铁的组织和性质,增强其强度、硬度和耐磨性。热处理大致分为两类:一类是用于消除内应力,另一类则是改变基础组织结构。
对于改变基础组织结构的热处理,如软化退火、正火处理、淬火、表面硬化处理和析出硬化处理,各有其特定目的,如提高加工性能、增强机械性能、提升硬度和耐磨性等。在处理铸件缺陷时,有时可以通过低成本的修补剂,如JS902,进行简单修复,以节省成本并提高产品质量。
铸造是人类掌握比较早的一种金属热加工工艺,已有约6000年的历史。中国约在公元前1700~前1000年之间已进入青铜铸件的全盛期,工艺上已达到相当高的水平。铸造是指将室温中为液态但不久后将固化的物质倒入特定形状的铸模待其凝固成形的加工方式。被铸物质多为原为固态但加热至液态的金属(例:铜、铁、铝、锡、铅等),而铸模的材料可以是沙、金属甚至陶瓷。因应不同要求,使用的方法也会有所不同。