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铸造合金的熔炼是一个比较复杂的物理化学过程。熔炼时，既要控制金属液的温度，又要控制其化学成分；在保证质量的前提下，尽量减少能源和原材料的消耗，减轻劳动强度，降低环境污染。比较常用的铸造合金是铸铁、铸钢、铸造铝合金和铸造铜合金，其中铸铁由于原材料丰富、价格便宜、铸造性能好、力学性能能满足一般要求而得到广泛应用。在一般工业生产和常用机器中，铸铁件占铸件总量的80％以上。工业中常用铸铁是含碳量＞2.11％的铁、碳、硅三元合金。其中碳绝大部分以石墨形式存在，金属断口呈暗灰色，称为灰口铸铁，因其具有良好的铸造性能、减振性能和减摩性能而获得广泛应用。在不同的生产条件下，灰口铸铁中的石墨又呈现不同的形态，如片状、球状、团絮状和蠕虫状等，使铸铁产生不同特性，因而相应地形成灰铸铁、球墨铸铁、可锻铸铁和蠕墨铸铁等品种，其中石墨呈片状的灰铸铁铸造性能最好，价格较低，适于制造形状复杂的底座、箱体类铸件；石墨呈球状的球墨铸铁力学性能最好，适于制造受力较大的轴类铸件如凸轮轴和曲轴等。但是铸铁的强度较低，尤其塑性更差。制造受力大而复杂的铸件，特别是中、大型铸件往往采用铸钢。
铸钢包括碳钢（含碳量≤0.60％的铁碳二元合金）和合金钢（碳钢与其他合金元素组成的多元合金）。铸钢的铸造性能差，但焊接性能好，强度较高，塑性好，有的合金钢还具有耐磨、耐腐蚀等特殊性能。铸钢一般用于受力复杂、要求强度高并且韧性好的铸件，如水轮机转子、高压阀体、大齿轮、辊子、履带板和抓斗齿等。
常用的铸造有色合金有铝合金、铜合金等，其中铸造铝合金应用最多。它密度小，具有一定的强度、塑性及耐蚀性，广泛用于制造汽车发动机的汽缸体、汽缸盖、活塞、螺旋桨及飞机起落架等。铸造铜合金耐磨性和耐蚀性良好，其应用仅次于铝合金，如制造阀体、泵体、齿轮、蜗轮、轴承套、叶轮、船舶螺旋桨等。
1）浇注工具
浇注的主要工具是浇包，按浇包容量可分为：
（1）端包
它的容量大约20 kg左右，用于浇注小铸件。特点是适合一人操作，使用方便、灵活，不容易伤着操作者。
（2）抬包
它的容量大约在50～100 kg左右，适用于浇注中小型铸件。至少要有两人操作，使用也比较方便，但劳动强度大。
（3）吊包
它的容量在200 kg以上，用吊车装运进行浇注，适用于浇注大型铸件。吊包有一个操纵装置，浇注时，能倾斜一定的角度，使金属液流出。这种浇包可减轻工人劳动强度，改善生产条件，提高劳动生产率。
2）浇注工艺
（1）浇注方法与操作
浇注是指把熔炼后符合要求的金属液注入铸型的过程。浇注过程是在造型、造芯、合型、开炉熔炼金属液后进行的，若浇注方法不当，也会引起多种铸造缺陷。浇注操作主要过程是：
①做好准备工作。铸型应尽量靠近熔化炉并集中整齐排放，铸型之间的人行道和运输线路应保持畅通，要有足够的操作空间；注意室内通风，操作者应穿戴好劳保用具；准备好浇注工具并清理干净，浇注工具要保持干燥，以免引起金属液飞溅；估算出一个铸型所需金属液的量和一批铸型所需金属液的总量，做到心中有数。
②浇注时，金属液流应对准浇口杯，浇包高度要适宜。要一次浇满铸型，不能断断续续浇注，以防铸件产生冷隔现象。浇注时，应保持浇口杯充满金属液，否则熔渣会进入型腔。若型腔内金属液沸腾，应立即停止浇注，用干砂盖住浇口。型腔充满金属液后，应稍等一会儿，再在浇口杯内补浇一些金属液，在上面盖上干砂以保温，防止缩孔和缩松。
③铸件凝固后，要及时卸除压箱铁和箱卡，以减少铸件收缩阻力，防止产生裂纹。
（2）浇注温度
金属液浇注温度的高低，应根据合金的种类、生产条件、铸造工艺、铸件技术要求而定。如果浇注温度选择不当，就会降低铸件的质量，影响其力学性能。一般而言，若浇注温度过低，金属液的流动性就差，杂质不易清除，容易产生浇不足、冷隔和夹渣等缺陷；但若金属液温度过高，会使铸件晶粒变粗，容易产生缩孔、缩松和粘砂等缺陷，甚至会使铸件化学成分发生变化。表3-4为常用铸造合金的浇注温度。
表3-4 常用合金浇注温度
确定浇注温度应从以下几方面综合考虑：
①一般情况下，熔点高的合金，其浇注温度就高。
②浇注薄壁零件时，要求金属液有较好的流动性，浇注温度应适当提高。
③对于铝合金等非铁合金，由于它们的晶粒大小对铸件力学性能的影响较大，并容易形成裂纹和吸气等缺陷，故宜用较低的浇注温度，但也不宜过低。
（3）浇注速度
浇注速度快慢对铸件质量影响也较大。若浇注速度较快，金属液能更顺利地进入型腔，减少了金属液的氧化时间，使铸件各部分温度均匀、温差缩小，从而减少铸件的裂纹和变形，同时也提高了劳动生产率，但缺点是高速冲下来的金属液容易溅出伤人或冲坏砂型；若浇注速度较慢，铸件各部分的温差加大，容易使铸件产生裂纹和变形，也容易产生浇不足、冷隔、夹渣、砂眼等缺陷，并降低了劳动生产率。所以应根据铸件的具体情况，合理选择浇注速度。通常，浇注开始时，浇注速度应慢些，以减少金属液对型腔的冲击，有利于型腔中的气体排出；然后浇注速度应加快，以防止冷隔和浇不足；浇注要结束时，浇注速度应减慢，以防止发生抬箱现象。浇注速度由操作者根据经验而定。
浇注速度受到浇道最小截面面积的控制。在浇注系统中，内浇道截面积常常是最小的，因此以内浇道截面积为基准，根据浇注工艺的要求，按照一定的比例，可确定横浇道和直浇道截面积的大小。确定浇道截面积大小需考虑的因素较多，一般而言，合金的流动性愈差，直浇道高度愈低，铸件壁厚愈薄，浇注温度愈低，铸件质量愈大，要求浇道截面积愈大。若以 S 1 、 S 2 、 S 3 分别表示内浇道、横浇道、直浇道的截面积，当它们的关系为 S 1 ＜ S 2 ＜ S 3 时，称其为封闭式浇注系统。对于中、小型铸件，一般为 S 1 ∶ S 2 ∶ S 3 ＝1.0∶1.1∶1.15。
铸件浇注完毕并凝固冷却后，还必须进行落砂和清理。
1）落砂（见二维码补充内容）
2）清理
落砂后的铸件必须经过清理工序，才能使铸件外表面达到要求。清理工作主要包括下列内容：切除浇冒口、清除砂芯、清除粘砂、铸件的修整。
灰铸铁件一般不需热处理，但有时为消除某些铸造缺陷，在清理后进行退火。
（1） 消除应力退火 形状较复杂或重要的铸件，为避免因内应力过大引起变形、裂纹和降低加工后尺寸精度，都需进行消除应力退火，即把铸件加热到550℃～600℃，保温2～4 h后，随炉缓慢冷却至200℃～150℃出炉。
（2） 消除白口退火 当铸件表面出现极硬的白口组织，加工困难时，可用高温退火的方法消除，即把铸件加热到900℃～950℃，保温2～5 h后，随炉冷却。
