鑄造是比較經(jīng)濟的毛坯成形方法

2024-07-22 09:45:40

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　鑄造是比較經(jīng)濟的毛坯成形方法，對于形狀復(fù)雜的零件更能顯示出它的經(jīng)濟性。如汽車發(fā)動機的缸體和缸蓋，船舶螺旋槳以及精致的藝術(shù)品等。有些難以切削的零件，如燃汽輪機的鎳基合金零件不用鑄造方法無法成形。快速凝固技術(shù)即在比常規(guī)工藝條件下的冷卻速度快得多的冷卻條件下 ,使液態(tài)合金轉(zhuǎn)變?yōu)楣虘B(tài)的工藝方法。它使合金材料具有優(yōu)異的組織和性能 , 如很細(xì)的晶粒 , 合金元偏析缺陷和高分散度的超細(xì)析出相 , 材料的高強度、高韌性等。快速凝固技術(shù)可使液態(tài)金屬脫開常規(guī)的結(jié)晶過程 , 直接形成非晶結(jié)構(gòu)的固體材料 , 即所謂的金屬玻璃。此類非晶態(tài)合金為遠(yuǎn)程無序結(jié)構(gòu) ,具有特殊的電學(xué)性能、磁學(xué)性能、電化學(xué)性能和力學(xué)性能 ,己得廣泛的應(yīng)用。如用作控制變壓器鐵心材料、計算機磁頭及外圍設(shè)備中零件的材料、纖焊材料等。快速凝固正日益受到多方的重視。對于鑄造工程師以及機械結(jié)構(gòu)設(shè)計工程師而言，熱處理是一項非常有意義，而具甚高價值用以改進(jìn)材料品質(zhì)的方法，借熱處理可以改變或影響鑄鐵的組織及性質(zhì)，同時可以獲得更高的強度、硬度，而改善其磨耗抵抗能力等等。由于目的不同，熱處理的種類非常多，基本主要可分成兩大類，一類是組織構(gòu)造不會經(jīng)由熱處理而發(fā)生變化或者也不應(yīng)該發(fā)生改變的，二則是基本的組織結(jié)構(gòu)發(fā)生變化者。一熱處理程序，主要用于消除內(nèi)應(yīng)力，而此內(nèi)應(yīng)力系在鑄造過程中由于冷卻狀況及條件不同而引起。組織、強度及其他機械性質(zhì)等，不因熱處理而發(fā)生明顯變化。凝固理論的發(fā)展結(jié)晶與凝固是鑄件形成過程的核心 , 它決定著鑄件的組織和缺陷的形成，也決定了鑄件的性能和質(zhì)量。近 30 年來 ,借助于物理化學(xué)、金屬學(xué)、非平衡態(tài)熱力學(xué)與動力學(xué)、高等數(shù)學(xué)和計算數(shù)學(xué) , 從傳熱、傳質(zhì)和固液界面幾個方面進(jìn)行研究 ,使金屬凝固理論有了很大的發(fā)展 , 這不僅使人們對許多條件下的凝固過程和組織特征有了深入的認(rèn)識 ,而且促使了許多凝固技術(shù)和液態(tài)凝固成形方法的提出、發(fā)展和生產(chǎn)應(yīng)用。例如凝固理論已建立了鑄件冷卻速度和品粒度以及晶粒度與鑄件力學(xué)性能之間的一些函數(shù)關(guān)系 , 從而為控制鑄造工藝參數(shù)和鑄件力學(xué)性能提供了依據(jù)。