什么是离心铸造
离心铸造原理
离心铸造原理
离心铸造是一种利用离心力将金属液体注入模具进行凝固成型的铸造工艺。
它是一种高效、高精度的铸造方法，被广泛应用于航空航天、汽车、船舶等领域。
离心铸造原理是指利用离心力将金属液体从中心向外辐射，使金属液体在模具内壁上形成均匀的凝固层，从而获得高质量的铸件。
在离心铸造过程中，首先需要准备好模具和金属液体。
模具通常由耐高温材料制成，能够承受金属液体的高温。
金属液体则需要经过熔炼和脱气处理，以确保其纯净度和流动性。
一旦准备就绪，金属液体就会被注入到旋转的模具中。
当金属液体被注入到旋转的模具中时，离心力会使金属液体向外辐射，形成一个旋转的液体层。
由于离心力的作用，金属液体在模具内壁上形成了一个均匀的凝固层。
这种均匀的凝固层能够确保铸件的密度和结构均匀，从而提高了铸件的质量和机械性能。
除了提高铸件的质量外，离心铸造还可以实现一次成型，减少了后续加工的工序。
这不仅提高了生产效率，还降低了生产成本。
因此，离心铸造在现代工业生产中具有重要的地位和作用。
总的来说，离心铸造原理是利用离心力将金属液体注入模具进行凝固成型的铸造工艺。
它能够提高铸件的质量和机械性能，同时也能够提高生产效率和降低生产成本。
因此，离心铸造在现代工业生产中具有广阔的应用前景。
离心铸造
2.立式离心铸造机： 2.立式离心铸造机：主要用以生产各种环形 立式离心铸造机 铸件和较小的非圆形铸件。 铸件和较小的非心铸造模具（管模）： 离心铸造模具（管模）：
离心铸造过程： 离心铸造过程：
离心铸造设备： 离心铸造设备：
1.卧式：主要用于浇注各种管状铸件；管径最小75 1.卧式：主要用于浇注各种管状铸件；管径最小75 卧式 毫米,最大可达3000 3000毫米此外可浇注造纸机用大口 毫米,最大可达3000毫米此外可浇注造纸机用大口 径铜辊筒,各种碳钢、合金钢管以及要求， 径铜辊筒,各种碳钢、合金钢管以及要求， 内外层 有不同成分的双层材质钢轧辊。 有不同成分的双层材质钢轧辊。
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离心铸造知识培训资料
李涛涛08.9.15 李涛涛08.9.15
离心铸造定义： 离心铸造定义：
将液态金属浇入旋转的铸型里， 将液态金属浇入旋转的铸型里， 在离心力作用下充型并凝固成铸 件的铸造方法。 件的铸造方法。
离心铸造特点： 离心铸造特点：
离心铸造的特点是金属液在离心力作用 下充型和凝固，金属补缩效果好， 下充型和凝固，金属补缩效果好，铸件 组织致密，机械性能好； 组织致密，机械性能好；铸造空心铸件 不需浇冒口，金属利用率可大大提高。 不需浇冒口，金属利用率可大大提高。 因此对某些特定形状的铸件来说， 因此对某些特定形状的铸件来说，离心 铸造是一种节省材料、节省能耗、 铸造是一种节省材料、节省能耗、高效 益的工艺， 益的工艺，但须特别注意采取有效的安 全措施。 全措施。
离心铸造工艺特点： 离心铸造工艺特点：
离心铸造可以获得无缩孔、气孔、 离心铸造可以获得无缩孔、气孔、夹渣的 铸件，而且组织细密，机械性能好。 铸件，而且组织细密，机械性能好。当铸 造圆形中空零件时，可以省去型芯。此外， 造圆形中空零件时，可以省去型芯。此外， 离心铸造不需要浇注系统， 离心铸造不需要浇注系统，减少了金属的 消耗。 消耗。但离心铸造铸出的筒型铸件内孔尺 寸不准确，有较多气孔，夹渣， 寸不准确，有较多气孔，夹渣，因此需增 加内孔加工余量， 加内孔加工余量，而且不适宜浇注容易产 生比重偏析的合金。 生比重偏析的合金。
离心铸造的原理和方法
离心铸造的原理和方法离心铸造，这可是个超厉害的工艺呢！你知道吗，它就像一位神奇的魔法师，能把金属变成各种精美的形状。
离心铸造的原理其实并不复杂。
简单来说，就是利用离心力的作用，让液态金属在高速旋转的模具中成型。
就好像我们在游乐场玩的旋转飞椅，当它快速旋转起来的时候，我们会感觉到有一种向外的力量。
离心铸造就是利用了这种力量，让液态金属在模具中均匀地分布，从而形成一个完整的铸件。
在离心铸造的过程中，首先要准备好模具。
这个模具就像是一个容器，用来容纳液态金属。
模具的形状和尺寸决定了铸件的形状和大小。
然后，将液态金属注入模具中。
当模具开始高速旋转时，液态金属就会在离心力的作用下，向模具的内壁流动。
由于离心力的作用，液态金属会在模具内壁上形成一层均匀的金属层。
随着液态金属的不断注入和模具的持续旋转，这个金属层会越来越厚，最终形成一个完整的铸件。
离心铸造的方法有很多种呢！其中，最常见的是卧式离心铸造和立式离心铸造。
卧式离心铸造就像是一个长长的圆筒，模具水平放置在里面。
液态金属从一端注入，在模具的旋转作用下，向另一端流动，最终形成一个长长的铸件。
而立式离心铸造则是模具垂直放置，液态金属从上面注入，在重力和离心力的共同作用下，向下流动，形成一个圆形的铸件。
你想想看，离心铸造是不是很神奇呢？它可以制造出各种各样的铸件，从小小的零件到巨大的管道，都不在话下。
而且，离心铸造的铸件质量非常好，因为液态金属在离心力的作用下，会变得更加致密，从而提高了铸件的强度和硬度。
离心铸造还有一个很大的优点，就是可以节省材料。
由于液态金属在模具中均匀分布，所以可以减少铸件中的缩孔和疏松等缺陷，从而提高了材料的利用率。
而且，离心铸造还可以实现自动化生产，大大提高了生产效率。
总之，离心铸造是一种非常先进的铸造工艺，它具有很多优点。
它就像一个神奇的魔法，能把液态金属变成各种精美的铸件。
相信在未来，离心铸造会越来越广泛地应用于各个领域，为我们的生活带来更多的便利和惊喜。
离心铸造基本原理
离心铸造基本原理
离心铸造是一种利用离心力将液态金属注入母模中进行凝固形成的铸造工艺。
其基本原理是通过高速旋转的铸造设备，使液态金属沿着铸型的圆周方向飞出，并在离心力的作用下，在母模内部凝固成型。
具体的工艺流程是：首先，将液态金属倒入铸造设备的料盆中；随后，通过电机带动料盆高速旋转，使液态金属受到向外的离心力；同时，通过喷嘴将液态金属喷入母模内，铸态金属在离心力的作用下，沿着母模的圆周方向快速飞出，并在飞出的过程中逐渐凝固成型；最后，待铸态金属完全凝固后，停止旋转，取出已凝固的铸件进行后续处理。
离心铸造的基本原理可总结为以下几点：
1. 利用离心力：离心铸造是通过高速旋转的铸造设备产生的离心力，将液态金属沿着铸型的圆周方向飞出。
离心力的大小与旋转速度及设备的几何形状有关。
2. 快速凝固：在离心力的作用下，液态金属以较高的速度飞出并逐渐凝固成型。
离心铸造能够实现较快的凝固速度，可得到细密、均匀的铸件组织。
3. 母模结构：母模是离心铸造中的铸造型腔，其结构通常为圆筒形，并根据需求设计成不同几何形状。
母模内表面质量直接影响铸件的外形和表面质量。
离心铸造具有高生产效率、细密度高、无砂芯等优点，可用于生产中小型、高精度的铸件，常用于制造航空航天、汽车、轨道交通等领域的零部件和叶轮等产品。
第1章离心铸造
离心铸造的应用
• 离心铸造主要用来大量生产管筒类铸件， 如铁管、铜套、缸套、双金属钢背铜套、 耐热钢辊道、无缝钢管毛坯、造纸机干燥 滚筒等，还可用来生产轮盘类铸件，如泵 轮、电机转子等。
8
最大重量 达几公斤
到十多吨
离心铸件最大直径可
达3米，最大长度8米
10
离心铸造双金属管
1.2 离心铸造原理（铸件成型特点）
1.5 离心铸造工艺
离心铸造的工艺要点主要有： • 1） 首先根据铸件要求确定铸型转速，这是获得 优质铸件的首要条件。浇注前调好转速，浇注过 程中严格控制变速范围。
• 2）铸型须经过清理、预热，再上涂料。上涂料时 要严格控制铸型温度和涂料厚度。 • 3）浇注时严格掌握合金液的温度，定量准确，控 制好浇注速度。
防治措施：（减弱层状流动为目的） 1降低铸型冷却作用； 2提高浇注温度； 3增大浇注速度。
1.4 离心铸造设备 1.4.1 立式离心铸造机
立式离心铸造铸铁件
1.4.2 卧式离心铸造机
卧式悬臂离心铸机
卧式滚筒离心铸机
卧式滚筒离心铸机
1.4.3多工位离心铸造机
多工位立式离心铸机
1.5 离心铸造工艺
求铸件高度和内孔的半径差： 所以：
上式实际上就是一个旋转抛物面方程。
在一般情况下，凝固 后的立式离心铸件上 应有一与液体金属自 由表面相似的内表面， 但铸件内表面的抛物 面形状常会被破坏， 如右图所示。
为什么？
卧式离心铸造时的液体金属自由表面的形成 离心力F＝mω2r0 X＝mω2r
0cosα＝
立 式 卧 式
立式离心铸造 主要用来生产高度小于直径的圆 环类铸件，有时也可用此种离心 铸造机浇注异形铸件。由于在立 式铸造机上安装及稳固铸型比较 方便，因此，不仅可采用金属型， 也可采用砂型、熔模型壳等非金 属型。
离心铸造讲义
5
概述
4）消除或大大节省浇注系统和冒口方面的金属消耗；
5）可利用金属液向外侧物体渗透的能力，在铸件外表 面上获得铸渗层，改善铸件表面性能。
6）铸件易产生偏析，铸件内表面较粗糙。内表面尺寸 不易控制。 7）适于离心铸造成形的铸件形状类型较少，但可生产 任何合金铸件，可采用多种铸型。
（式6）
19
第一节 铸件在离心力场中的成形特点
此即为旋转金属液中旋转半径为r处的金属液中的 离心压力计算式。
在r＝R处（铸件外表面），
PR
2
2
(R2
r02 )（式7）
3.立式离心铸造时，离心压力计算式与（式6、7）相同。
Pr
2
2
(r 2
r02 )
20
第一节 铸件在离心力场中的成形特点
在立式离心铸造时，r0并非定值，而随铸件高度变化而 变化，在同一回转面上部，金属液离心压力较小（因r0值 较大），在下部，离心压力较大。上、下两点离心压力差
在自由表面上为等压面，即dP＝0，得：
Xdx Ydy Zdz 0
质点Ｍ的单位质量 力为w2r0，
x轴分量 X 2r0 cos 2 x
y轴分量Y 2r0 sin 2 y
Z轴分量Z＝0
14
第一节 铸件在离心力场中的成形特点
则（ 2r0 cosdx 2r0 sin dy 0)
y 2x2 / 2g
（式8）可由：
推导
pr
2
2
(r 2
r02 )
h y y 2 (r 2 r 2)
离心铸造工艺流程
离心铸造工艺流程
《离心铸造工艺流程》
离心铸造是一种常见的金属铸造工艺，通过离心力使熔融金属在模具中铸造成所需的形状。
下面是离心铸造的工艺流程：
1.准备模具：首先需要制作好铸造所需的模具，这个模具一般由铸造用砂型制作而成。
2.熔融金属：将所需的金属材料熔化成液态，并且保持在合适的温度。
3.充填模具：将熔融的金属材料倒入预先准备好的模具中，此时模具通常是处于高速旋转状态的。
4.冷却凝固：在模具中的液态金属受到离心力作用时，会呈现出较高的离心冒渗能力，使得液态金属贴近壁面，从而在壁面凝固，形成定向凝固的铸件。
同时也会产生剩余气体从壁面沿离心力方向排出。
5.取出铸件：待到铸件完全冷却后，将模具停止旋转，取出已凝固的铸件。
6.后续处理：取出的铸件通常还需要进行去除毛刺、切割、打磨等后续处理工艺，最终得到符合要求的产品。
离心铸造是一种快速、高效的金属铸造工艺，其制造的铸件表
面光洁度高，尺寸精度高，且内部组织致密。
因此在航空航天、汽车、船舶等工业领域有着广泛的应用。
离心铸造工艺技术
离心铸造工艺技术离心铸造工艺技术是一种常用的铸造方法，它能够生产出高质量的铸件。
下面就来介绍一下离心铸造工艺技术。
离心铸造技术是指将液态金属（通常为钢、铁、铝等）倾倒到中空模具中，通过模具的旋转，并且借助离心力，使金属液体在模具壁上获得初次凝固，进而形成铸件。
相对于传统的铸造工艺，离心铸造技术具有以下几个优势：首先，离心铸造工艺能够获得高质量的铸件。
由于离心力的作用，金属液体在模具壁上获得初次凝固，形成细小而均匀的晶粒结构，从而提高了铸件的强度和韧性。
同时，由于离心铸造工艺可以采用自由冷却或快速冷却的方式，使得铸件的缩孔和疏松等缺陷减少，从而进一步提高了铸件的质量。
其次，离心铸造工艺能够生产多种形状的铸件。
传统的铸造工艺往往受到模具形状的限制，而离心铸造工艺则不存在这一问题。
只需将液态金属倾倒到中空的模具中，通过模具的旋转就可以获得不同形状的铸件。
这为生产复杂形状的零件提供了可能，使得离心铸造工艺得到广泛应用。
第三，离心铸造工艺生产效率高。
离心铸造工艺通常可以实现连续生产，且生产周期短。
铸件的制造过程比较简单，只需将液态金属导入到模具中，并通过旋转使金属液体在模具壁上凝固。
相比之下，其他铸造工艺的凝固时间通常较长，需要经过砂型制备、浇铸和冷却等多个阶段，因此生产效率较低。
最后，离心铸造工艺技术适用范围广。
它可以用于生产钢铁、铝、铜等不同金属的铸件，且可以生产大尺寸的铸件。
离心铸造技术还可以用于制造涡轮叶片、汽轮机转子、船舶螺旋桨等高速转动的零件，其制造的铸件在高速旋转条件下具有较高的安全性和稳定性。
总之，离心铸造工艺技术是一种先进的铸造方法，它能够获得高质量、多样性、高效率以及适用范围广的铸件。
随着工艺的不断改进和发展，离心铸造技术在各个领域的应用将越来越广泛。
离心铸造比重力铸造
离心铸造比重力铸造
离心铸造和重力铸造是两种常见的金属铸造方法，它们的最大区别在于铸造过程中金属液体的流动方式。
离心铸造通过高速旋转模具，使得金属液体在离心力的作用下向外分散，以此实现铸造。
而重力铸造则是通过重力作用下，金属液体从铸造模具的顶部流入模腔，形成铸造件。
相比之下，离心铸造的优点在于可以获得高质量、均匀的铸造件。
由于高速旋转的作用，金属液体会受到很大的离心力，从而排除气泡和杂质，并且在铸造件表面形成均匀的晶粒结构。
此外，离心铸造还可以生产大尺寸、高质量的零部件，应用广泛。
然而，离心铸造也存在一些局限性。
首先，它的设备和工艺复杂，成本较高。
其次，离心铸造只适用于某些形状相对简单的铸造件，对于复杂的几何形状需要借助其他工艺进行加工。
最后，离心铸造的生产速度较慢，生产周期较长。
相比之下，重力铸造则具有工艺简单、成本低、生产速度快等优点。
此外，重力铸造还可以生产复杂几何形状的铸造件。
但它的缺点在于铸造件质量不如离心铸造高，表面易出现氧化皮、夹杂和孔洞等缺陷。
综上所述，离心铸造和重力铸造各有优缺点，具体应用还应根据铸造件的形状和要求来选择合适的铸造方法。
- 1 -。
离心铸造的优缺点及应用
离心铸造的优缺点及应用离心铸造是一种常见的金属加工工艺，它通过离心力将熔融金属注入模具中，然后在高温下冷却凝固，最终得到所需的零件或产品。
离心铸造具有许多优点和缺点，同时也有广泛的应用。
优点：1.高精度：离心铸造可以制造出高精度的零件和产品，因为它可以消除气泡和其他缺陷，从而提高了产品的质量和可靠性。
2.高效率：离心铸造可以在短时间内生产大量的零件和产品，因为它可以同时制造多个模具，从而提高了生产效率。
3.节约材料：离心铸造可以最大限度地利用原材料，因为它可以将金属材料注入模具中，从而减少了浪费。
4.适用范围广：离心铸造可以制造各种形状和大小的零件和产品，从小到大，从简单到复杂，都可以通过离心铸造来实现。
缺点：1.成本高：离心铸造需要大量的设备和工具，因此成本较高，这可能会影响到产品的价格和市场竞争力。
2.技术要求高：离心铸造需要高度专业化的技术和经验，因此需要专业的技术人员来操作和管理，这可能会增加企业的人力成本。
3.质量不稳定：离心铸造的质量可能会受到许多因素的影响，如温度、压力、模具等，因此需要严格的质量控制和管理。
应用：1.航空航天：离心铸造可以制造出高精度、高强度的航空航天零件和产品，如涡轮叶片、发动机零件等。
2.汽车工业：离心铸造可以制造出各种汽车零件和产品，如发动机缸体、曲轴、齿轮等。
3.能源工业：离心铸造可以制造出各种能源设备和零件，如涡轮发电机、燃气轮机等。
4.医疗器械：离心铸造可以制造出各种医疗器械和设备，如人工关节、牙科设备等。
离心铸造是一种重要的金属加工工艺，它具有许多优点和缺点，同时也有广泛的应用。
在未来，随着科技的不断发展和进步，离心铸造将会得到更广泛的应用和发展。
离心铸造
离心铸造的应用
离心铸造主要用来大量生产管筒类铸件 大量生产管筒类铸件，如铁管、铜套、 大量生产管筒类铸件 缸套、双金属钢背铜套、耐热钢辊道、无缝钢管毛坯、造纸 机干燥滚筒等，还可用来生产轮盘类铸件 生产轮盘类铸件，如泵轮、电机转 生产轮盘类铸件 子等。
离心铸造
名词解释： 名词解释：
是将液体金属浇入高速旋转的铸型中，使其在离心 力作用下凝固成形的铸造方法。
应用范围： 应用范围：
广泛用于生产管、套类铸件，如铸铁管、铜套、汽 缸套、双金属轧辊、滚筒、耐热钢管道、特殊钢无 缝钢管毛坯等。
离心铸造的特点
1）铸件在离心力作用下结晶，组织致密，无缩孔、 缩松、气孔、夹渣等缺陷，力学性能好。 2）铸造圆形中空铸件时，可省去型芯和浇注系统， 简化了工艺，节约了金属。 3）便于制造双金属铸件，如钢套镶铸铜衬，其结合 面牢固、耐磨，可节约铜合金。 4）离心铸造内表面粗糙，尺寸不易控制，需要增加 加工余量来保证铸件质量，且不适宜生产易偏析的 合金。
a)立式离心铸造 立式离心铸造
b)立式离心浇注成形铸件 立式离心浇 立式离心
c)卧式离心铸造 卧式离心铸造
1，16—浇包 2，14—铸型 3，13—液体金属 4—带轮和带 5—旋转轴 6—铸件 7— ， 浇包 ， 铸型 ， 液体金属 带轮和带 旋转轴 铸件 电动机 8—浇注系统 9—型腔 10—型芯 11—上型 12—下型 15—浇注槽 17—端盖 浇注系统 型腔 型芯 上型 下型 浇注槽 端盖
离心铸造 一、离心铸造 1、概念
将液态金属浇入高速旋转（通常为250～1500r/min） 的铸型中，使其在离心力作用下充填铸型和凝固而形成 铸件的液态成形工艺称为离心铸造。
离心铸造名词解释
离心铸造名词解释
嘿，你知道离心铸造吗？离心铸造啊，就像是一场金属的奇妙舞蹈！想象一下，把液态金属放入一个高速旋转的“舞台”，那场面，哇塞！（就好比把颜料倒入旋转的画板，颜料会均匀地散开）。
在这个过程中，液态金属会在离心力的作用下，紧紧地贴在“舞台”
的内壁上。
这可太神奇了呀！（就像我们跑步时汗水被甩到衣服上贴
住一样）。
离心铸造有好多优点呢！它能让铸件组织致密，质量杠杠的！（这
就好比精心打造的艺术品，精致无比）。
而且它还可以铸造出形状复
杂的铸件，那些奇奇怪怪的形状都不在话下。
（你看那些精美的雕塑，不也是形态各异嘛）。
我记得有一次在工厂里，看到工人们操作离心铸造的过程，那真是
让人惊叹不已。
（哎呀，就像看到了一场精彩绝伦的魔术表演）。
他
们熟练地将金属液倒入旋转的模具中，然后就看着铸件一点点地成型。
“哇，这也太厉害了吧！”我当时就忍不住叫了出来。
旁边的师傅笑着说：“这算啥，离心铸造的本事大着呢！”
离心铸造在很多领域都有重要的应用哦，像汽车制造啦、机械工业
啦等等。
（就像我们生活中离不开水和电一样重要）。
它为我们的生
活带来了很多便利和惊喜。
总之呢，离心铸造就是这样一个神奇又厉害的工艺，它就像是金属世界里的一颗璀璨明星，照亮了我们的生活！。
第三四五节 离心铸造挤压铸造金属型铸造(新)
（三）挤压铸造的工艺过程 1.铸型准备。 2.浇注。 3.合型加压。 4.开型、取铸件。
（四）挤压铸造的分类
按成形时液体金属充填的特性和受力情况：
柱塞挤压铸造 直接冲头挤压铸造 间接冲头挤压铸造 型板挤压铸造
四、几种离心铸件的铸造工艺 （一）铸铁汽缸套的离心铸造
（二）铁管的离心铸造
1.砂型离心铸造 分为湿砂型、表面干燥型和干砂型三种。 生产过程复杂，不能生产较长的管子，生产 效率较低，劳动强度大，工作条件较差，需要高 大的厂房建筑和吊车线路以及昂贵的砂型设备。
2.金属型离心铸造 分为水冷金属型法、涂料热型法和树脂砂 热型法三种。
6.可生产双金属圆柱形铸件。
铸型本体 端盖 外型
内型
端盖
销子
端盖夹紧装置
二、离心铸造的原理
（一）离心力场 mg 离心力： mω2r 重力：mg 重度 m g / V g O r 有效重度：离心力场中旋 ω 转状态单位体积物质上的 离心力。 m 2r / V 2r 重力系数： G / 2r / g 2r / g Gg G 或：
（四）浇注
1.严格控制浇注液体金属的质量。由于铸件的 内表面是自由表面，而铸件厚度的控制全由所 浇注液体金属的数量决定，故离心铸造浇注时， 对所浇注金属的定量要求较高。 液体金属的定量法有重量法、容积法和定 自由表面高度（液体金属厚度）法等。容积法 用一定体积的浇包控制所浇注液体金属的数量， 此法较简便，在生产中应用较多，但定量不太 准确。 2.很好控制金属进入铸型时的方向，尽可能地 消除金属飞溅的现象。
2g
(r 2 r02 )
第四章 离心铸造
离心铸造是
将液体金属浇入旋 转的铸型中，使之 在离心力的作用下， 完成充填和凝固成 形的一种铸造方法。
立式离心铸造 根据铸型旋转轴在空间的位置 卧式离心铸造
立式离心铸造 主要用来生产高度小于直径的圆 环类铸件，有时也可用此种离心 铸造机浇注异形铸件。 卧式离心铸造
主要用来生产 长度大于直径 的套筒类和管 类铸件。
p0 r0
x
Pr
2
2
(r 2 r02 )
2
2g
(r 2 r02 )
Pmax pR
2
2g
( R 2 r02 )
•
• •
图4-5所示为截取卧式离心铸造铸型中液体 金属的横断面，其外半径为R，内孔半径为r0，旋 转角速度为ω，则在r处的离心压力为
pr
2
• • •
此为圆的方程式，其半径为液体金属的 内半径r0，圆的中心与液体金属的旋转轴线 相重合。因此，可以推论，卧式离心铸造 时，如果不考虑重力场的影响，则液体金 属的自由表面为一以旋转轴为轴线的圆柱 面。
但由于存在着重力场的影响，所以在卧式离心铸造时，液体 金属自由表面（圆柱面）的中心将向下移动e距离。因为液体金 属作圆周运动时，金属质点由最高处（A断面上的任一点）向最 低处（B断面上的任一点）移动时，在重力场的影响下，其速度 将增加；而当液体金属质点自B断面向A断面运动时，其速度将减 小。所以液体金属在断面A处的圆周线速度υ A最小，而在断面B 处，圆周线速度υ B最大。但这种自由表面偏移的情况是不会在 凝固后的铸件内表面上遗留下来的，因为在铸件的凝固过程中， 由于它是从外壁向自由表面结晶的，并且型壁在同一圆周上的冷 却作用基本都是一样。此外，随着铸件凝固过程的进行，液体金 属的温度不断降低，粘度增大。故当液体金属由A断面向B断面的 增速会随着金属的粘度的增加而遇到越来越大的阻力。同样，由 B断面向A断面的减速运动也越来越困难。这样，就使υ A与υ B的 差值不断减小。 因此，在卧式离心铸造时，液体金属自由表面偏移的现象将 随着铸件凝固过程而逐渐消失。最后，能在铸型中形成中空的圆柱形自由表 面，简化了套筒、管类铸件的生产过程。
金属精密-离心铸造
（2）离心力场
离心铸造时，金属液随着铸型作绕中心O的圆 周运动，如果把旋转的金属液所占的体积视为一 个空间，其每一质点都产生如 m那2r 样的离心 力，该空间就称为离心力场。
4、双金属类 如钢背铜合金轴瓦、钢背锡合 金轴瓦、铸铁复合辊套、冶金实心复合轧辊及 铁-钢复合缸套等。
5、成形件类 如铜合金叶轮、涡轮、螺旋 桨、钛合金叶轮及其他钛合金件等。
双金属机筒以普通中碳钢或中碳合金钢作为母材，内
孔离心铸造一层厚度 2.0 mm 以上的硬度均匀的耐磨或 耐腐蚀特殊金属。
离心铸造双金属管
h
K (2x1 K )
K (2x1 K )
即可根据允许的铸件壁厚差及铸件的高度h及 x1来估算所需铸型的转速n。
2、卧式离心铸造时金属液自由表面的形状
（1）金属液在垂直于轴线的横断面上的曲线方程
垂直于旋转轴截取金属液横截面，如图。 在旋转角速度为ω的金属液表面上，任取一质点 M(x，y），不考虑重力场的作用。
由①，②得 FA＞FB
FA FB 断面金属液流动的有效面积，即自 由表面将向下移动。
（3）金属凝固和黏性阻力对自由表面的影响
①结果：在凝固后的铸件上不会出现内表面的偏心 ②原因分析：
a.金属液由外壁向内表面等速凝固，则靠近内表 面处的液体金属厚度减薄，（即FA接近FB），使e 减小。
b.凝固时，温度下降导致黏度增大，从而使VA与 VB差别减小，也即FA与FB差别减小，使e减小。
（2）异相质点径向运动
异相质点与金属液密度不同，它们会像在 重力场中一样，出现沉、浮现象。
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什么是离心铸造
离心铸造是将液体金属注入高速旋转的铸型内，使金属液在离心力的作用下充满铸型和形成铸件的技术和方法。
离心力使液体金属在径向能很好地充满铸型并形成铸件的自由表面；不用型芯能获得圆柱形的内孔；有助于液体金属中气体和夹杂物的排除；影响金属的结晶过程，从而改善铸件的机械性能和物理性能。
根据铸型旋转轴线的空间位置，常见的离心铸造可分为卧式离心铸造和立式离心铸造。
铸型的旋转轴线处于水平状态或与水平线夹角很小(4°)时的离心铸造称为卧式离心铸造。
铸型的旋转轴线处于垂直状态时的离心铸造称为立式离心铸造。
铸型旋转轴线与水平线和垂直线都有较大夹角的离心铸造称为倾斜轴离心铸造，但应用很少。
离心铸造最早用于生产铸管，随后这种工艺得到快速发展。
国内外在冶金、矿山、交通、排灌机械、航空、国防、汽车等行业中均采用离心铸造工艺，来生产钢、铁及非铁碳合金铸件。
其中尤以离心铸铁管、内燃机缸套和轴套等铸件的生产最为普遍。
对一些成形刀具和齿轮类铸件，也可以对熔模型壳采用离心力浇注，既能提高铸件的精度，又能提高铸件的机械性能。
离心铸造的优点：
1）几乎不存在浇注系统和冒口系统的金属消耗，提高工艺出品率；
2）生产中空铸件时可不用型芯，故在生产长管形铸件时可大幅度地改善金属充型能力，降低铸件壁厚对长度或直径的比值，简化套筒和管类铸件的生产过程；
3）铸件致密度高，气孔、夹渣等缺陷少，力学性能高；
4）便于制造筒、套类复合金属铸件，如钢背铜套、双金属轧辊等；成形铸件时，可借离心力提高金属的充型能力，故可生产薄壁铸件。
离心铸造的缺点：
1）用于生产异形铸件时有一定的局限性。
2）铸件内孔直径不准确，内孔表面比较粗糙，质量较差，加工余量大；
3）铸件易产生比重偏析，因此不适合于合金易产生比重偏析的铸件(如铅青铜)，尤其不适合于铸造杂质比重大于金属液的合金。
离心铸造工艺过程：
金属过滤：有些合金液中有较多难于除去的渣滓，可在浇注系统中放各种过滤网清除渣子，如泡沫陶瓷过滤网、玻璃丝过滤网等。
浇注温度：离心铸件大多为管状、套状、环状件，金属液充型时遇到的阻力较小，又有离心压力或离心力加强金属液的充型能力，故离心铸造时的浇注温度可较重力浇注时低5~10°C。
铸型转速：是离心铸造时的重要工艺因素，不同的铸件，不同的铸造工艺，铸件成形时的铸型转速也不同。
过低的转速会使立式离心铸造时金属液充型不良，卧式离心铸造时出现金属液雨淋现象，也会使铸件内出现疏松、夹渣、铸件内表面凹凸不平等缺陷；转速太高，铸件上易出现裂纹、偏析等缺陷，砂型离心铸件外表面会形成胀箱等缺陷，还会使机器出现大的振动、磨损加剧、功率消耗过大。
所以，铸型转速的选择原则应是在保证铸件质量的前提下，选取最小的数值
熔渣利用：为克服厚壁离心铸件双向凝固所引起的皮下缩孔缺陷，可在浇注时把造渣剂与金属液一起浇入型内，熔渣覆盖在铸件内表面上，阻止内表面的散热，创建由外向里的顺序凝固条件，消除皮下缩孔。
同时，造渣剂还可起精炼金属液的作用。
涂料使用：离心金属型用涂料的组成与重力金属型铸造相似。
浇注细长离心铸件时，由于清除铸型工作面上的残留涂料较为困难，故涂料组成中粘结剂在高温工作后的残留强度应尽量低，以便于清除。
铸件脱型：为了提高生产效率，在保证质量的前提下，应尽早进行铸件的脱型。
有时为了防止铸件的开裂，脱型后的铸件应立即放入保温炉或埋入砂堆中降温。
对一些不易脱型又需缓冷防裂的铸件，则可在铸型停止转动后立刻把有铸件的铸型从离心铸造机上取下，埋入砂堆中缓慢冷却，至室温时在行脱型。
浇注系统：离心铸造时的浇注系统主要指接受金属的浇杯和与它相连的浇注槽，有时还包括铸型内的浇道。
浇注定量：离心铸件内径常由浇注金属液的数量决定，故在离心浇注时，必须控制浇入型内的金属液数量，以保证内径大小。