铸造成形工艺理论基础
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温度
a b c
温度
3. 中间凝固 介于逐层凝固 和糊状凝固之 间，大多数合 金为此凝固方 式，如图2-1b 所示。
液相线
液相线
固相线
S
成分
固
表层
液
中心
固
表层
液
中心
凝固区
表层 中心
a
b 图2-1
c
影响铸件凝固方式的主要因素 ：
温度
（1）合金的结晶温度范围
温度
T2
S1
T1
合金的结晶温度范围愈小， 凝固区域愈窄，愈倾向于逐 层凝固 。
液态金属的凝固 铸件凝固过程中铸 件断面上存在的三 个区域： 固相区、凝固区和 液相区。 其中凝固区对铸件 质量有较大影响。 铸件的凝固方式也 可根据凝固区的宽 窄来划分，如图1-2。
图1-2 不同成分合金的结晶特性
铸件的凝固方式
1. 逐层凝固 纯金属或共晶成分的合金的凝固，如图1-2a； 2. 糊状凝固 结晶温度范围很宽的合金的凝固，如图2-1c；
液态收缩液、凝固收缩凝、固态收缩固
液态收缩液 凝固收缩凝 固态收缩固
①液态收缩液 从浇注温度（T浇）到凝固开始温 度（即液相线温度T液）间的收缩。
T浇 T液 Liquid shrinkage ②凝固收缩凝 从凝固开始温度（ T凝）到凝固 终止温度（即固相线温度T固）间的收缩。 T凝 T固 Solidification shrinkage ③固态收缩固 从凝固终止温度（ T固）到室温T 室温间的收缩。 T固 T室温Solid shrinkage
表1 国内外铸造生产技术水平的比较
比较项目 尺寸精度 表面粗糙度 使用寿命 铸件废品率 耗能/吨铸件 劳动生产率 熔炼技术 国 外 国 内
汽缸体和汽缸盖：一般为IT8～IT9 汽缸体和汽缸盖：<25μm 汽缸套为6000～10000h 美、英、法、日约为2% 360～370kg标准煤(合格铸件) 65t/人年 富氧送风，铁水温度>1500℃
缩 孔
缩 松
集中
上部， 最后
特殊 区域
较大
倒锥状
近共晶
分散
细小
不规则
远共晶
⑵缩孔和缩松的防止 ①缩孔的防止 防止产生缩孔的有效措施： 定向凝固
冒口riser：铸型中特设的空腔，用于 储备多余金属液体以弥补收缩引起的金 属液体不足。冷铁Chill：型壁上外设 的铁块，用于加快该处的冷却速度。 定向凝固directional freezing：是通 过安放冒口和冷铁等工艺措施，实现人 为的顺序凝固。
• 3. 铸件中的缩孔shrinkage cavity与缩松
• 铸件凝固结束后常常在某些部位出现孔洞， 大而集中的孔洞称为缩孔，细小而分散的孔 洞称为缩松。 • 影响：铸件力学性能、气密性和物理化学性 能大大降低，以至成为废品。 • ⑴缩孔与缩松的形成 • 由液、凝 体积（得不到补充）最后凝 固部分产生孔洞形成集中孔洞（缩孔）、 细小分散的孔洞（缩松）。 • ①缩孔的形成（见图1-5）：假定合金在恒 温下凝固或凝固温度范围很窄。
浇注系统 gating system 型芯Core
下箱
实质： 液态金属（或合金）充填铸型型腔并在其
中凝固和冷却。
砂型铸造概略图
一、铸造工艺特点
（1）适应性广。适应铸铁，碳钢，有色金属等材料； 铸件大小，形状和重量几乎不受限制；壁厚1mm到1m ， 质量零点几克到数百吨（三峡的水轮机叶轮重达430T）。 • （2）可复杂成形。适合形状复杂，尤其是有复杂内腔 的毛坯或零件。 • （3）成本较低。可直接利用成本低廉的废机件和切屑， 设备费用较低；在金属切削机床中，铸件占机床总重量 75%以上，而生产成本仅占15-30% • （4）存在不足。如组织疏松、晶粒粗大，铸件内部常 有缩孔、缩松、气孔等组织缺陷产生，导致铸件力学性 能，特别是冲击性能较低，质量不稳定。（发展了铸锻 联合工艺）因此，铸件多数做为毛坯用。
铸铁 wC+Si=6.2% wC+Si=5.9% wC+Si=5.2% wC+Si=4.2%
砂型 砂型 砂型 砂型
铸钢 wC=0.4% 铝硅合金（硅铝明） 镁合金（含Al和Zn） 锡青铜（wSn≈10%， wZn≈2%） 硅黄铜（wSi=1.5%~4.5%）
砂型 砂型 金属型（ 300℃） 砂型 砂型 砂型
定向凝固directional freezing图解
温度 缩孔shrinkage
cavity
浇注系统 Pouring system
型腔mould cavity
2
1 距离
冒口 Riser
定向凝固动画
冷铁的使用图解
冷铁Chill
3
2
1
Chills are metallic objects, which are placed in the mould to increase the cooling rate of castings to provide uniform or desired cooling rate.
砂型sand mould铸造工艺流程图
型砂molding sand配制造型砂型干燥 工装准备炉料准备合金冶炼 芯砂core sand配制造芯core making型芯干燥
合型浇注凝固冷却
落砂shakeout 清理cleaning 铸件检验入库
工艺三大块：冶炼，造型（芯）和浇注
（1）充满型腔； （2）形成符合要求的优质铸 件。
这个定义突出地表明了流动性对金 属液态成型工艺的重要性。如果流 动性不好，就不能充满型腔，就不 能形成符合要求的优质铸件。也说 明不同的合金具有不同的流动性特 点。在进行铸件设计和铸造工艺制 定时，必须考虑合金流动性。那么， 我们怎样衡量合金的流动性呢？
第二节 合金的铸造性能
• 合金的铸造性能是指在铸造过程中获得尺寸精确、 结构完整的铸件的能力。 • 主要包括合金的流动性、收缩性、吸气性及其成 分偏析倾向性等性能。 一、合金的充型 液态合金填充铸型的过程简称充型； 液态金属充满铸型，获得尺寸精确、轮廓清晰的 铸件的能力，简称充型能力。
在液态合金充型过程中，一般伴随结晶现象，若 充型能力不足时，在型腔被填满之前，形成的晶粒 将充型的通道堵塞，金属液被迫停止流动，于是铸 件将产生浇不足或冷隔等缺陷。浇不足使铸件未能 获得完整的形状；冷隔时，铸件虽可获得完整的外 形，但因存有未完全熔合的垂直接缝，铸件的力学 性能严重受损。 影响充型能力的因素有：合金的流动性、合 金的收缩性、合金的吸气性以及铸型性质、浇注条 件及铸件结构等因素的影响。
• 污染环境，工作环境较差。铸造生产会产生粉尘、有害气 体和噪声对环境的污染，比起其他机械制造工艺来更为严 重，需要采取措施进行控制。（特种铸造工艺）
• 二、铸件成形工艺分类 按照形成铸件的铸型可分为： • 砂型铸造、金属型铸造、熔模铸造、壳型铸造、陶 瓷型铸造、消失模铸造、磁型铸造等。 按充型条件的不同可分为： • 重力铸造、压力铸造、离心铸造等。 • 传统上，将有别于砂型铸造工艺的其他铸造方法统 称为“特种铸造”。 • 砂型铸造应用最为广泛，世界各国用砂型铸造生产 的铸件占铸件总产量的90％以上。砂型铸造可分为 手工造型和机器造型两种，其工艺流程如图1所示。
（2）铸件的温度梯度
S
成分
表层 中心
在合金结晶温度范围已定的前提下，凝固区域的宽 窄取决与铸件内外层之间的温度差。若铸件内外层 之间的温度差由小变大，则其对应的凝固区由宽变 窄 。
二、合金的收缩性（constriction ）
1. 合金的收缩
合金在浇注、凝固直至冷却到室温的过程 中体积或尺寸缩减的现象称为收缩。 合金的收缩（控制不好）缩孔、缩松、 变形、裂纹。 合金在浇注、凝固直至冷却到室温的收缩 过程有三个阶段：要经历液态收缩、凝固收 缩和固态收缩三个互相联系的收缩阶段。
宏观缩松用肉眼或放大镜即可看到；
显微缩松用显微镜才能观察到。
缩孔形成机理：逐层凝固方式下最后 凝固部位得不到补充而形成的空隙。
缩松形成机理：树枝状晶体 dendritic crystal 所分隔的晶间液体区得不到补缩形 成的小孔隙。
缩孔、縮松动画
分布 特征
存在 部位
容积 大小
形状 特征
发生 材料
• 大型水电机组中铸钢件转轮的上冠、下环和叶片。 与国外差距主要表现在: • ①产品设计水平不高; • ②制造技术水平低，如在铸造技术、热处理技术等 方面存在较大差距; • ③铸件产品质量稳定性不高，尺寸检验、质量检测 技术水平低。 • 我国大型铸件行业在劳动生产率、热加工产值产 量和质量成本等综合指标、能力比先进国家落后约 5—10年。
IT10，与国外差2～4级 >50μm 3000～6000h 8～15% 650kg标准煤 8t/人年 1400℃
造型工艺
铸造工 艺装备
广泛采用流水线，采用高压造型、射压造型、 除汽车等行业中少数厂采用半自动、自 和气冲造型 动化流水线外，多数厂普遍采用40年代 造型技术 造型机精度和精度保持能力很高。造型线精 度可保持1～2年，设备综合开工率>80%，装 备全部标准化、系列化、商品化 精度低，精度保持能力差(<半年)。设 备综合开工率<50%。装备标准化、系列 化、商品化程度很低
1600 1640 680～720 700 1040 1100
100 200 700～800 400～600 420 1000
• 液态金属本身的流动能力。 • 流动性充型能力易薄壁复杂铸件气 孔、夹渣、缩孔
灰铸铁、硅黄铜的流动性较好； 铸钢较差； 铝合金居中。 不同成分合金的结晶特性示意图见图1-2
在相同的浇注工艺条件下，将金属液浇入铸型 中，测出其实际螺旋线长度。浇出的试样愈长 螺 ，合金的流动性愈好！
旋 形 流 动 性 试 样
图1-1 螺旋型试样
表1-1 常用合金的流动性 （砂型，试样截面8㎜×8㎜）
合金种类
铸型种类
浇注温度 /℃ 1300 1300 1300 1300
螺旋线长度 /㎜ 1800 1300 1000 600
砂型铸造造型生产线动画
• 铸件的质量(品质)：直接影响到机械产品的质量(品 质)。提高铸造生产工艺水平是机械产品更新换代、 新产品的开发的重要保证，是机械工业调整产品结构、 提高生产质量(品质)和经济效益、改变行业面貌的关 键之一。 我国铸造现状：铸造是材料成形工艺发展历史上最悠 久的一种工艺，在我国已有6000多年历史了，2009 我国铸件年产量已超过3530万t。 • 由于历史原因，长期以来，我国的铸造生产处于较落 后状态。与当前世界工业化国家先进水平相比，我国 的铸造生产的差距不是表现在规模和产量上，而是集 中在质量和效率上。国内外铸造生产技术水平的比较 见表1。
• 1 . 流动性定义：flowability, 液态合金充满型 腔，形成轮廓清晰，形状和尺寸符合要求的 优质铸件的能力(CSS, configuration, shape and size)。
流动性通义是流体的流动能 力，但不同学科对流动性有 不同的定义，这里是材料成 形学的定义。它的定义说流 动性是这样的一种能力，这 种能力体现在2个方面：
铸造用 工艺材料
质量很高，如日本硅砂都经水洗，含泥量小 于0.2%
质量很差，砂只作筛分，含泥量在2%以 上
•
•
• • •
与工业发达国家相比，我国大型铸钢件生产在产 品品种、工艺水平、质量等级以及制造装备等整体 水平方面均存在着较大差距。 在大型核电设备中。主泵、核电汽轮机缸体等大 型铸钢件多采用不锈钢材料，其质量要求极高，我 国尚未掌握自主生产技术，基本全部依赖进口。主 要差距表现为: ①我国企业没有掌握这类大型不锈钢铸件整体铸造 工艺及技术; ②对材料冶炼中化学成分控制，特别是有害微量元 素控制以及钢的纯度控制水平不高; ③在材料力学性能控制及铸件质量的稳定性控制等 方面均存在差距。
第一章 铸造成形工艺理 论基础
第一节 铸造成形工艺的特点和分类
定义：所谓金属液态成型，即铸造，casting， 是将液态金属借助外力充填到型腔中，使其 凝固冷却而获得所需形状和尺寸的毛坯或零 件的工艺。
注意2个过程： （1）充填型腔 （2）凝固冷却
手工造型的两箱造型图解
排气孔 分型面P/L 上箱flask 型腔 Cavatity
图1-5 铸件缩孔形成过程示意图
缩孔形成过程图解
•②缩松的形成（见图1-6）：假定合金在恒温下凝固 或凝固温度范围较宽
树枝状晶体 分隔开的液 体区难以得 到补缩所致。 缩松大多分 布在铸件中 心轴线处、 热节处、冒 口根部、内 浇口附近或 缩孔下方
图1-6 铸件缩松的形成过程
缩松分为宏观缩松和显微缩松：
a b c
温度
3. 中间凝固 介于逐层凝固 和糊状凝固之 间，大多数合 金为此凝固方 式，如图2-1b 所示。
液相线
液相线
固相线
S
成分
固
表层
液
中心
固
表层
液
中心
凝固区
表层 中心
a
b 图2-1
c
影响铸件凝固方式的主要因素 ：
温度
（1）合金的结晶温度范围
温度
T2
S1
T1
合金的结晶温度范围愈小， 凝固区域愈窄，愈倾向于逐 层凝固 。
液态金属的凝固 铸件凝固过程中铸 件断面上存在的三 个区域： 固相区、凝固区和 液相区。 其中凝固区对铸件 质量有较大影响。 铸件的凝固方式也 可根据凝固区的宽 窄来划分，如图1-2。
图1-2 不同成分合金的结晶特性
铸件的凝固方式
1. 逐层凝固 纯金属或共晶成分的合金的凝固，如图1-2a； 2. 糊状凝固 结晶温度范围很宽的合金的凝固，如图2-1c；
液态收缩液、凝固收缩凝、固态收缩固
液态收缩液 凝固收缩凝 固态收缩固
①液态收缩液 从浇注温度（T浇）到凝固开始温 度（即液相线温度T液）间的收缩。
T浇 T液 Liquid shrinkage ②凝固收缩凝 从凝固开始温度（ T凝）到凝固 终止温度（即固相线温度T固）间的收缩。 T凝 T固 Solidification shrinkage ③固态收缩固 从凝固终止温度（ T固）到室温T 室温间的收缩。 T固 T室温Solid shrinkage
表1 国内外铸造生产技术水平的比较
比较项目 尺寸精度 表面粗糙度 使用寿命 铸件废品率 耗能/吨铸件 劳动生产率 熔炼技术 国 外 国 内
汽缸体和汽缸盖：一般为IT8～IT9 汽缸体和汽缸盖：<25μm 汽缸套为6000～10000h 美、英、法、日约为2% 360～370kg标准煤(合格铸件) 65t/人年 富氧送风，铁水温度>1500℃
缩 孔
缩 松
集中
上部， 最后
特殊 区域
较大
倒锥状
近共晶
分散
细小
不规则
远共晶
⑵缩孔和缩松的防止 ①缩孔的防止 防止产生缩孔的有效措施： 定向凝固
冒口riser：铸型中特设的空腔，用于 储备多余金属液体以弥补收缩引起的金 属液体不足。冷铁Chill：型壁上外设 的铁块，用于加快该处的冷却速度。 定向凝固directional freezing：是通 过安放冒口和冷铁等工艺措施，实现人 为的顺序凝固。
• 3. 铸件中的缩孔shrinkage cavity与缩松
• 铸件凝固结束后常常在某些部位出现孔洞， 大而集中的孔洞称为缩孔，细小而分散的孔 洞称为缩松。 • 影响：铸件力学性能、气密性和物理化学性 能大大降低，以至成为废品。 • ⑴缩孔与缩松的形成 • 由液、凝 体积（得不到补充）最后凝 固部分产生孔洞形成集中孔洞（缩孔）、 细小分散的孔洞（缩松）。 • ①缩孔的形成（见图1-5）：假定合金在恒 温下凝固或凝固温度范围很窄。
浇注系统 gating system 型芯Core
下箱
实质： 液态金属（或合金）充填铸型型腔并在其
中凝固和冷却。
砂型铸造概略图
一、铸造工艺特点
（1）适应性广。适应铸铁，碳钢，有色金属等材料； 铸件大小，形状和重量几乎不受限制；壁厚1mm到1m ， 质量零点几克到数百吨（三峡的水轮机叶轮重达430T）。 • （2）可复杂成形。适合形状复杂，尤其是有复杂内腔 的毛坯或零件。 • （3）成本较低。可直接利用成本低廉的废机件和切屑， 设备费用较低；在金属切削机床中，铸件占机床总重量 75%以上，而生产成本仅占15-30% • （4）存在不足。如组织疏松、晶粒粗大，铸件内部常 有缩孔、缩松、气孔等组织缺陷产生，导致铸件力学性 能，特别是冲击性能较低，质量不稳定。（发展了铸锻 联合工艺）因此，铸件多数做为毛坯用。
铸铁 wC+Si=6.2% wC+Si=5.9% wC+Si=5.2% wC+Si=4.2%
砂型 砂型 砂型 砂型
铸钢 wC=0.4% 铝硅合金（硅铝明） 镁合金（含Al和Zn） 锡青铜（wSn≈10%， wZn≈2%） 硅黄铜（wSi=1.5%~4.5%）
砂型 砂型 金属型（ 300℃） 砂型 砂型 砂型
定向凝固directional freezing图解
温度 缩孔shrinkage
cavity
浇注系统 Pouring system
型腔mould cavity
2
1 距离
冒口 Riser
定向凝固动画
冷铁的使用图解
冷铁Chill
3
2
1
Chills are metallic objects, which are placed in the mould to increase the cooling rate of castings to provide uniform or desired cooling rate.
砂型sand mould铸造工艺流程图
型砂molding sand配制造型砂型干燥 工装准备炉料准备合金冶炼 芯砂core sand配制造芯core making型芯干燥
合型浇注凝固冷却
落砂shakeout 清理cleaning 铸件检验入库
工艺三大块：冶炼，造型（芯）和浇注
（1）充满型腔； （2）形成符合要求的优质铸 件。
这个定义突出地表明了流动性对金 属液态成型工艺的重要性。如果流 动性不好，就不能充满型腔，就不 能形成符合要求的优质铸件。也说 明不同的合金具有不同的流动性特 点。在进行铸件设计和铸造工艺制 定时，必须考虑合金流动性。那么， 我们怎样衡量合金的流动性呢？
第二节 合金的铸造性能
• 合金的铸造性能是指在铸造过程中获得尺寸精确、 结构完整的铸件的能力。 • 主要包括合金的流动性、收缩性、吸气性及其成 分偏析倾向性等性能。 一、合金的充型 液态合金填充铸型的过程简称充型； 液态金属充满铸型，获得尺寸精确、轮廓清晰的 铸件的能力，简称充型能力。
在液态合金充型过程中，一般伴随结晶现象，若 充型能力不足时，在型腔被填满之前，形成的晶粒 将充型的通道堵塞，金属液被迫停止流动，于是铸 件将产生浇不足或冷隔等缺陷。浇不足使铸件未能 获得完整的形状；冷隔时，铸件虽可获得完整的外 形，但因存有未完全熔合的垂直接缝，铸件的力学 性能严重受损。 影响充型能力的因素有：合金的流动性、合 金的收缩性、合金的吸气性以及铸型性质、浇注条 件及铸件结构等因素的影响。
• 污染环境，工作环境较差。铸造生产会产生粉尘、有害气 体和噪声对环境的污染，比起其他机械制造工艺来更为严 重，需要采取措施进行控制。（特种铸造工艺）
• 二、铸件成形工艺分类 按照形成铸件的铸型可分为： • 砂型铸造、金属型铸造、熔模铸造、壳型铸造、陶 瓷型铸造、消失模铸造、磁型铸造等。 按充型条件的不同可分为： • 重力铸造、压力铸造、离心铸造等。 • 传统上，将有别于砂型铸造工艺的其他铸造方法统 称为“特种铸造”。 • 砂型铸造应用最为广泛，世界各国用砂型铸造生产 的铸件占铸件总产量的90％以上。砂型铸造可分为 手工造型和机器造型两种，其工艺流程如图1所示。
（2）铸件的温度梯度
S
成分
表层 中心
在合金结晶温度范围已定的前提下，凝固区域的宽 窄取决与铸件内外层之间的温度差。若铸件内外层 之间的温度差由小变大，则其对应的凝固区由宽变 窄 。
二、合金的收缩性（constriction ）
1. 合金的收缩
合金在浇注、凝固直至冷却到室温的过程 中体积或尺寸缩减的现象称为收缩。 合金的收缩（控制不好）缩孔、缩松、 变形、裂纹。 合金在浇注、凝固直至冷却到室温的收缩 过程有三个阶段：要经历液态收缩、凝固收 缩和固态收缩三个互相联系的收缩阶段。
宏观缩松用肉眼或放大镜即可看到；
显微缩松用显微镜才能观察到。
缩孔形成机理：逐层凝固方式下最后 凝固部位得不到补充而形成的空隙。
缩松形成机理：树枝状晶体 dendritic crystal 所分隔的晶间液体区得不到补缩形 成的小孔隙。
缩孔、縮松动画
分布 特征
存在 部位
容积 大小
形状 特征
发生 材料
• 大型水电机组中铸钢件转轮的上冠、下环和叶片。 与国外差距主要表现在: • ①产品设计水平不高; • ②制造技术水平低，如在铸造技术、热处理技术等 方面存在较大差距; • ③铸件产品质量稳定性不高，尺寸检验、质量检测 技术水平低。 • 我国大型铸件行业在劳动生产率、热加工产值产 量和质量成本等综合指标、能力比先进国家落后约 5—10年。
IT10，与国外差2～4级 >50μm 3000～6000h 8～15% 650kg标准煤 8t/人年 1400℃
造型工艺
铸造工 艺装备
广泛采用流水线，采用高压造型、射压造型、 除汽车等行业中少数厂采用半自动、自 和气冲造型 动化流水线外，多数厂普遍采用40年代 造型技术 造型机精度和精度保持能力很高。造型线精 度可保持1～2年，设备综合开工率>80%，装 备全部标准化、系列化、商品化 精度低，精度保持能力差(<半年)。设 备综合开工率<50%。装备标准化、系列 化、商品化程度很低
1600 1640 680～720 700 1040 1100
100 200 700～800 400～600 420 1000
• 液态金属本身的流动能力。 • 流动性充型能力易薄壁复杂铸件气 孔、夹渣、缩孔
灰铸铁、硅黄铜的流动性较好； 铸钢较差； 铝合金居中。 不同成分合金的结晶特性示意图见图1-2
在相同的浇注工艺条件下，将金属液浇入铸型 中，测出其实际螺旋线长度。浇出的试样愈长 螺 ，合金的流动性愈好！
旋 形 流 动 性 试 样
图1-1 螺旋型试样
表1-1 常用合金的流动性 （砂型，试样截面8㎜×8㎜）
合金种类
铸型种类
浇注温度 /℃ 1300 1300 1300 1300
螺旋线长度 /㎜ 1800 1300 1000 600
砂型铸造造型生产线动画
• 铸件的质量(品质)：直接影响到机械产品的质量(品 质)。提高铸造生产工艺水平是机械产品更新换代、 新产品的开发的重要保证，是机械工业调整产品结构、 提高生产质量(品质)和经济效益、改变行业面貌的关 键之一。 我国铸造现状：铸造是材料成形工艺发展历史上最悠 久的一种工艺，在我国已有6000多年历史了，2009 我国铸件年产量已超过3530万t。 • 由于历史原因，长期以来，我国的铸造生产处于较落 后状态。与当前世界工业化国家先进水平相比，我国 的铸造生产的差距不是表现在规模和产量上，而是集 中在质量和效率上。国内外铸造生产技术水平的比较 见表1。
• 1 . 流动性定义：flowability, 液态合金充满型 腔，形成轮廓清晰，形状和尺寸符合要求的 优质铸件的能力(CSS, configuration, shape and size)。
流动性通义是流体的流动能 力，但不同学科对流动性有 不同的定义，这里是材料成 形学的定义。它的定义说流 动性是这样的一种能力，这 种能力体现在2个方面：
铸造用 工艺材料
质量很高，如日本硅砂都经水洗，含泥量小 于0.2%
质量很差，砂只作筛分，含泥量在2%以 上
•
•
• • •
与工业发达国家相比，我国大型铸钢件生产在产 品品种、工艺水平、质量等级以及制造装备等整体 水平方面均存在着较大差距。 在大型核电设备中。主泵、核电汽轮机缸体等大 型铸钢件多采用不锈钢材料，其质量要求极高，我 国尚未掌握自主生产技术，基本全部依赖进口。主 要差距表现为: ①我国企业没有掌握这类大型不锈钢铸件整体铸造 工艺及技术; ②对材料冶炼中化学成分控制，特别是有害微量元 素控制以及钢的纯度控制水平不高; ③在材料力学性能控制及铸件质量的稳定性控制等 方面均存在差距。
第一章 铸造成形工艺理 论基础
第一节 铸造成形工艺的特点和分类
定义：所谓金属液态成型，即铸造，casting， 是将液态金属借助外力充填到型腔中，使其 凝固冷却而获得所需形状和尺寸的毛坯或零 件的工艺。
注意2个过程： （1）充填型腔 （2）凝固冷却
手工造型的两箱造型图解
排气孔 分型面P/L 上箱flask 型腔 Cavatity
图1-5 铸件缩孔形成过程示意图
缩孔形成过程图解
•②缩松的形成（见图1-6）：假定合金在恒温下凝固 或凝固温度范围较宽
树枝状晶体 分隔开的液 体区难以得 到补缩所致。 缩松大多分 布在铸件中 心轴线处、 热节处、冒 口根部、内 浇口附近或 缩孔下方
图1-6 铸件缩松的形成过程
缩松分为宏观缩松和显微缩松：