【正文】 砂型鑄造靈活、成本低、適應性強，但 質(zhì)量和尺寸精度不高、生產(chǎn)率低、勞動條件差。特種鑄造是指與普通砂型鑄造有顯著區(qū)別的一些鑄造方法。如熔模鑄造、金屬型鑄造、壓力鑄造、低壓鑄造、離心鑄造、陶瓷型鑄造、實型鑄造等， 每種特種鑄造方法均有其優(yōu)越之處和適用的場合。 近些年來，特種鑄造在我國得到了飛速發(fā)展，其地位和作用日益提高。 特種鑄造 大多數(shù)特種鑄造方法鑄件 精度高、 表面 粗糙度值 ?。灰讓崿F(xiàn)少、無切削 加工；鑄件內(nèi)部 組織致密， 力學性能較好 ； 金屬液消耗少 ， 工藝簡單 ， 生產(chǎn)效率高 ； 是今后發(fā)展的方向。 少、無切削的鑄造方法（特種鑄造） 制模材料常用 聚苯乙烯泡沫塑料 。型砂 多為 無粘接劑的干硅砂 。(1) 模樣和型砂圖 （消失模、氣化摸鑄造。 “模樣 鑄型 ”） 造型材料用鐵丸或鋼丸 (磁型鑄造 )。(2) 實型鑄造的特點和應用　 　 1)特點： 不必起模和修型，無型芯，無分型面， 因而無飛邊 毛刺，不 錯 箱， 涂光 潔 和耐火涂料。 泡沫塑料粘合， 為鑄件 結(jié)結(jié) 構(gòu)構(gòu) 設(shè)計設(shè)計 提供充分的自由度提供充分的自由度 。使造型效率比砂型 鑄 造提高 2~5倍。 ① 鑄件尺寸 精度高 、表面 粗糙度 值 小 。易實現(xiàn)少、無切削 加工 。 ② 工序少 ,生產(chǎn)效率高 。 ③ 采用無粘接劑的干砂造型 ,勞動強度低，無粉塵污染，作業(yè)環(huán)境好，被榮為 “綠色鑄造 ”技術(shù)。　 　 2)應用： 實型鑄造幾乎不受鑄件結(jié)構(gòu)、尺寸、質(zhì)量、批量和合金種類的限制。 目前正在大力推廣。 用于不易起模的復 雜鑄 件的生 產(chǎn) 。缺點：模 樣 用一次，易 變 形，氣體有一定的 污 染。 （設(shè)備 投 資較 高 ） （ 砂型：一型一件， 塵、強度大，勞動條件差，且小型復雜件，批量大時，砂型有一定缺陷。 “鑄型 改革 ” ） 即在重力作用下將熔融金屬澆入金屬型腔中獲得鑄件的方法。(1)金屬型 金屬型可分為整體、水平、垂直和綜合分型四種，其中垂直分型便于開設(shè)澆冒口和安放金屬芯，易于排氣便于實現(xiàn)機械化，應用較廣。 (2)工藝 特點 (與砂型比特點：散熱塊 )1)鑄型 預熱 。2)型腔噴刷 涂料 。3)澆鑄 溫度較高 。4）及時開型 取件1．噴刷涂料（耐火、隔熱緩沖） 金屬型的型腔和金屬型芯表面必須噴刷涂料。涂料可分 襯料和表面涂料 兩種，前者以 耐火 材料 為主，厚度為 0．2—1 ． 0mm；后者為 可燃物質(zhì) (如燈煙、油類 )，每次澆注噴涂一次，以產(chǎn)生 隔熱 氣膜 。2．金屬型應保持一定的工作溫度（第一次要預熱） 通常鑄鐵件為 250～ 350℃ ，非鐵金屬件 100～ 250℃ 。其目的是減緩鑄型對澆入金屬的激冷作用，減少鑄件缺陷。同時，因減小鑄型和澆入金屬的溫差，（避免急冷急熱 ， “熱疲勞 ”）提高了鑄型壽命。嚴格控制澆鑄溫度金屬型冷卻快，澆鑄溫度比砂型通常要高 20—30 攝 氏度，過低，易產(chǎn)生冷隔、澆不到等缺陷，過高影響金屬型壽命。4．適合的出型時間澆注之后，鑄件在金屬型內(nèi)停留的時間愈長，鑄件的 出型及抽芯 愈 困難 ，鑄件的 裂紋 傾向加大。同時，鑄鐵件的 白口 傾向增加 ，金屬型鑄造的生產(chǎn)率降低。為此，應使鑄件凝固后 盡早出型 。通常小型鑄鐵件出型時間為 10—60s ，鑄件溫度約為 780—950 ℃ 。此外，為 避免 灰鑄鐵件產(chǎn)生 白口 組織，除應采用 碳、硅含量高的鐵水 外，涂料中 應加入些硅鐵粉。對于已經(jīng)產(chǎn)生白口組織的鑄件，要利用出型時鑄件的 自身余熱及時進行退火 。圖 (3)金屬型鑄造的優(yōu)缺點及應用 1)優(yōu)點 ① 金屬型鑄造 一型多鑄 ,節(jié)省造型材料且減少了環(huán)境污染 。 ② 工藝簡單 ,易于實現(xiàn) 機械化和自動化 。 ③ 鑄件 精度高 、 表面粗糙度值小 ； ④ 力學 性能好 。 2)缺點 不宜鑄造結(jié)構(gòu)復雜、薄壁或大型鑄件 。用于熔點較高的合金時 ,鑄型壽命短 。灰鐵件鑄造時還易產(chǎn)生白口組織。 3)應用 金屬型鑄造主要用于成批、大量生產(chǎn) (熔點較低 )鋁合金、銅合金等非鐵合金的中、小型鑄件 ,如活塞、缸體、液壓泵殼體、軸瓦和軸套等。 　 （ 金屬型容易出現(xiàn) 澆不足、冷隔、裂紋等，充型能力差 。 “充型改革 ”） 壓力鑄造是指金屬液在高壓下高速充型，并在壓力下凝固的鑄造方法。 (1)壓鑄機和壓鑄工藝過程 壓鑄機是壓力鑄造生產(chǎn)的主要設(shè)備，按壓室（壓射室）分 ,一般分熱壓室壓鑄機（壓室浸于金屬液中）和冷壓室壓鑄機（壓室與金屬液保溫爐分開）兩大類。 目前應用較多的是臥式冷壓室壓鑄機。 臥式冷壓室壓鑄機的壓鑄工藝過程如圖所示。 圖 臥式冷壓室壓鑄機的工作過程(2)壓力鑄造的特點和應用特點： ① 生產(chǎn)率 比其他鑄造方法 都高 ； 操作簡便 ,易于實現(xiàn)自動化； ② 鑄件 質(zhì)量好 ,尺寸精度高 ，不需要進行切削加工即可直接裝配； （ 因為鑄件的 冷卻速度快 ，又是在 壓力下結(jié)晶 ，其表層晶粒細密。 壓鑄件 強度和硬度都較高， 抗拉強度比砂型鑄件提高20%～ 40%） ③ （因壓力） 可生產(chǎn) 形狀復雜、薄壁鑄件 ,可直接鑄出螺紋、齒形、文字等； ④ 可鑄造出鑲嵌件； 設(shè)備投資大 ,壓鑄型 費用高 ,生產(chǎn) 周期長 ,只適用于大批量生產(chǎn)。缺點 ：（ 卷氣 吸氣 ）皮下氣孔 — 不能大余量切削，不能熱處理；鑄型材料的選用要防 “蠕變 ”（ T工作大于 T再結(jié)晶時）。應用 : 壓力鑄造主要用于大批量生產(chǎn)鋁、鋅、鎂、銅等非鐵合金的中、小型鑄件，儀表殼體等。 低壓鑄造是指金屬液在氣體壓力作用下完成充型和凝固的鑄造方法。其壓力為 ～。 是介于 重力鑄造 (如砂型鑄造、金屬型鑄造 )和 壓力鑄造 之間的一種鑄造方法。它是使液態(tài)合金在壓力下， 自下而上地充填 型腔，并在 壓力下結(jié)晶 、以形成鑄件的工藝過程。 （低壓、下而上 — 充型平穩(wěn)。 “充型 ”）(1)低壓鑄造的工 藝過程 向坩堝中通壓縮空氣 → 金屬液上升充型 → 保壓、凝固 → 將坩堝上部與空氣相通→ 取出鑄件。如圖。自下而上充型 ， 壓力下凝固 。 圖 低壓鑄造工藝過程特點 :① 可人為的 調(diào)整壓力 ,適應性強 。② 可用于 各種鑄型 適用于 各種合金 及 各種大小 的鑄件 。③ 鑄件組織 致密 ,力學性能好 ，對于 鋁合金 能有效地克服鑄件的 針孔 等缺陷，對于薄，有耐壓，防滲漏，氣密性要求的鑄件尤為重要，可生產(chǎn)形狀 復雜、輪廓清晰、薄壁 鑄件；④ 澆注時 壓力較低 ,底注充型 ,平穩(wěn)且易控制，無飛濺沖擊，不易夾渣，砂眼，氣孔 。⑤ 金屬的實際利用率高 。⑥ 設(shè)備簡單 ,投資少 ,操作簡便 ,勞動條件好 ,易于實現(xiàn)機械化、自動化。應用 : 低壓鑄造 目前主要用于 生產(chǎn)鑄造 質(zhì)量要求高的鋁、鎂合金鑄件。(2)低壓鑄造的工藝特點和應用(1)離心鑄造機 離心鑄造機是離心鑄造所用的設(shè)備 ,按其旋轉(zhuǎn)軸空間位置的不同分為立式、臥式兩種。圖 離心鑄造示意 （ “充型 ” ） 離心鑄造是將金屬液澆入繞水平、傾斜或立軸旋轉(zhuǎn)的鑄型中，在離心力的作用下凝固的鑄造方法。鑄型可用 金屬型、砂型、陶瓷型、熔模殼型等。1)特點① 鑄件組織 致密 ,無縮孔、縮松、氣孔、夾渣等缺陷 ,力學性能好。② 鑄造圓形中空鑄件時 ,不用型芯和澆注系統(tǒng) ,降低了金屬消耗 。③ 提高 了金屬液的 充型能力 ,可澆注 流動性差的合金及薄壁鑄件 。④ 可生產(chǎn) 雙金屬鑄件 ,如鋼套內(nèi)鑲銅軸承等 ,其 結(jié)合面牢固 。⑤ 離心鑄造適應性較廣 ,鑄造合金的種類幾乎不受限制 。⑥ 既適于鑄造中空件 ,又可以鑄造成形鑄件，適應性強。2)應用 離心鑄造主要用于生產(chǎn)各種管、套、環(huán)類鑄件，也可用于生產(chǎn)齒輪、葉輪、渦輪等成形鑄件。(2)離心鑄造的特點和應用 熔模鑄造是指在 易熔模樣的表面包覆多層耐火涂料 ,待其干燥硬化后熔出模樣而制成型殼 ,型殼經(jīng)高溫培燒后即可澆注的鑄造方法。熔模鑄造又稱 失蠟鑄造 。(1)熔模鑄造的工藝過程 用鋼或銅合金等制造 壓型的母模 → 制造 壓型 → 制造 模樣→ 制造 殼體 ,熔去蠟模 → 造型 、澆注。如圖所示。 （壓鑄 “蠕變 ” ， 金屬型 、 普通砂型鑄造對于小零件要 分模 、 起模 ， 易錯箱，粗糙， 高溫下會 “熱疲勞 ”，大多不能鑄造鐵碳合金，又想到 Sio2，不用分模、起模）（ “鑄型 ” ）圖 (2)熔模鑄造的特點和應用 1)特點 ① 可生產(chǎn)形狀復雜、輪廓清晰、薄壁鑄件； ② 鑄件 精度高 ,表面質(zhì)量好，實現(xiàn)了少、無切削加工 。 ③ 適用于各種合金 ,尤其適用于 高熔點合金及難以切削加工的合金 (許多高質(zhì)量鑄造法無此特點 )。 ④ 生產(chǎn)批量不受限制 ,可實現(xiàn)機械化流水生產(chǎn)。 但是工序繁多 ,工藝過程復雜 ,生產(chǎn)周期長 ,鑄件不能太大、太長。 2)應用 熔模鑄造主要用于生產(chǎn)汽輪機、水輪機上小型的葉片和葉輪、切削刀具及汽車、拖拉機、船舶、機床和風動工具上的 小型零件 等 ,目前 ,其應用范圍還在不斷擴大。(1)連續(xù)鑄造的 工藝過程