簡單介紹精密鑄鋼件的鑄造工藝與技術(shù)發(fā)展

在鑄鋼件的鑄造過程中，為了完整清晰地復(fù)制出壓型型腔，要求模料具有良好的流動性。但是準(zhǔn)確測出模料流動性相當(dāng)困難，而粘度測定卻比較方便，所以現(xiàn)多以粘度來反映流動性。粘度低易于充滿型腔，也有利于脫蠟和回收模料。但對液態(tài)壓注模料來說，粘度過小模料注入型腔時容易形成紊流、飛濺，致使熔模表面產(chǎn)生流痕、氣泡等缺陷。經(jīng)驗(yàn)表明，此類模料壓注時的動力粘度以0.5Pa*s（相當(dāng)500cp）以上為宜。100℃時的動力粘度以0.1Pa*是（即100cp）以下為宜。

同其它鑄造方法和零件成形方法相比較，鑄鋼件通常會采用熔模鑄造，這種鑄造方式有以下基本特點(diǎn)：

1、可以提高金屬材料的利用率

熔模鑄造能顯著減少產(chǎn)品的成形表面和配合表面的加工量，節(jié)省加工臺時和刃具材料的消耗?？梢曰厥諒U舊金屬材料：精鑄車間的澆冒口和廢鑄鋼件幾乎全部回用，因而能提高金屬材料的利用率。以CA6140普通車床為例，64種、74個零件采用熔模鑄造時，材料利用率可達(dá)81.72%，有的零件可達(dá)100%；而相間的零件用鍛造方法生產(chǎn)時，材料消耗為梢鑄鋼件的2.8倍。

2、鑄鋼件尺寸、表面光滑

熔模鑄鋼件較主要的特點(diǎn)是尺寸精度和幾何，表面粗糙度細(xì)。目前，精鑄鋼件的尺寸精度可超過±0.005cm/cm，表面粗糙度較細(xì)可達(dá)0.63-1.25μm（相當(dāng)于7-8）因而可以減少鑄鋼件的切削加工余量，并可實(shí)現(xiàn)無余量鑄造。

3、可鑄造形狀復(fù)雜的鑄鋼件

熔模鑄造能鑄出形狀復(fù)雜的鑄鋼件，也能鑄造壁厚為0.5mm、重量小至18的鑄鋼件，還可以鑄造組合的、整體的鑄鋼件，以代替幾個零件的焊接或裝配件，并減輕零件重量。所以熔模鑄造能較大限度地提高毛坯與零件之間的相似程度，這就為零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計帶來很大方便。

4、不受合金材料限制的鑄鋼件鑄造方法

此外，對于鑄鋼件的熔模鑄造法的技術(shù)發(fā)展?fàn)顩r，這種鑄造方法因?yàn)榭梢澡T造碳鋼、合金鋼、球墨鑄鐵、銅合金和鋁合金鑄鋼件，還可以鑄造高溫合金、鎂合金、鈦合金以及貴金屬等材料的鑄鋼件而被廣泛采用。對于難以鍛造、焊接和切削加工的合金材料，特別適宜于用精鑄方法鑄造。

熔模鑄造真空吸鑄工藝是美國人員發(fā)明的新工藝，1975年取得美國。大氣下熔煉的吸鑄稱CLA法（C、L代表，人表示大氣），真空下熔煉的吸鑄稱CLV法（V表示真空）。據(jù)報導(dǎo)，到1986年已有9個13個公司購買了該，并用于生產(chǎn)。從1978年以來，我國也有一些單位開展了熔模吸鑄工藝的研究和生產(chǎn)。

合適的澆注溫度對鑄鋼件的質(zhì)世有重要意義。澆注溫度過高使鑄鋼件收縮增大，容易使鑄鋼件產(chǎn)生縮孔〈或縮松八熱裂和脫碳，同時還會引起金屬的軾化、粘砂以及結(jié)晶粗大等缺陷。澆注溫度過低，鋼水流動性差，充填型腔能力降低，易產(chǎn)生冷隔、澆不足、夾渣和疏松等缺陷。由此可見，澆注溫度的控制重要。但如何把握好這一環(huán)節(jié)，可從以下因素進(jìn)行分析。

澆注溫度與鑄鋼件結(jié)構(gòu)的關(guān)系當(dāng)型腔復(fù)雜、壁又薄時，金屬液充填迆腔的阻力大，澆注溫度要高一些對于形狀簡單和厚壁大件以及容易產(chǎn)生熱裂的鑄鋼件，澆注溫度可低些。

根據(jù)合金液的化學(xué)成分來選擇澆注溫度低碳鋼應(yīng)采用較高的澆注溫度，高碳鋼相比之下可以低一些。澆注溫度原則上是在鋼的液相溫度加上50-100℃。含鉻的鋼水，由于元素鉻的影響使其粘度增大，流動性變差，這時就需要提高澆注溫度。銅、鋁合金等有色金屬的熔點(diǎn)比鋼低得多，故澆注溫度也相應(yīng)低得多。

熔模鑄造真空吸鑄工藝是指用一般鑄造法制造型殼，用真空吸入法進(jìn)行澆注的工藝方法。該工藝的主要優(yōu)點(diǎn)是鋼水，鑄鋼件質(zhì)量好，能源消耗少，成本低。能鑄造碳鋼、合金鋼、鉻鈷合金、鎳基合金以及銅菡和鋁基合金鑄鋼件?？芍圃旄鞣N器械和機(jī)械零件，如透平葉輪、噴氣發(fā)動機(jī)渦輪葉片、自行車框架、眼鏡框、賽車彎筲，離爾夫球體頭零件等。