铸造工艺
员工基础教程
裴军 编制
铸 造
引言
第一节 合金的铸造性能
第二节 常用铸造合金
第三节 砂型铸造
第四节 特种铸造
第五节 零件结构的铸造工艺性
引言
1、何为铸造？熔炼金属，制造铸型，并将熔融金属浇入铸型，凝
固后获得一定形状和性能铸件的成形方法，称为铸造。
图9-1 砂型铸造
2 、铸造优缺点
优点：
1）可以生产出形状复杂，特别是具有复杂内腔的零件毛坯，如各
种箱体、床身、机架等。
2 ）铸造生产的适应性广，工艺灵活性大。工业上常用的金属材料
均可用来进行铸造，铸件的重量可由几克到几百吨，壁厚可由
0.5mm到1m左右。
3 ）铸造用原材料大都来源广泛，价格低廉，并可直接利用废机
件，故铸件成本较低。
缺点：
1）铸造组织疏松、晶粒粗大，内部易产生缩孔、缩松、气孔等缺
陷，因此，铸件的力学性能，特别是冲击韧度低于同种材料的锻
件。
2 ）铸件质量不够稳定。
图9-2 铸造产品
第一节 合金的铸造性能
一、流动性和充型能力
二合金的凝固与收缩
三、铸造合金的偏析和吸气性
一、流动性和充型能力
（一）合金的流动性
1. 流动性 流动性是指熔融金属的流动能力。
合金流动性的好坏，通常以“螺旋形流动性试样” 的长度来衡量，将
金属液体浇入螺旋形试样铸型中，在相同的浇注条件下，合金的流
动性愈好，所浇出的试样愈长。
2. 流动性的影响因素
1）合金的种类 不同种类的合金，具有不同的螺旋线长度，即具有
不同的流动性。其中灰铸铁的流动性最好，硅黄铜、铝硅合金次
之，而铸钢的流动性最差。
2 ）化学成分和结晶特征纯金属和共晶成分的合金，凝固是由铸件壁
表面向中心逐渐推进，凝固后的表面比较光滑，对未凝固液体的流
动阻力较小，所以流动性好，见图9-3a 。在一定凝固温度范围内结
晶的亚共晶合金，凝固时铸件内存在一个较宽的既有液体又有树枝
状晶体的两相区。凝固温度范围越宽，则枝状晶越发达，对金属流
动的阻力越大，金属的流动性就越差，见图9-3b 。
图9-3 不同结晶特征的合金的流动性
铁碳合金的流动性与相图的关系见图9-4 。图中表明，纯铁和共晶
铸铁的流动性最好，亚共晶铸铁和碳素钢随凝固温度范围的增
加，其流动性变差。
图9-4 铁碳合金的流动性与相图的关系
（二）合金的充型能力
1. 充型能力
考虑铸型及工艺因素影响的熔融金属流动性叫合金的充型能力。合
金的流动性是金属本身的属性，不随外界条件的改变而变化，而合
金的充型能力不仅和金属的流动性相关，而且也受外界因素的影
响。 2. 充型能力的影响因素
1）铸型填充条件
a ）铸型的蓄热能力 即铸型从金属液中吸收和储存热量的能力。铸型
的热导率和质量热容越大，对液态合金的激冷作用越强，合金的充
型能力就越差。
b ）铸型温度 提高铸型温度，可以降低铸型和金属液之间的温差，
进而减缓了冷却速度，可提高合金液的充型能力。
c ）铸型中的气体 铸型中气体越多，合金的充型能力就越差。
（二）合金的充型能力
1. 充型能力
考虑铸型及工艺因素影响的熔融金属流动性叫合金的充型能力。合
金的流动性是金属本身的属性，不随外界条件的改变而变化，而合
金的充型能力不仅和金属的流动性相关，而且也受外界因素的影
响。 2. 充型能力的影响因素
1）铸型填充条件
a ）铸型的蓄热能力 即铸型从金属液中吸收和储存热量的能力。铸型
的热导率和质量热容越大，对液态合金的激冷作用越强，合金的充
型能力就越差。
b ）铸型温度 提高铸型温度，可以降低铸型和金属液之间的温差，
进而减缓了冷却速度，可提高合金液的充型能力。
c ）铸型中的气体 铸型中气体越多，合金的充型能力就越差。
二 合金的凝固与收缩
（一）铸件的凝固方式及影响因素
1. 铸件的凝固方式
（1）逐层凝固方式
合金在凝固过程中其断面上固相和液相由一条界线清楚地分开，这
种凝固方式称为逐
