金属液态成形常被称为铸造,铸造成形技术有着悠久的历史。早在5000多年前,我们的祖先就能铸造紫铜和青铜制品。铸造是一种广泛使用的液态金属成型工艺。它是将液态金属倒入模具型腔中,冷却凝固,得到具有一定形状的坯料或零件的方法。
液态模制件在机械设备中占有很大比重,在机床、内燃机、矿山机械、重型机械中占总重量的70% ~ 90%;在汽车和拖拉机中占50% ~ 70%;在农业机械中占40%~70%。液态成型技术之所以能得到如此广泛的应用,是因为它具有以下优点:
(1)可以制造内腔和外形复杂的坯料。如各种箱体、机床床身、缸体、缸盖等。
(2)该工艺具有很大的灵活性和广泛的适应性。液态模制件的尺寸几乎不受限制,重量可以从几克到几百吨,壁厚可以从0.5毫米到1米,工业上任何能溶于液体的金属材料都可以用于液态成型。对于塑性差的铸铁,液态成形是生产其毛坯或零件的一种方法。
(3)液态模制件的成本低。液体成型可以直接利用废旧零件和芯片,设备成本低。同时,液态模制件的加工余量小,节省金属。
然而,液态金属成形过程多且难以控制,使得铸件质量不稳定。与同种材料的锻件相比,液态成形由于组织疏松、晶粒粗大,容易产生缩孔、疏松、气孔等缺陷。其机械性能较低。另外,劳动强度大,条件差。它具有优异的机械和物理性能。它可以具有强度、硬度、韧性等多种综合性能,也可以具有一种或多种特殊性能,如耐磨、耐高低温、耐腐蚀等。
铸件的重量和尺寸范围很广,重量从几克到400吨,壁厚0.5毫米,厚度1米多,长度几毫米到十几米,可以满足不同工业部门的使用要求。