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液态金属成型综合实验教程华中科技大学材料学院液态金属成形是将金属加热到液态，使其具有流动性，然后浇入到具有一定的形状的型腔中，液态金属在重力或外力（压力、离心力等）的作用下充满型腔，冷却并凝固成具有型腔形状的铸件。金属熔炼与浇铸成型是液态金属成形的两个环节，液态金属成型实验主要围绕这两个方面的内容来进行。一是金属液的熔化及凝固，着重探讨铝合金熔化及凝固过程中的问题，如金属液的精炼、变质处理工艺对铝合金液体质量的影响，冷却速度、震动等对合金凝固组织的影响；二是探讨不同的成型工艺，如分别采用消失模铸造、金属型铸造、离心铸造等工艺，通过实际造型、浇注、解剖分析，结合CAE软件，分析相关铸造工艺的特点及有关铸造缺陷产生的基本原理。液态成型实验强调与其他实验课程的衔接，如实验中合金凝固组织的制备与分析可与机械大类“材料制备及组织性能”相衔接；消失模铸造中所用的泡沫模样和离心铸造用的原型以可由“模具CAD/CAM/RPM综合实验”来完成。液态金属成型综合实验的总体框图如下图所示：图1 液态成型实验组织框图实验一、铝合金熔炼及结晶凝固实验本实验将铝合金熔化、精炼、气体含量检测（减压凝固实验）、金属液的振动结晶等实验综合起来，通过观察凝固后的组织变化及力学性能实验检测，达到使学生认识、深入理解或研究通过组织控制能够提高材料或铸件的性能的目的。一、基础理论液态金属的熔炼是铸件形成过程的重要环节。铝合金的熔炼一般工艺流程如下图所示：图2 铝合金熔炼的一般工艺流程由于铝合金的熔炼金属熔炼与铸造多敞开在大气中进行，高温炉料和熔化了的铝合金液，都与空气和炉气中的气体接触，使铝合金吸气。另外加入到炉料中的中间合金、熔剂等都可能带来气体及杂质，这些都是导致金属液吸气、氧化，形成气孔和夹杂的根源，进而对铸件的内部及表面质量、物理性能、力学性能及铸造工艺性能带来较大的影响。因此对金属液进行精炼、净化处理，排除气体及夹杂物，提高合金液的纯净度就显得十分重要。常见的铝合金精炼方法主要有C2Cl6精炼、无毒精炼剂精炼及吹氩气精炼等，不同的精炼方法及精炼处理工艺，精炼效果有较大的不同。铸件的性能与金属宏观组织的晶粒形态、大小、取向、分布有着密切的关系。细小的等轴晶、位相排列杂乱无序、晶界面积大，则力学性能不受方向性影响，其杂质、缺陷分布较分散，化学物理性能较均匀。因此，致密的等轴晶使得金属材料具有优良的力学性能。而柱状晶横向长大时，受到相邻晶体的阻碍。枝晶得不到充分的发展，分枝较少，晶体比较粗大，晶界面积较小，位向一致。其性能具有明显的方向性。纵向和横向力学性能有较大的差别。对于普通金属结构材料，通常是不希望得到柱状晶组织。在金属凝固过程中，采用强化非均质生核和促进晶粒游离的手段，可以抑制金属凝固过程中柱状晶区的形成和发展，可获得等轴晶组织。研究表明，非均质晶核数量越多，晶粒游离作用越强，溶体内部越有利于游离晶的残存，所形成的等轴晶就越细。在实际生产中，控制金属的晶粒形态的方法有：A、控制金属结晶热力学条件（如低温浇注、合适的冷却条件、合理的浇注系统）；B、孕育或变质处理，以增加结晶核心或改变晶体的生长机制；C、采用物理的方法，如采用振动促进晶粒细化，改善金属性能。典型的ZL105熔炼工艺如下：(1)熔炼前的准备工作 1）清洁坩锅； 2）余热坩锅及工具到200300； 3）对坩锅及工具喷涂（刷）涂料； 4）清理预热炉料； 5）准备好熔剂及变质剂；（2）配料计算 由于熔炼中Si、Mg烧损达，成分含量的变化大，故应按标准成分的上限计算配料。（3）装炉次序及装料 1）回炉料； 2）铝硅中间合金； 3）铝锭。（4）熔化及精炼 炉料装好后，升温熔化炉料，等炉料全部熔化后，除净熔渣，加入熔剂。当温度达到680时，用钟罩将预热到200300的Al-Mg中间合金或金属镁块亚入熔池中心离坩锅底150mm的深处，并慢慢回转和移动，时间为35min,然后升温到730750，用氩气或C2Cl6精炼1015min。待精炼完毕后，静置12min后，取试样作炉前分析。如炉前成分发现合金成分低于或高于标准成分，则应立即进行调整成分的工作。（5）变质处理 加入炉料总重量的1.52.5%的变质剂进行变质处理，变质时间1518min。（6）浇注 当温度达到750时，扒渣出炉，用坩锅或手抬浇包盛取合金液，将合金液浇入铸型。二、 实验目的及内容1、目的铝合金熔化后，通过不同的除气及精炼方法处理后进行减压凝固实验，观察含气量的高低及气孔的析出，观察精炼处理对金属液吸气量的影响。通过液态纯铝在不同振幅、频率条件下振动结晶，观察振动时金属液的晶粒组织的影响。2、 内容1) 铝合金的熔炼工艺实验。探讨不同熔化工艺、精炼工艺及变质工艺对铝合金铸件组织性能的影响；2) 金属液气体含量检测实验。通过减压凝固仪检测不同熔化精炼工艺下铝合金氢气含量。3) 振动结晶实验。通过调整不同振动工艺参数、不同冷却条件下（砂型、金属型）的浇注实验，探究振动参数、铸型冷却速度对组织性能的影响。三、 实验设备及器材振动台，减压凝固仪、坩锅电阻炉、金属型、自硬砂型、钢锯、预磨机、腐蚀用王水、铝合金及相关辅助工具。四、实验步骤1）准备炉料、精炼剂、变质剂，开始加热熔化铝合金。2）在不同熔炼温度条件下，将未进行精炼处理的金属液浇注到减压凝固试验仪中，观测含气量的高低及气孔的析出情况，并获得试样一。3）进行精炼处理。同样将金属液浇注减压凝固试验仪中，观测含气量的高低及气孔的析出情况，并获得试样二。4）在不同振动频率及振幅条件下分别浇注金属型及砂型试样各若干个。5）待所有试样凝固结束后，剖开经粗磨、磨光。磨光的试样经腐蚀后观察其宏观组织变化及气孔析出情况。五、实验报告分析总结铝合金的熔炼处理工艺流程，比较精炼处理、变质处理、振动以及冷却条件对铝合金组织及性能的影响。实验二、液态成型过程CAE实验一、基础理论 计算机辅助工程（Computer Aided Engineering，简称CAE）技术是一门以CAD/CAM技术水平的提高为发展动力，以高性能计算机及图形显示设备的推出为发展条件，以计算力学和传热学、流体力学等的有限元、有限差分、边界元、结构优化设计及模态分析等方法为理论基础的新技术。目前液态成型CAE主要以铸件的温度场模拟和流动场模拟为主，软件水平已经达到实用化，国内外均有商品化软件出现。国外主要有德国的MagmaSoft、美国的ProCAST、Flow3D、韩国的AnyCAST等，国内主要有华中科技大学的华铸CAE、清华的FT-Star、华北工学院的CastSoft等。1）温度场模拟温度场模拟主要是利用传热学原理，分析铸件的传热过程，模拟铸件的冷却凝固进程，预测缩孔、缩松等缺陷。温度场变化和铸件凝固是一种热量再分配的过程，推动这种热过程的动因有两种，其一是温度差，由温度差造成热流，由热流差形成的热堆积引起温度变化；其二是相变潜热，潜热作为一种热源在温度场中同样引起相应的温度变化效应。定量描述这些变化的规律的基本关系就是Fourier方程。 （5）其中：T 温度 ； t 时间； 密度；导热系数；x， y， z 空间坐标；Cp比热；L潜热；固相率。此式右边的第一项是三个方向上热流差造成的热堆积，第二项是相变潜热，只在相变时产生。式左边是热效应引起的温度变化。此式的物理意义是：温度场中任一点温度的变化取决于该点处热流差造成的热堆积与潜热释放两种热效应之和。2）流动场模拟流动场模拟主要是利用流体力学原理，分析铸件的充型过程，可以优化浇注系统，预测卷气、夹渣、冲砂等缺陷。充型过程是粘性不可压缩流体（金属液）在型腔中流动充填的过程，首先应满足的是流体动力学方程，即Navier-Stokes方程： 铸件金属液按其力学属性属不可压缩流体，型腔内的流场属无源场，在充型过程中，对于已填充的单元，还应满足连续性方程：铸件成型过程数值计算方法一般都采用了传热学理论与计算技术。目前已经发展了有限差分法（FDM）、有限元法（FEM）、直接差分法（DFM）、边界元法（BEM）等多种数值方法。目前常见的铸造CAE软件大多是用有限差分法（FDM）进行数值求解。从总的结构来看，基于有限差分方法的软件一般都划分为前置处理、数值求解、后置处理三大模块。1）前置处理前置处理模块的主要任务就是三维接口、网格剖分、几何识别和单元标识，通常称为网格剖分。在作均匀网格剖分时，选择适当的单元尺寸，将整个域空间划分成一系列小立方体，形成网格构造，并相应地建立一个巨大的三维数组，用数组里的每个数组元素分别去对应网格中的一个小立方体单元。然后进行几何识别，也就是扫描每一个立方体单元，按其与STL描述的各表面之间的相对几何关系，区分出每个立方体单元各落在铸件铸型系统的哪一部分，是铸件内，还是铸型内、型芯内、冷铁内等等。识别的结果用一个专门的数组进行标识，这种标识既包含了几何信息，也包含了物理信息，是以后迭代计算和后处理的基本依据。目前流行的铸造CAE软件，大都采用STL数据格式与前端三维建模软件进行接口，由于这种数据格式受到绝大多数不同档次三维CAD软件如Pro/E、UG、SolidWorks、AutoCAD等的支持，因此，前端建模工具的可选范围非常宽。2）数值求解数值求解是整个软件的核心，其任务是用数值迭代去求解各相应物理场的数理方程，包括流动场、温度场、应力场等等。数值求解阶段，首先要为方程的各有关参数、系数赋值，为温度场、流动场各初始条件和各数组元素赋初值。数理方程各系数一般都是各相关的物性参数，其值一般都要从相关的数据库查询，因此赋值过程首先包含一个查取参数值的操作。紧接着，要对计算中的一些选项，如时间步长、存盘方式、存盘间隔、计算终止方式等等，进行选择、设定。这些都是维持适当的、正常的迭代计算所必须的环境，是商品软件为用户提供充分的运行灵活性、为用户提供丰富的服务功能的方式。3）后置处理后置处理是整个软件最终向用户提供各种分析结果的窗口，其基本要求就是可视化。从数值求解中得到的解是一个庞大的数据阵列，要从中提取信息，绘制出能够揭示物理内涵、反映工程因果的各种可视化图形，让用户能从数值解数据中得到有助于工艺设计的辅助信息和判断依据，这是后处理首先要做到的。铸件结构一般比较复杂，表达复杂的三维关系还需配合旋转、剖切、透视等手段，后处理要在用户操作的环境下向用户提供这些手段，且又要稳定可靠、方便灵活，图形和动画是后处理的两个主要表达方式，作为商品软件，不仅要能提供这些表达，更重要、更难做的是，向用户提供一种最方便、最简洁的操作环境，使用户在其中能够轻松地实现所需的表达。为此，软件要具备多选项、多方式的图形生成功能，要具备多种灵活性的动画剪辑与合成功能，还要为这些图形动画提供丰富、便利的显示、播放功能。铸件的质量主要取决于充型凝固过程，铸件的缺陷也大都形成于此过程。过程是第四维变量时间t的函数，准确地模拟显示一个三维过程，最贴切的方式莫过于三维动画。充型中的涡流、翻卷，凝固中液相的孤立、通道的隔断等等，都需要动画表现，只有在动画观察下才能得到过程细节最准确、最细腻的把握。二、华铸CAE/ InteCAST简介华铸CAE/InteCAST是分析和优化铸造工艺的铸造专用软件系统，是华中科技大学（前华中理工大学）经20多年研究开发，并在长期的生产实践检验中不断改进、完善起来的一项软件系列产品。它以铸件充型过程、凝固过程数值模拟技术为核心，对铸件进行铸造工艺分析。可以完成多种合金材质（包括球铁、灰铁、铸钢、铸造铝合金等）、多种铸造方法（砂型铸造、金属型铸造、铁模覆砂铸造、压铸、差压、低压铸造、熔模铸造等）下的流动分析、凝固分析以及流动和温度的耦合计算分析，曾在多种不同材质复杂铸件的工艺改进、工艺优化中圆满地完成增收降废的任务，创造了显著的经济效益和社会效益，博得了众多生产厂家和同行的好评，得到众多厂家或公司的青睐。目前，华铸CAE系统已推出V8.0版本，集成在Windows下运行。实践应用证明，本系统在预测铸件缩孔缩松缺陷的倾向、改进和优化工艺，提高产品质量，降低废品率、减少浇冒口消耗，提高工艺出品率、缩短产品试制周期，降低生产成本、减少工艺设计对经验和人员的依赖，保持工艺设计水平稳定等诸多方面都有明显的效果。 “华铸CAE”是国内铸造领域最著名的模拟分析系统，有超过120家客户、400多套装机，并已出口国外。华铸CAE/InteCAST系统功能包括：（1）前置处理华铸CAE系统前置处理软件的主要功能如下：1） 三维造型平台用户可任选，绝大部分三维造型系统（包括Autocad R14/2000、PRO/E、UG、SOLIDEDGE、SOLDWORKS、I-DEAS、CATIA、MDT、金银花等）均能与本系统顺利接口；2）读取三维造型系统的数据，显示三维实体，检查各实体的装配关系；3）灵活的材质序列，允许使用材质种类多达72类；4）特有的“优先级别”功能，使造型工作事半功倍；5）自动网格剖分、速度快、稳定性好，一般中等复杂程度铸件，剖分千万个网格几分钟内完成；6）自动容错，使有缺陷的交换文件能够正常使用；7）铸件模数自动计算；8）剖分结果自动检查；9）自动导航功能，使学习非常容易。（2）计算分析华铸CAE系统计算部分软件的主要功能如下：1）能够进行铸件的凝固分析、充型分析以及流动和传热耦合计算分析；2）在微机上凝固分析处理网格数可达数千万个，甚至上亿个，软件不限制网格数，仅受内存限制；3）在微机上实现实用的流场分析、流动与温度耦合计算，单元数可达数百万个；4）铸件重量自动计算；5）铸件体积自动计算；6）铸造工艺出品率自动计算；7）多种自动存盘方式；8）自动现场保护；9）自动电源管理；10）自动导航功能，使学习非常容易。（3）后置处理华铸CAE系统计算部分软件的主要功能如下：1）后处理采用最新可视化技术、多媒体技术，丰富、直观、生动，任意实时缩放、任意实时旋转、任意实时剖切。可自动生成X射线透视图、凝固色温图、温度梯度图、铸件结构图、铸型系统装配图、流动向量图、填充体积图、压强分布图、充型温度分布图等。颜色随意调整、画面直接打印；2）分析结果三维动画自动合成，动画演示直观准确，透彻明了，动态过程完整细腻；3）自动生成任意点温度曲线，鼠标直接点取、方便灵活；4）铸件（铸型）CT剖片，各种方向，任意剖片，直接明了；5）孤立区全自动搜索，自动统计，最终缺陷预测。具体的操作使用可详见华铸CAE使用手册。三、实验目的及内容1、目的：深化理解液态金属成型数值模拟的基本概念、内涵及作用；基本掌握华铸CAE数值模拟软件的使用方法和步骤，充分了解数值模拟结果分析及同物理模拟的比较方法。2、内容：(1) 典型零件铸造工艺的三维造型。在几个典型的铸件三维的基础上，独立完成铸件的浇注系统、冒口系统的三维设计，为后续的CAE计算奠定基础。(2) 华铸CAE软件的学习与使用。(3) 典型零件铸造工艺的数值模拟。通过不同工艺模拟结果的比较，深入了解浇注系统和冒口系统对铸件组织性能及缺陷的影响。四、实验设备及器材 计算机，UG软件，华铸CAE软件五、实验步骤1、采用UG软件，在典型铸件三维造型的基础上，分别完成一个典型铸件的两种铸造工艺方案的三维造型设计，设计内容包括浇注系统和冒口传统，工艺方案尽可能与后面的消失模铸造工艺相对应。工艺文件最终以以STL文件格式分别输出。2、采用华铸CAE软件，进行两种工艺方案的温度场数值模拟，分析对比两种工艺模拟结果的异同。六、实验报告 总结液态成型过程CAE的工艺流程，通过不同工艺方案的数值模拟，分析不同浇注系统和冒口系统可能对铸件组织性能及缺陷的影响。实验三、干砂震动紧实原理实验一、基础理论振动技术在铸造设备中应用十分广泛，常见的有振动筛分、振动造型、振动落砂、振动输送及振动清理等。由于消失模铸造中采用干砂造型，干砂紧实是获得良好消失模铸件的基础，振动台就是实现干砂紧实的关键设备。振动台在工业上的应用也较普遍。按照驱动装置的型式，可将常用的振动台分为电磁力式、气动式、液压式和机械式。电磁式力式振动台是根据通电导体在磁场力的作用下能形成运动的原理而制成的。当线圈流过交变或脉动电流时，电磁铁产生的周期变化的电磁吸力带动台面上下运动。其主要特点为：振动力和振动频率调整范围大；振幅较小；振动波形不稳定；漏磁对台面的振动有影响。气动式振动台是将压缩空气的流动转换为振动台台面的往复运动。其工作原理是利用阀及特殊气缸控制气体的流量及方向来实现台面的振动。主要结构特点是：压缩空气振源易得，控制方便；台面在振动过程中可有一个压缩接触；台面工作频率调节范围大；台面振动的波形直接受压缩空气性能的影响，振动波形失真大，振动噪声大。液压振动台是将高压油液的流动转换为振动台台面的往复运动。其工作原理是利用控制阀和功率阀控制高压油进入油缸阀的流量及方向来实现台面的振动。主要结构特点是： 能较方便地提供大的激振力，台面能承受大负载，故能做成大型设备；工作频率调节范围大；台面由高压油驱动，避免漏磁对台面的影响；台面振动的波形直接受油压及油的性能影响，压力的波动和油液的温度变化等对其影响较大，故波形失真相对较大。机械振动台是消失模铸造中最常用的振动台形式，其振动是靠调速电机带动偏心机构旋转，偏心机构支架通过杠杆和台面连接，或者通过曲柄与台面连接而实现的。当偏心机构绕轴转动时，它就驱动台面以固有的偏心距做上下或左右运动。其主要特点是：工作频率不高，最好通过变频器进行调频；振动台需要安装在坚固的基础上；由于振动台中传动件之间得间隙及撞击等原因，使台面得振动波形变差，特别是加速度波形得的失真更严重；振幅可做得较大，但最小振幅不能太小，一般在1mm左右，振幅调节不方便。根据振动电机在振动台上安装的维数来分类，振动台可分为：一维振动台；二维振动台；三维振动台及多维振动台等。按照振动方向来分，振动台可分为：水平振动台、垂直振动台、万向振动台。水平振动台和垂直振动台产生水平方向或垂直方向的振动，万向振动台能产生一维或多维的振动。典型的机械振动台如图3所示。图3 典型的振动结构1振动台面 2振动电机 3橡胶弹簧 4高度限位仪 5空气弹簧 6底座干砂振动充填紧实过程是一个极为复杂的散粒体动力学非定常过程。振动过程中的砂粒既相对独立地运动，又相互联系，从而构成一个限制在刚性砂箱壁内的散体系统。振动时不仅系统的内部结构和运动形态瞬息万变，而且由振动所引起的系统宏观特性如砂面下降高度、水平和垂直方向的砂流等也时刻发生着变化。如图4为垂直方向不同振动条件下沙粒运动情况。如果电机的频率相等，在自同步的作用下，两电机的同向运动时的运动轨迹为椭圆，如图4（a）；理论上振幅为单电机的两倍；两电机反向运动时的运动轨迹为直线，如图4（b）；单电机运动时，其运动轨迹如图4（c），底部为较大的椭圆，上部为直线运动。而水平振动时下，不同振动条件下沙粒振动情况如图5。（a）两电机同向旋转 （b）两电机反向旋转 （c）单电机旋转图4 垂直方向不同振动条件下沙粒运动情况（a）两电机同向旋转 （b）两电机反向旋转 （c）单电机旋转图5 水平方向不同振动的砂型运动情况本实验采用的是变频三维机械振动台，通过开取不同方向的电机和调整不同方向电机的频率，就可以实现砂型在多维方向下的运动。二、实验目的及内容1、目的： 通过有机玻璃观察结合传感器检测，让学生系统了解干砂震动紧实的基本原理，掌握通过调整震动的相关参数达到控制型砂流动的方法。2、内容（1）干砂振动紧实流动观测实验。通过透明砂箱，调整震动台工艺参数，实现多维（单维、二维及三维）、不同震动频率、不同振幅下干砂的紧实流动。让学生对干砂震动紧实有一个基本的感性认识。（3）水平管及垂直管中型砂充填高度的检测实验，定量分析震动参数对型砂流动的影响。三、实验设备及器材 三维变频振动台、透明砂箱、透明塑料管、压力传感器、检测系统四、实验步骤1、将干砂加入到透明砂箱中，通过调整震动台工艺参数，如频率大小、不同方向上电机的组合，通过视频捕捉系统，观察砂粒的紧实流动情况，分析其运动规律。2、将透明塑料管固定在透明砂箱内相关部位，压力传感器固定在设计的部位，通过调整振动工艺参数，检测压力变化情况以及沙粒在水平及垂直管中的充填情况。比较不同工艺条件下的异同点，总结分析其成因。五、实验报告 分析总结不同振动工艺条件下砂粒的运动规律，提出实现水平或垂直管内砂粒充填的较佳振动工艺参数。实验四、铸件成型工艺试验一、基础理论1、消失模铸造消失模铸造是用泡沫塑料代替铸模进行造型，模样不取出，直接浇注金属液，金属液烧失模样而得到理想铸件的一种特种铸造方法。消失模铸造与传统砂型铸造有较大的不同，二者的工艺流程如图6所示。由于采用干砂造型、实体型腔浇注的方法，消失模铸造具有以下优点:（1）铸件尺寸形状精确，重复性好，表面光洁度高，具有精密铸造的特点；（2）采用无粘结剂、无水分、无任何添加物的干砂造型，根除了由于水分、添加物和粘结剂引起的各种铸造缺陷和废品；取消了砂芯和制芯工部，根除了由于制芯、下芯造成的铸造缺陷和废品； （3） 大大简化了砂处理系统，型砂可全部重复使用，取消了型砂制备工部和废砂处理工部；减少了粉尘、烟尘和噪音污染，大大改善了铸造工人的劳动环境，降低了劳动强度，以男工为主的行业可以变成以女工为主的行业；（4）落砂极其容易，大大降低了落砂的工作量和劳动强度, 铸件无飞边毛刺，使清理打磨工作量减少50%以上； （5）可在理想位置设置合理形状的浇冒口，不受分型、取模等传统因素的制约，减少了铸件的内部缺陷； （6）易于实现机械化自动流水线生产，生产线弹性大，可在一条生产线上实现不同合金、不同形状、不同大小铸件的生产； 图6 粘土砂铸造工艺与消失模铸造工艺泡沫模样、涂料及铸造工艺是消失模铸造的三大技术关键。常见的泡沫模样材料有聚苯乙烯和共聚物两种，前者用于灰铁、铝合金及要求不高的铸钢及球铁铸件，后者用于要求较高的铸钢及球铁铸件。模样可采用成型发泡或通过泡沫切割机进行切割粘结而成，然后采用热熔胶与浇冒口系统粘结形成模样模样簇。合适的模样密度对铸件质量十分关键，密度过高，容易出现浇不足或内部碳缺陷；密度过低，模样又容易变形。消失模上好涂料后烘干温度一般控制在在5055范围内，否则会导致泡沫模样软化变形或烧坏。由于型腔中泡沫模样的存在，与传统空腔铸造相比，消失模铸造不仅充型速度慢，充填形态也有明显的不同。消失模充型示意图如图7所示，由图可知，由于泡沫塑料的绝热作用，充型过程中只有流动前沿附近的泡沫塑料发生熔化、气化，流动前沿的流形总是从内浇道开始以放射弧状依次向前推进。同样由于泡沫模样的存在，消失模铸造需要较高的浇注温度，一般在750800。由于采用干砂造型，因此铸件的冷却凝固速度相比传统砂型铸造而言更慢，组织性能也有较大的不同。图7 消失模成型示意图2 金属型铸造 金属型铸造是在重力下，将熔融金属和合金浇入金属材料制成的铸型内获得铸件的工艺方法。金属型铸造既可以用金属芯，也可以用砂芯取代难以抽拔的金属芯。由于金属型导热性好，散热快，可以得到细小、致密的结晶组织，提高铸件的力学性能，铸件尺寸精度高，表面粗糙度低。但金属型本身没有退让性，产生裂纹的倾向性大，因此应避免浇注结晶温度区间大、收缩大的合金。良好的金属型模具结构是稳定获得良好金属型铸件的基础。合适的金属液浇注温度及金属型温度、合理的浇注系统及排气系统设计是金属型生产中需要严加控制的关键工艺参数。3 离心铸造 离心铸造是将液体金属浇入旋转铸型中，使之在离心力的作用下，完成充填和凝固成型的一种铸造方法。离心铸造工艺是采用专门的离心铸造机来完成的。常见的离心铸造机有卧式和立式两种