從歷史悠久的鑄造技術(shù)發(fā)展到今天的現(xiàn)代鑄造技術(shù)或液態(tài)凝固成形技術(shù)這不僅與金屬與合金的結(jié)晶與凝固理論研究的深入和發(fā)展
、各種凝固技術(shù)的不斷的出現(xiàn)和提高
、計(jì)算機(jī)技術(shù)的應(yīng)用等有關(guān) , 而且還與化學(xué)工業(yè)、機(jī)械制造業(yè)
、制造方法和技術(shù)的發(fā)展密切相關(guān)
。固技術(shù)的發(fā)展 控制凝固過程是開發(fā)新型材料和提高鑄件質(zhì)量的重要途徑。 順序凝固技術(shù)
、快速凝固技術(shù)
、復(fù)合材料的獲得、半固態(tài)金屬鑄造成形技術(shù)等等就是集中的代表
。1.順序凝固技術(shù) 所謂的順序凝固技術(shù)
，是使液態(tài)金屬的熱量沿一定向排出 , 或通過對(duì)液態(tài)金屬施行某方向的快速凝固 , 從而使晶粒的生長( 凝固 )向著一定的方向進(jìn)行 , 最終獲得具有單方向晶粒組織或單晶組織的鑄件的一種工藝方法。由于冷卻及控制技術(shù)的不斷進(jìn)步,使熱量排出的強(qiáng)度及方向性不斷提高 , 從而使固液界面前沿液相中的溫度梯度增大 , 這不僅使晶粒生長的方向性提高 ,而且組織更細(xì)長
、挺直
、并延長了定向區(qū) . 順序凝固技術(shù)已廣泛應(yīng)用于鑄造 高溫合金燃?xì)廨啓C(jī)葉片的生產(chǎn)中 , 由于沿定向生長的組織的力學(xué)性能優(yōu)異, 使葉 片工作溫度大幅度提高 , 從而使航空發(fā)動(dòng)機(jī)性能提高。 順序凝固技術(shù)的最新進(jìn)展 是制取單晶體鑄件 , 如單晶渦輪葉片 ,它比一般順序凝固柱狀晶葉片具有更高的 工作溫度 , 抗熱疲勞強(qiáng)度
、抗蠕變強(qiáng)度和耐腐蝕性能
。采用這種高溫合金單晶葉片 的航空發(fā)動(dòng)機(jī) ,有效地增加了航空發(fā)動(dòng)機(jī)的推力和效率 , 使其性能大幅度提高。2. 快速凝固技術(shù)即在比常規(guī)工藝條件下的冷卻速度 （ 10-4 - 10K/S） 快得多的冷卻條件 (103 - 109 K/S) 下 ,使液態(tài)合金轉(zhuǎn)變?yōu)楣虘B(tài)的工藝方法
。它使合金 材料具有優(yōu)異的組織和性能 , 如很細(xì)的晶粒 ( 通常 <0.1-0.01 um>甚至納米級(jí)的晶粒 ) , 合金元偏析缺陷和高分散度的超細(xì)析出相 , 材料的高強(qiáng)度
、高韌性等。 快速凝固技術(shù)可使液態(tài)金屬脫開常規(guī)的結(jié)晶過程 (形核和生長) , 直接形成非晶結(jié)構(gòu)的固體材料 , 即所謂的金屬玻璃
。此類非晶態(tài)合金為遠(yuǎn)程無序結(jié)構(gòu) ,具有特殊的電學(xué)性能
、磁學(xué)性能、電化學(xué)性能和力學(xué)性能 ,己得到廣泛的應(yīng)用
。如用作控制變壓器鐵心材料
、計(jì)算機(jī)磁頭及外圍設(shè)備中零件的材料、纖焊材料等
?div id="m50uktp" class="box-center"> ？焖倌陶找媸艿蕉喾降闹匾暋?.復(fù)合材料 制備凝固技術(shù)的另一發(fā)展是用于復(fù)合材料的制備口所謂復(fù)合材料 , 就是在非金屬或金屬基體中引人增強(qiáng)相或特殊成分 ,通過控制凝固使增強(qiáng)相按所希望的方式分布或排列的一種具有特殊性能的材料
。由于復(fù)合材料的基體 具有較高的斷裂性 , 加上增強(qiáng)相的存在 ,故能表現(xiàn)出與普通單相組織材料不同的性能 , 如高強(qiáng)度
、良好的高溫性能和抗疲勞性能 , 已發(fā)展了多種制取復(fù)合材料的工藝方法 ,如結(jié)合順序凝固技術(shù)制備自生復(fù)合材料。此領(lǐng)域的應(yīng)用前景將越來越廣
。4. 半固態(tài)鑄造半固態(tài)金屬鑄造成形技術(shù)經(jīng)過 20 多年的研究及發(fā)展 , 已進(jìn)入工業(yè)應(yīng)用階段
。其原理是在液態(tài)金屬的凝固過程中進(jìn)行強(qiáng)烈的攪拌 (可以采用機(jī)械、電磁或其它方式 ) , 使普通鑄造易于形成的樹枝晶網(wǎng)絡(luò)骨架被打碎而形成分散的顆粒狀組織形態(tài) , 從而制得半固態(tài)金屬液 ,它具有一定的流動(dòng)性 ,然后可利用常規(guī)的成形技術(shù)如壓鑄
、擠壓
、模鍛等成形生產(chǎn)坯料或鑄件
。半固態(tài)金屬鑄造成形克服了傳統(tǒng)鑄造成形易產(chǎn)生的縮孔、縮松
、氣孔及尺寸偏差等缺點(diǎn), 具有成形溫度低, 延長模具壽命 , 節(jié)約能源 , 改善生產(chǎn)條件和環(huán)境 , 提高鑄件質(zhì)量 ( 減少氣孔和凝固收縮 ) ,減少加工余量等許多優(yōu)點(diǎn)
。半固態(tài)金屬成形工藝將成為 21 世紀(jì)極具發(fā)展前途的近凈形化成形技術(shù)之一。
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早期中國商朝的重875公斤的司母戊方鼎
，戰(zhàn)國時(shí)期的曾侯乙尊盤
，西漢的透光鏡，都是古代鑄造的代表產(chǎn)品
。 早期的鑄件大多是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)
、宗教、生活等方面的工具或用具
，藝術(shù)色彩濃厚
。那時(shí)的鑄造工藝是與制陶工藝并行發(fā)展的，受陶器的影響很大
。發(fā)展中國在公元前513年
，鑄出了世界上最早見于文字記載的鑄鐵件－晉國鑄型鼎,重約270公斤。歐洲在公元八世紀(jì)前后也開始生產(chǎn)鑄鐵件
。鑄鐵件的出現(xiàn)
，擴(kuò)大了鑄件的應(yīng)用范圍。例如在15～17世紀(jì)
，德
、法等國先后敷設(shè)了不少向居民供飲用水的鑄鐵管道。18世紀(jì)的工業(yè)革命以后
，蒸汽機(jī)
、紡織機(jī)和鐵路等工業(yè)興起，鑄件進(jìn)入為大工業(yè)服務(wù)的新時(shí)期
，鑄造技術(shù)開始有了大的發(fā)展
。近代進(jìn)入20世紀(jì)，鑄造的發(fā)展速度很快
，其重要因素之一是產(chǎn)品技術(shù)的進(jìn)步
，要求鑄件各種機(jī)械物理性能更好，同時(shí)仍具有良好的機(jī)械加工性能
；另一個(gè)原因是機(jī)械工業(yè)本身和其他工業(yè)如化工
、儀表等的發(fā)展，給鑄造業(yè)創(chuàng)造了有利的物質(zhì)條件
。如檢測手段的發(fā)展
，保證了鑄件質(zhì)量的提高和穩(wěn)定，并給鑄造理論的發(fā)展提供了條件；電子顯微鏡等的發(fā)明
，幫助人們深入到金屬的微觀世界，探查金屬結(jié)晶的奧秘
，研究金屬凝固的理論
，指導(dǎo)鑄造生產(chǎn)。當(dāng)代鑄造業(yè)的發(fā)展
，鑄造是現(xiàn)代機(jī)械制造業(yè)的基礎(chǔ)工藝之一
，因此鑄造業(yè)的發(fā)展標(biāo)志著一個(gè)國家的生產(chǎn)實(shí)力。據(jù)2008年統(tǒng)計(jì)
，我國年產(chǎn)鑄件3350萬噸
，是世界鑄造第一大國。隨著我國鑄造產(chǎn)業(yè)的不斷發(fā)展
，國內(nèi)鑄造產(chǎn)業(yè)將打造“四有”創(chuàng)新企業(yè)
，即有創(chuàng)新思想、創(chuàng)新計(jì)劃
、創(chuàng)新的制度和體系以及創(chuàng)新的工作方式
。而在轉(zhuǎn)型升級(jí)方面，則要打造具有六大特征的新型企業(yè)：一
，制造前端市場研發(fā)和后端服務(wù)變大
，制造環(huán)節(jié)縮小的業(yè)務(wù)模式創(chuàng)新的企業(yè)。二
，從賣商品轉(zhuǎn)變到賣方案
，提供完整解決方案的企業(yè)。三
，以智能和集成為標(biāo)志的數(shù)字化企業(yè)
。四，三五年翻一番的速度型企業(yè)
。五
，先進(jìn)科技、綠色制造
、持續(xù)創(chuàng)新的企業(yè)
。六，打造高端產(chǎn)品
、精品
，引導(dǎo)消費(fèi)、品牌制勝的企業(yè)
。這樣的產(chǎn)業(yè)革新
，相信我國鑄造業(yè)未來將更加輝煌，美好的未來，我們拭目以待
影響鑄件質(zhì)量的因素很多：
第一是鑄件的設(shè)計(jì)工藝性
。進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，除了要根據(jù)工作條件和金屬材料性能來確定鑄件幾何形狀
、尺寸大小外
，還必須從鑄造合金和鑄造工藝特性的角度來考慮設(shè)計(jì)的合理性，即明顯的尺寸效應(yīng)和凝固
、收縮
、應(yīng)力等問題，以避免或減少鑄件的成分偏析
、變形
、開裂等缺陷的產(chǎn)生。
第二要有合理的鑄造工藝
。即根據(jù)鑄件結(jié)構(gòu)
、重量和尺寸大小，鑄造合金特性和生產(chǎn)條件
，選擇合適的分型面和造型
、造芯方法，合理設(shè)置鑄造筋
、冷鐵
、冒口和澆注系統(tǒng)等。以保證獲得優(yōu)質(zhì)鑄件
。
三是鑄造用原材料的質(zhì)量
。金屬爐料、耐火材料
、燃料
、熔劑、變質(zhì)劑以及鑄造砂
、型砂粘結(jié)劑
、涂料等材料的質(zhì)量不合標(biāo)準(zhǔn)，會(huì)使鑄件產(chǎn)生氣孔
、針孔
、夾渣、粘砂等缺陷
，影響鑄件外觀質(zhì)量和內(nèi)部質(zhì)量
，嚴(yán)重時(shí)會(huì)使鑄件報(bào)廢。
第四是工藝操作
，要制定合理的工藝操作規(guī)程
，提高工人的技術(shù)水平
，使工藝規(guī)程得到正確實(shí)施。
鑄造生產(chǎn)中
，要對(duì)鑄件的質(zhì)量進(jìn)行控制與檢驗(yàn)
。首先要制定從原材料、輔助材料到每種具體產(chǎn)品的控制和檢驗(yàn)的工藝守則與技術(shù)條件
。對(duì)每道工序都嚴(yán)格按工藝守則和技術(shù)條件進(jìn)行控制和檢驗(yàn)
。最后對(duì)成品鑄件作質(zhì)量檢驗(yàn)。要配備合理的檢測方法和合適的檢測人員
。一般對(duì)鑄件的外觀質(zhì)量，可用比較樣塊來判斷鑄件表面粗糙度
；表面的細(xì)微裂紋可用著色法
、磁粉法檢查。對(duì)鑄件的內(nèi)部質(zhì)量
，可用音頻
鑄造行業(yè)由于其特殊性，涉及高溫
、高壓
、金屬熔化等危險(xiǎn)因素，因此安全知識(shí)尤為重要
。以下是一些關(guān)鍵的安全知識(shí)和注意事項(xiàng):安全意識(shí)教育 ：員工應(yīng)牢記“安全第一”的原則
，自覺遵守安全規(guī)章制度。定期進(jìn)行安全培訓(xùn)
，提高員工的安全意識(shí)和自我保護(hù)能力
。設(shè)備維護(hù)與檢修 ：定期對(duì)鑄造設(shè)備進(jìn)行維護(hù)和檢修，確保設(shè)備處于良好狀態(tài)
。發(fā)現(xiàn)設(shè)備故障和隱患應(yīng)及時(shí)報(bào)告并采取措施消除
。防火防爆 ：嚴(yán)格遵守防火防爆規(guī)定，禁止吸煙和使用明火
。做好防火設(shè)施的維護(hù)和檢查
，確保緊急情況下能迅速有效地滅火和救援。粉塵危害防范 ：員工應(yīng)佩戴合適的防塵口罩和防護(hù)眼鏡
，減少粉塵對(duì)身體的危害
。加強(qiáng)通風(fēng)換氣，保持車間內(nèi)空氣流通
。合理安排工作時(shí)間和休息 ：確保員工有足夠的休息和恢復(fù)體力
，特別是在高溫天氣下?div id="jpandex" class="focus-wrap mb20 cf">，F(xiàn)場安全管理 ：加強(qiáng)現(xiàn)場安全管理，確保生產(chǎn)安全
。安全裝備和措施：安全穿戴和裝備 ：穿戴隔熱呼吸器
、手套、防護(hù)鏡
、耳塞
、防護(hù)鞋、安全帽等個(gè)人防護(hù)裝備
。穿戴適宜的工作服
，避免皮膚直接接觸鑄造液或其他危險(xiǎn)物質(zhì)。預(yù)防火災(zāi)的措施 ：保持鑄造臺(tái)和工作臺(tái)干燥
，防止鑄造液潑濺或燒傷人員
。鑄造液必須置于專用容器內(nèi)，并定期清理
