熔鑄成型熔模精密鑄造

熔模鑄造在中國(guó)有2000多年歷史，如商代青銅尊、銅矛，西周青銅俑編鐘，北京大鐘寺永樂大鐘等?，F(xiàn)代熔鑄在20世紀(jì)40年代初期得到開發(fā)、不斷完善、發(fā)展至控制熱流制得定向凝固、單晶鑄件的水平，發(fā)展出多種工藝，形成了系統(tǒng)完善的工藝材料技術(shù)體系。

熔鑄成型定義

熔模精密鑄造是用熔模殼型生產(chǎn)鑄件的鑄造方法。又稱失蠟精密鑄造。首先把易熔模料注入壓型（模具）中，制成熔模;然后將其熔焊成組；涂掛用耐火材料和耐高溫粘結(jié)劑配成的涂料，再向涂料上撒耐火材料和耐高溫粘結(jié)劑配成的涂料，再向涂料上撒耐火材料顆粒，隨后使之硬化成殼。如此重復(fù)多次即可得到多層耐火材料組成的殼型（6mm~10mm）。

將型殼快速加熱,使模料熔化流出，型殼經(jīng)高溫（>800℃）熔燒后，將熔融的合金澆入，凝固后即可得到尺寸精密、表面光潔的普通鑄件;控制一定溫度梯度和單向傳熱可得到定向凝固鑄件；增設(shè)單晶選擇通道即制得單晶鑄件，可提升合金鑄件的使用溫度和壽命。

熔鑄成型特點(diǎn)

尺寸精度在0.5%以內(nèi)，表面粗糙度R為0.3μm~0.8μm，可減少或無切削加工；鑄出薄壁質(zhì)量小、形狀復(fù)雜的零件，厚度約0.5mm、質(zhì)量小于0.1g；幾乎不受合金限制，適于制造難切削、難鍛壓加工的合金；適用小批量或大量生產(chǎn)；工藝復(fù)雜、工序多、質(zhì)量因素多，對(duì)原料、操作工藝要嚴(yán)格控制以穩(wěn)定質(zhì)量；生產(chǎn)周期長(zhǎng)，鑄件不宜過大或過厚。 2100433B

大量應(yīng)用的高溫結(jié)構(gòu)材料如高溫合金、鈦合金、金屬間化合物等，均含有大量稀缺或純金屬元素，價(jià)格昂貴，加工困難，主要用于制造燃?xì)廨啓C(jī)渦輪、壓氣機(jī)、燃燒室等關(guān)鍵部件。這些零部件工作條件苛刻，要求結(jié)構(gòu)比強(qiáng)度、比剛度高，通常外形復(fù)雜且要求提供近無余量熔鑄件或超塑性等溫鍛件，冶金質(zhì)量、尺寸精度、表面質(zhì)量要求很高。因此，特種熔鑄和成型技術(shù)得到迅速發(fā)展和應(yīng)用。

例如高溫合金廣泛應(yīng)用真空感應(yīng)熔模精密鑄造、定向凝固、單晶鑄件；鈦合金廣泛應(yīng)用真空電弧凝殼熔鑄件；噴射成型；粉末超塑性等溫鍛造等。

熔鑄耐火制品常見的質(zhì)量問題有：澆鑄后冷卻過程的成分偏析以及局部熱應(yīng)力引起的開裂等。解決這些問題主要通過生產(chǎn)過程控制來實(shí)現(xiàn)。如通過冷卻凝固速度的調(diào)整來控制成分偏析；通過退火工藝、控制退火過程中鑄件的硬化和冷卻速度來解決制品的開裂問題。

退火的方式有兩種，即自然退火和可控退火。自然退火是將鑄件連同模型一起放入保溫箱中，讓其自然緩慢冷卻；而可控退火則是將鑄件脫模后放入退火窯中按退火曲線進(jìn)行緩慢冷卻。可控退火比自然退火的制品合格率要高。

熔鑄成型法是配合料經(jīng)高溫熔化后直接澆鑄成制品的成型法。因一般常用熔化配合料，所以熔鑄成型的制品亦稱為電熔制品。

熔鑄成型的最大特點(diǎn)是將高溫熔體直接倒入模型中成型。這就要求模型具有很高的耐火性能、良好的透氣性、較高的耐沖擊強(qiáng)度和抗熱震性能，而且不與熔體發(fā)生反應(yīng)。常用的模型由石英砂、剛玉砂或石墨板等制成。

熔鑄耐火制品具有晶粒大、結(jié)構(gòu)致密、機(jī)械強(qiáng)度高、耐侵蝕性好等特點(diǎn)，主要用于玻璃工業(yè)。

熔鑄鎂鉻磚(fused cast magnesite chrome brick)是指以鎂砂和鉻鐵礦為主要原料制成的熔鑄耐火制品。又稱電熔鎂鉻質(zhì)耐火制品 。

熔鑄鎂鉻磚抗侵蝕性良好，抗熱震性差，其理化指標(biāo)見表1 。

β-Al₂O₃熔鑄磚適用于玻璃熔窯工作池的上部結(jié)構(gòu)和熔化區(qū)后部的燃燒口及其附近的胸墻、小爐平?等部位。

α、β-Al₂O₃熔鑄磚組成中只含有少量玻璃相，使用時(shí)不會(huì)滲出并污染玻璃熔體，是玻璃熔窯冷卻部池壁、窯底以及浮法玻璃熔窯流槽等部位的理想筑爐材料，熔鑄剛玉磚同熔鑄鋯剛玉材料配套使用，可使平板玻璃熔窯壽命達(dá)5-7a 。