熔鑄成型熔模精密鑄造

熔模鑄造在中國有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劑配成的涂料，再向涂料上撒耐火材料和耐高溫粘結劑配成的涂料，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

尺寸精度在0.5%以內，表面粗糙度R為0.3μm~0.8μm，可減少或無切削加工；鑄出薄壁質量小、形狀復雜的零件，厚度約0.5mm、質量小于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)；工藝復雜、工序多、質量因素多，對原料、操作工藝要嚴格控制以穩(wěn)定質量；生產(chǎn)周期長，鑄件不宜過大或過厚。 2100433B

大量應用的高溫結構材料如高溫合金、鈦合金、金屬間化合物等，均含有大量稀缺或純金屬元素，價格昂貴，加工困難，主要用于制造燃氣輪機渦輪、壓氣機、燃燒室等關鍵部件。這些零部件工作條件苛刻，要求結構比強度、比剛度高，通常外形復雜且要求提供近無余量熔鑄件或超塑性等溫鍛件，冶金質量、尺寸精度、表面質量要求很高。因此，特種熔鑄和成型技術得到迅速發(fā)展和應用。

例如高溫合金廣泛應用真空感應熔模精密鑄造、定向凝固、單晶鑄件；鈦合金廣泛應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量問題有：澆鑄后冷卻過程的成分偏析以及局部熱應力引起的開裂等。解決這些問題主要通過生產(chǎn)過程控制來實現(xiàn)。如通過冷卻凝固速度的調整來控制成分偏析；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行緩慢冷卻?？煽赝嘶鸨茸匀煌嘶鸬闹破泛细衤室?。

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、較高的耐沖擊強度和抗熱震性能，而且不與熔體發(fā)生反應。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、結構致密、機械強度高、耐侵蝕性好等特點，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，其理化指標見表1 。

β-Al₂O₃熔鑄磚適用于玻璃熔窯工作池的上部結構和熔化區(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，使用時不會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5-7a 。