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鑄造凝固階段技術發展展望
合理的凝固工藝是減小鑄件縮孔、控制組織形態從而奠定鑄件后續性能潛力的關鍵環節。一方面,在凝固過程中保持合理的溫度梯度,能夠在力的作用方向上使高溫金屬液對低溫金屬液逐級補縮,達到獲得致密鑄件的目的。盡管充型過程中金屬液流動產生的溫度降能夠在初期獲得較好的溫度梯度,但往往由于鑄件的幾何因素,局部冷卻速度有所不同,會干擾或破壞初期形成的溫度場。合理運用冒口、冷鐵,或通過外部定向強制冷卻等方式是凝固溫度場的重要手段,但前者往往需要積累大量工藝設計經驗,后者如Ablation噴水鑄造法則相對簡便。另一方面,鑄件凝固時提供足夠的補縮力也是鑄件致密度的關鍵環節。理論上來說,補縮力越高越好,不僅能夠打破凝固形成的枝晶網絡,金屬液流動補縮,還能鑄件與模具的接觸狀態,減小或凝固收縮產生的熱阻。但實際過程中,考慮到鑄件脫模(要求用砂型,無法承受高壓)、設備鎖模力的因素,外加壓力大小也存在的限制。采用的外加壓力,結合金屬液自身重力來實現補縮是一種很好的補縮模式,如Crimson鑄造法中翻轉加壓凝固。由此可以預見,通過工藝設計或外界強制冷卻調控鑄件凝固溫度場與加壓補縮相結合模式將是未來生產鑄件的途徑。
當然,各種鑄造方式都有其優缺點,需要根據產品結構與實際生產條件綜合考慮選擇適當的鑄造方式。可以預見的是,未來鑄造是、、清潔、自動化技術與計算機結合的模式。目前我國鑄造水平仍與發達存在差距,但市場對我國鑄件需求量不斷增加也給我國鑄造行業創造了機遇,鑄造技術系統的升級換代正在發生,我們應把握時代的潮流,完成鑄造生產從經驗走向理論指導的轉型,使我國由鑄造大國變為鑄造強國。