東莞精密鑄造，鑄件的凝固過程
熔模精密鑄造鑄件的凝固對(duì)鑄件來講非常重要。一般鑄件的凝固方式按照金屬材料的性質(zhì)分為逐層凝固和糊狀凝固兩種方式；按照鑄件結(jié)構(gòu)來分為順序凝固和同時(shí)凝固兩種方式。這里要給大家特別提醒一下，這個(gè)逐層凝固和糊狀凝固是材料的性質(zhì)，它是與金屬材料的凝固區(qū)間，或者說與結(jié)晶區(qū)間有關(guān)系。凝固區(qū)域指的是金屬液中液固兩相共存區(qū)域；這個(gè)所謂的結(jié)晶區(qū)間就是金屬液的液相線與固相線之間的溫差。溫度區(qū)間決定了合金的凝固方式。這個(gè)是材料的固有性質(zhì)，選擇了材料，它的凝固方式也就選擇確定了。而后兩種凝固方式則跟金屬材料無關(guān)，主要是依據(jù)鑄件的結(jié)構(gòu)來確定。為了得到致密的鑄件，依據(jù)鑄件結(jié)構(gòu)，從鑄造工藝上想辦法，迫使鑄件采取某種凝固方式。那么，逐層凝固是什么意思，顧名思義，就是一層一層凝固。也就是說金屬液的凝固區(qū)間是一條線。恒溫下結(jié)晶的純金屬或者共晶成分合金某個(gè)瞬間的凝固情況就是逐層凝固。同時(shí)凝固，顧名思義，就是整個(gè)鑄件全體部位在同一個(gè)時(shí)間凝固。鑄件的凝固區(qū)域很寬，甚至凝固的某一段時(shí)間內(nèi)，凝固區(qū)域貫穿鑄件整個(gè)截面。那么，什么是順序凝固和同時(shí)凝固?所謂順序凝固，就是人為的改變自己凝固的先后，讓鑄件按照工藝設(shè)計(jì)要求來進(jìn)行凝固。先鑄件，再澆口，冒口，使鑄件中的縮孔轉(zhuǎn)移到冒口中，進(jìn)而形成致密的鑄件；而同時(shí)凝固則是采取各種方法，減少鑄件各部分的溫差，使鑄件各部分在同一時(shí)間凝固（不論它的尺寸和結(jié)構(gòu)）。這是第一點(diǎn)。
第二點(diǎn)，可能有人會(huì)理解為逐層凝固的材料，就是應(yīng)該采取順序凝固的原則；而糊狀凝固的材料就應(yīng)該采取同時(shí)凝固的原則。這個(gè)說法對(duì)不對(duì)呢？不對(duì)!這就是我們上面所講。逐層凝固和糊狀凝固是金屬材料本身的性質(zhì)，你沒得選擇。如果客戶確定了鑄件材質(zhì)，這一條等于他已經(jīng)定死了。而順序凝固和同時(shí)凝固是你自己，也就是工藝人員來確定。我不知道我這樣說你清不清楚，但是，我覺得有相當(dāng)一部分人把這個(gè)問題搞混淆了，所以有必要在這重申一次。換句話說就是，逐層凝固的材料設(shè)計(jì)的鑄件，依據(jù)結(jié)構(gòu)，可以采用同時(shí)凝固的原則；而糊狀凝固的材料設(shè)計(jì)的鑄件可以采用順序凝固的原則。
第三點(diǎn)，一般情況下，灰鐵，低碳鋼，工業(yè)用銅、鋁，鋁硅合金等都是逐層凝固的材料。而球墨鑄鐵，高碳鋼，鋁銅合金，鋁鎂合金，鎂合金等都屬于糊狀凝固方式。還有一個(gè)問題需要大家注意，就是鑄件斷面溫差，或者說是溫度梯度。在溫度梯度大時(shí)，糊狀凝固的材料也可能變?yōu)橹饘幽谭绞健?/p>
那么，對(duì)于鑄件來說，順序和同時(shí)兩種凝固方式，究竟采用何種凝固方式呢？
首先，取決于鑄件的要求。如果鑄件要求致密，那就采用順序凝固的原則；如果對(duì)致密度要求不高，那么，就采取同時(shí)凝固的原則。
其次，對(duì)于凝固收縮大，又不產(chǎn)生大量妨礙補(bǔ)縮的結(jié)晶骨架的合金，如：鑄鋼，球墨鑄鐵等傾向于定向凝固；而凝固收縮大，但有產(chǎn)生妨礙補(bǔ)縮的結(jié)晶骨架的傾向，容易形成分散縮松的合金，如錫青銅等，或凝固收縮不大的合金到，如灰鐵，傾向于采用同時(shí)凝固。易產(chǎn)生熱裂和變形的鑄件，可采用同時(shí)凝固的原則，而對(duì)于厚度差別大的產(chǎn)品，應(yīng)采用順序凝固的原則。對(duì)于承受高溫、高壓，不允許滲漏，或受力很大而又要保證絕對(duì)安全使用的鑄件或者鑄件上的某些部分；鑄件上要求較高并需要加工的部分，應(yīng)采用順序凝固。鑄件某部分受力雖大，但其他要求不高，而且不是熱節(jié)；壁厚均勻時(shí)，應(yīng)采取同時(shí)凝固的原則。另外，從上面也可以看出，一個(gè)鑄件不一定采取一種凝固方式，也可以采取兩種凝固方式，根據(jù)產(chǎn)品需要。壁厚均勻的地方，采取同時(shí)凝固的原則，壁厚差別大的地方，采取順序凝固的原則。
采用同時(shí)凝固和順序凝固原則的優(yōu)缺點(diǎn)：同時(shí)凝固由于鑄件各部分溫度基本一致，冷卻均勻，鑄件收縮應(yīng)力小，鑄件不易產(chǎn)生變形和裂紋。缺點(diǎn)是液態(tài)收縮大的鑄件往往會(huì)產(chǎn)生軸線縮松，致密度不夠，而且鑄件塑性會(huì)降低；順序凝固與同時(shí)凝固相反，鑄件各部分溫度相差較大，將引起較大的熱應(yīng)力，易使鑄件變形或產(chǎn)生裂紋。而且由于采用冒口，增加了金屬液的消耗量和切冒口的工作量。但優(yōu)點(diǎn)是鑄件內(nèi)在質(zhì)量好，致密。
