铸造手册 第6卷 特种铸造（第4版）

　　《铸造手册》第4版共分铸铁、铸钢、铸造非铁合金、造型材料、铸造工艺和特种铸造６卷出版。本书为特种铸造卷。第4版对第3版做了全面修订，反映了各种特种铸造方法的新技术、新工艺和新设备，完善和更新了技术标准与工艺规范，特别是反映了环保节能新要求，删除了不符合要求或技术落后的工艺。本书包括绪论、熔模铸造、石膏型铸造、陶瓷型铸造、消失模铸造、Ｖ法铸造、金属型铸造、压力铸造、反重力铸造、挤压铸造、离心铸造、连续铸造共12章，主要介绍了与特种铸造相关的原理、工艺和工装设计、原辅材料选用、设备选型、质量控制及缺陷分析等内容。本书由中国机械工程学会铸造分会组织编写，内容系统全面，具有性、科学性、实用性、可靠性和先进性。

　　中国机械工程学会铸造分会由理事会及其下设的14个专业技术委员会和8个工作委员会组成。其下属的会员单位分别来自于国内外铸造企业、大学及科研院所。中国机械工程学会铸造分会主办的刊物有《铸造》、《特种铸造及有色合金》、《中国铸造装备与技术》、《现代铸铁》、《铸造世界报》和《压铸世界》等多种期刊。参与编辑出版《CHINA FOUNDRY》，并编辑出版有《铸造手册》、《中国铸造史》、《铸造词典》等多种铸造专业书籍。中国机械工程学会铸造分会始终致力于中国铸造行业的发展，不断加强与世界各国铸造组织的交流与合作，在国内外广泛开展铸造行业技术交流与贸易合作活动，始终如一的为中国及全球铸造业的发展服务。

第4版前言
第3版前言
第2版前言
第1版前言
本书主要符号表
第1章绪论1
1.1特种铸造1
1.2特种铸造发展概况1
1.3特种铸造方法比较3
参考文献8
第2章熔模铸造9
2.1概况9
2.1.1熔模铸造的特点9
2.1.2熔模铸造的应用10
2.2铸件工艺设计及工装设计12
2.2.1铸件工艺设计12
2.2.2压型设计与制造27
2.3易熔模制造43
2.3.1易熔模料分类43
2.3.2易熔模料的配制工艺44
2.3.3易熔模料的性能测定方法48
2.3.4易熔模制造工艺50
2.3.5制造易熔模的主要机械设备51
2.3.6易熔模常见缺陷、产生原因及防止方法54
2.4铸型制造55
2.4.1概述55
2.4.2制壳用耐火材料58
2.4.3制壳用黏结剂及其型壳63
2.4.4脱蜡及型壳焙烧79
2.4.5制壳用主要装置及设备79
2.5形成铸件复杂内腔的方法85
2.5.1陶瓷型芯85
2.5.2水溶性型芯92
2.5.3型芯脱除93
2.6铸钢的熔炼与浇注94
2.6.1铸钢牌号、成分、性能及用途94
2.6.2铸钢熔炼设备97
2.6.3铸钢熔炼常用材料100
2.6.4感应熔炼102
2.6.5铸钢的浇注109
2.7高温合金真空熔炼及浇注112
2.7.1高温合金牌号、成分、性能及用途112
2.7.2高温合金熔炼与重熔浇注112
2.7.3定向凝固及单晶铸造工艺123
2.7.4细晶铸造125
2.8钛合金的熔炼与浇注125
2.8.1钛合金牌号、成分、性能125
2.8.2钛合金熔炼与浇注的设备和方法126
2.9清理与防锈129
2.9.1铸件模组清壳129
2.9.2切割浇冒口130
2.9.3铸件表面清理131
2.9.4焊补134
2.9.5铸件热等静压处理137
2.9.6铸件防锈138
2.10铸件质量检查及缺陷防止方法139
2.10.1铸件质量检查139
2.10.2常见缺陷产生原因及防止方法140
参考文献142
第3章石膏型铸造143
3.1概述143
3.1.1工艺流程143
3.1.2工艺特点143
3.1.3应用范围143
3.2石膏型铸件工艺设计145
3.2.1铸件精度145
3.2.2铸造工艺参数选择145
3.2.3浇注系统及冒口设计146
3.2.4冷铁的应用146
3.3石膏型铸造工艺147
3.3.1母模147
3.3.2石膏型用原材料148
3.3.3石膏浆料149
3.3.4灌浆152
3.3.5石膏型的蒸汽处理、干燥和脱蜡152
3.3.6焙烧153
3.3.7浇注153
3.3.8石膏型铸件清整154
3.4首饰石膏型铸造155
3.4.1制首饰熔模155
3.4.2制首饰石膏型156
3.4.3首饰合金及其熔炼、浇注157
3.5石膏型铸件缺陷分析及防止措施160
参考文献160
第4章陶瓷型铸造162
4.1概述162
4.1.1工艺流程162
4.1.2工艺特点163
4.2铸造工艺设计164
4.2.1铸造工艺方案确定164
4.2.2铸造工艺参数选择164
4.2.3母模164
4.2.4浇注系统和冒口设计165
4.3铸造工艺165
4.3.1铸型用原材料165
4.3.2制型工艺168
4.4铸件常见缺陷及防止方法171
4.5参考工艺及讨论172
参考文献173
第5章消失模铸造174
5.1概述174
5.1.1工艺流程174
5.1.2工艺特点174
5.1.3典型产品174
5.1.4铸件结构特点174
5.2泡沫模样制作176
5.2.1泡沫原料种类与检测176
5.2.2预发泡176
5.2.3泡沫模样的发泡成型177
5.2.4泡沫模样的质量检测方法180
5.3泡沫模样的分片与粘接182
5.3.1对泡沫模样的分片处理182
5.3.2黏结剂184
5.3.3粘接机的应用184
5.4消失模涂料186
5.4.1涂料组分及其作用187
5.4.2商品涂料与自配涂料188
5.4.3涂料配制与涂挂189
5.5干砂充填与震实造型189
5.5.1造型用砂189
5.5.2砂箱结构190
5.5.3加砂方式191
5.5.4干砂充填震实原理191
5.6消失模浇冒系统194
5.6.1浇注系统的结构类型194
5.6.2浇注系统各组元的结构及尺寸196
5.6.3冒口结构设计197
5.6.4浇注工艺198
5.7铸造缺陷及其防止对策199
5.7.1铸钢件增碳缺陷及防止对策199
5.7.2铸铁件皱皮缺陷及防止对策199
5.7.3防止泡沫模样和铸件变形的措施200
5.7.4铸铝件的针孔、缩松缺陷及防止对策200
5.7.5其他铸件缺陷的产生原因及
防止措施201
5.8消失模铸造尾气的无害化处理202
5.8.1活性炭吸附脱附法202
5.8.2喷淋塔法203
5.8.3蓄热式热氧化（RTO）法204
5.9铝合金消失模铸造工艺探讨205
5.9.1泡沫模样205
5.9.2涂料205
5.9.3铝合金熔炼206
5.9.4浇注系统206
参考文献206
第6章V法铸造207
6.1概述207
6.1.1工艺流程207
6.1.2工艺特点207
6.1.3V法铸造的发展过程及现状209
6.2V法铸造工艺特性209
6.2.1工艺方案设计原则209
6.2.2金属学特性213
6.2.3铸件的质量特点和缺陷分析214
6.3V法铸造关键工艺装备及生产线216
6.3.1砂箱216
6.3.2薄膜烘烤器218
6.3.3震实台219
6.3.4起模机构220
6.3.5砂处理系统221
6.3.6真空系统222
6.3.7造型线的布局与设计225
6.4V法铸造用材料230
6.4.1塑料薄膜230
6.4.2涂料232
6.4.3型砂233
6.4.4冷铁234
6.4.5砂芯234
6.5V法铸造用模板235
6.5.1模板结构235
6.5.2模板材料235
6.5.3模板设计236
6.6V法铸造典型案例237
6.6.1铸铁件237
6.6.2铸钢件239
6.6.3非铁合金铸件240
参考文献241
·ⅩⅦ·第7章金属型铸造242
7.1概述242
7.1.1铸造原理242
7.1.2工艺流程242
7.1.3工艺特点242
7.1.4应用范围243
7.2铸件工艺设计244
7.2.1基准面的选择244
7.2.2铸件在金属型中的位置245
7.2.3分型面的选择246
7.2.4铸件工艺设计247
7.2.5浇注系统250
7.2.6冒口设计264
7.2.7铸件工艺图示例268
7.3金属型设计270
7.3.1金属型结构类型270
7.3.2金属型结构设计273
7.3.3金属型操纵机构设计290
7.3.4金属型的加热和冷却305
7.3.5金属型用材料及其选择309
7.3.6金属型的尺寸公差等级及表面粗糙度311
7.3.7金属型的使用寿命312
7.3.8金属型结构示例314
7.4金属型铸造机316
7.4.1金属型铸造机的分类316
7.4.2通用金属型铸造机316
7.4.3铸造机的选定324
7.4.4铸造生产流水线325
7.5铸造工艺326
7.5.1金属型的准备326
7.5.2金属型的浇注工艺330
7.5.3金属型的试铸331
7.5.4典型铸件铸造工艺示例332
7.6铸件常见缺陷及防止方法339
参考文献341
第8章压力铸造342
8.1概述342
8.1.1压铸原理和工艺流程342
8.1.2压铸生产组成343
8.1.3压铸工艺特点343
8.2压铸件设计规范344
8.2.1压铸合金选择344
8.2.2压铸件体素344
8.2.3压铸件结构352
8.2.4压铸件的精度与质量357
8.2.5压铸件镶件363
8.3压铸机与周边设备368
8.3.1压铸机368
8.3.2压铸单元与周边设备375
8.4压铸模具设计382
8.4.1压铸模具的组成382
8.4.2基本设计原则382
8.4.3设计步骤与内容382
8.4.4分型面383
8.4.5浇注系统385
8.4.6排溢系统设计395
8.4.7压铸模成形零件398
8.4.8抽芯机构406
8.4.9顶出机构421
8.4.10模具结构零件428
8.4.11模具的温度控制系统437
8.4.12压铸模具的技术要求和条件438
8.5压铸工艺与压铸生产440
8.5.1压射过程的阶段440
8.5.2压铸工艺参数及其确定方法441
8.5.3压铸生产444
8.5.4压铸辅助工艺449
8.5.5p-Q2技术及应用459
8.6压铸件缺陷及消除措施464
8.6.1压铸件缺陷的分类464
8.6.2各类缺陷的特征、检查方法及消除措施464
8.6.3压铸件中的硬点分析472
8.7压铸合金473
8.7.1压铸铝合金473
8.7.2压铸镁合金482
8.7.3压铸锌合金487
8.7.4压铸铜合金490
8.7.5压铸合金相关性能比较492
8.7.6压铸有色合金试样492
参考文献496
第9章反重力铸造497
9.1概述497
9.1.1低压铸造497
9.1.2差压铸造498
9.1.3真空吸铸499
9.1.4调压铸造501
9.1.5反重力铸造液面加压过程502
9.1.6反重力铸造工艺特点503
9.2反重力铸造设备504
9.2.1反重力铸造设备主体504
9.2.2熔化/保温炉及密封系统512
9.2.3液面加压控制系统519
9.3成形工艺设计525
9.3.1反重力铸造工艺流程525
9.3.2浇注工艺参数的设定527
9.3.3反重力铸造工艺的应用531
9.4铸件工艺设计535
9.4.1铸件的凝固顺序及补缩535
9.4.2浇注系统的设计537
9.4.3铸型设计539
9.5铸件常见缺陷及设备故障分析542
9.5.1反重力铸造铸件常见的缺陷及防止方法542
9.5.2设备故障分析及防治543
参考文献544
·ⅩⅧ·第10章挤压铸造545
10.1概述545
10.1.1工艺原理545
10.1.2工艺分类545
10.1.3工艺过程546
10.1.4工艺特点546
10.1.5应用范围546
10.2挤压铸造合金的组织与性能547
10.2.1压力下结晶对合金组织、性能的影响547
10.2.2各种合金挤压铸造件（挤铸件）的性能548
10.3挤铸件设计及挤铸工艺选择551
10.3.1挤铸工艺的特征551
10.3.2挤铸工艺和凹型分型方式的选择553
10.3.3挤铸件的设计554
10.4挤压铸造机555
10.4.1立式挤压铸造机（立式挤铸机）555
10.4.2卧式挤压铸造机（卧式挤铸机）556
10.4.3挤压铸造机的选择原则557
10.5挤压铸造铸型的设计558
10.5.1挤铸型压力补缩的设计原则558
10.5.2避免气体及夹杂物卷入的挤铸型设计559
10.5.3挤铸型的设计参数560
10.5.4挤铸型常用材料561
10.6挤压铸造工艺参数561
10.6.1压力561
10.6.2开始加压时间562
10.6.3保压时间562
10.6.4加压速度与充型速度562
10.6.5浇注温度562
10.6.6挤铸型工作温度562
10.6.7铸型涂料562
10.7挤压铸造件的缺陷563
10.7.1表面粗糙类缺陷563
10.7.2表面损伤类缺陷565
10.7.3缩松、缩孔及渗漏类缺陷565
10.7.4气孔、气泡类缺陷566
10.7.5夹渣和硬点类缺陷566
10.7.6裂纹类缺陷568
10.7.7几何形状与图样不符类缺陷569
10.7.8化学成分与力学性能不符合要求类缺陷570
10.8挤压铸造工艺应用示例570
参考文献577
第11章离心铸造578
11.1概述578
11.1.1基本原理及分类578
11.1.2离心铸造的优点和局限性579
11.1.3离心铸造工艺的应用范围579
11.2离心铸造生产原理579
11.2.1离心铸造原理579
11.2.2金属液在铸型内的流动581
11.2.3离心铸造时金属液凝固特点582
11.3离心铸造工艺584
11.3.1对离心铸造金属液和生产方式的要求584
11.3.2浇注温度选择584
11.3.3金属液的定量585
11.3.4铸型涂料工艺585
11.3.5铸型衬砂工艺589
11.3.6铸件脱型及后处理590
11.4离心铸造用铸型591
11.4.1水冷离心机用金属型591
11.4.2热模法离心机用金属型595
11.4.3其他离心铸造用铸型596
11.5离心球墨铸铁管602
11.5.1离心球墨铸铁管标准602
11.5.2离心球墨铸铁管生产工艺604
11.5.3水冷金属型离心铸管608
11.5.4热模法离心铸管617
11.5.5辅助生产工艺和设备621
11.5.6主要缺陷与防止措施627
11.6离心灰铸铁排水管630
11.6.1灰铸铁排水管标准630
11.6.2灰铸铁排水管生产工艺631
11.6.3排（污）水管生产用离心铸管机633
11.6.4主要缺陷与防止措施634
11.7离心铸造缸套635
11.7.1缸套的材质和化学成分635
11.7.2缸套的离心铸造工艺636
11.7.3缸套生产用离心铸造机637
11.7.4主要缺陷与防止措施639
11.8离心铸造复合轧辊640
11.8.1复合轧辊的类型和特性640
11.8.2复合轧辊的化学成分和性能641
11.8.3复合轧辊生产用离心铸造机643
11.8.4轧辊离心铸造工艺参数645
11.8.5铸铁轧辊的时效处理646
11.8.6主要缺陷与防止措施647
11.9离心铸造合金钢管648
11.9.1离心钢管的使用场合和材质成分648
11.9.2离心钢管的铸造工艺特点649
11.9.3主要缺陷与防止措施650
11.10轴瓦651
11.10.1轴瓦常用的材料651
11.10.2轴瓦离心铸造653
11.10.3主要缺陷与防止措施654
11.11轮类铸件655
11.11.1轮类铸件特性655
11.11.2铜合金叶轮655
11.11.3合金钢涡轮656
11.11.4钛合金轮656
11.11.5铝合金轮657
11.11.6铜碗形轴瓦657
参考文献657
第12章连续铸造659
12.1铸铁型材水平连续铸造659
12.1.1铸铁型材的特点与应用660
12.1.2铸造工艺及常用工艺装备664
12.1.3水平连续铸造铸铁型材的设备666
12.1.4铸铁型材的生产和质量控制668
12.2铸铁空心型材垂直上引无芯连续铸造671
12.2.1垂直上引无芯连续铸造工艺的原理、特点及应用671
12.2.2垂直上引无芯连续铸造设备673
12.2.3垂直连续铸造工艺控制676
12.2.4连续铸造铸铁空心型材的材质与性能677
12.2.5铸铁空心型材的金相组织及其控制679
12.2.6连铸铸铁空心型材组织和性能的延伸开发681
12.2.7垂直连铸铸铁空心型材的常见缺陷及防止方法682
参考文献684