铸造（metal casting）是将金属熔炼成符合一定要求的液体并浇进铸型里，经冷却凝固、清整处理后得到有预定形状、尺寸和性能的铸件的工艺过程。铸造毛胚因近乎成形，达到免机械加工或少量加工的目的，降低了成本并在一定程度上减少了时间。

铸造是现代机械制造工业的基础工艺之一，据统计，在现代机械制造产品中，铸造产品的重量约占80%，铸造也被誉为机械制造之母。因此铸造业的发展标志着生产实力。目前，作为世界制造大国，我国也成为世界铸造大国，在铸造技术及铸造机械领域都取得了很大的成绩。

一、铸造技术分类

铸造种类造型方法习惯上分为：

1、砂型铸造，包括湿砂型、干砂型和化学硬化砂型。

2、特种铸造，按造型材料又可分为以天然矿产砂石为主要造型材料的特种铸造（如熔模铸造、泥型铸造、消失模负压铸造、实型铸造、陶瓷型铸造等）和以金属为主要铸型材料的特种铸造（如金属型铸造、压力铸造、连续铸造、低压铸造、离心铸造等）两类。

金属的铸造性能包括：

1、流动性，液态金属充满铸型的能力；

2、收缩倾向,从液态到固态体积收缩大,易产生缩孔等缺陷，又线性尺寸收缩大，影响铸件的朂终尺寸精度；

3、热裂倾向，有的金属和合金在铸造过程中容易产生裂纹和偏析倾向（见金属的凝固）等。

二、砂型铸造

砂型铸造工艺通常包括：

①铸型（使液态金属成为固态铸件的容器）准备，铸型按所用材料可分为砂型、金属型、陶瓷型、泥型、石墨型等，按使用次数可分为一次性型，铸型准备的优劣是影响铸件质量的主要因素；

②铸造金属的熔化与浇注，铸造金属（铸造合金）主要有铸铁、铸钢和铸造有色合金；

③铸件处理和检验，铸件处理包括清除型芯和铸件表面异物、切除浇冒口、铲磨毛刺和披缝等凸出物以及热处理、整形、防锈处理和粗加工等。

三、熔模铸造

熔模铸造又称"失蜡铸造"，通常是指在易熔材料制成模样，在模样表面包覆若干层耐火材料制成型壳，再将模样熔化排出型壳，从而获得无分型面的铸型，经高温焙烧后即可填砂浇注的铸造方案。由于模样广泛采用蜡质材料来制造，故常将熔模铸造称为“失蜡铸造”。

可用熔模铸造法生产的合金种类有碳素钢、合金钢、耐热合金、不锈钢、精密合金、永磁合金、轴承合金、铜合金、铝合金、钛合金和球墨铸铁等。

熔模铸造更大的优点是铸件有着很高的尺寸精度和表面光洁度，只在零件上要求较高的部位留少许加工余量即可，甚至某些铸件只留打磨、抛光余量，不必机械加工即可使用。采用熔模铸造方法可大量节省机床设备和加工工时，大幅度节约金属原材料。

熔模铸造方法的另一优点是，它可以铸造各种合金的复杂的铸件，特别可以铸造高温合金铸件。如喷气式发动机的叶片，其流线型外廓与冷却用内腔，用机械加工工艺几乎无法形成。用熔模铸造工艺生产不仅可以做到批量生产，保证了铸件的一致性，而且避免了机械加工后残留刀纹的应力集中。

熔模铸造的缺点是工序繁杂，生产周期长，原辅材料费用比砂型铸造高，生产成本较高，铸件不宜太大、太长，一般限于25kg以下。

四、消失模负压铸造

消失模负压铸造（又称实型铸造）是将与铸件尺寸形状相似的石蜡或泡沫模型粘结组合成模型簇，刷涂耐火涂料并烘干后，埋在干石英砂中振动造型，在负压下浇注，使模型气化，液体金属占据模型位置，凝固冷却后形成铸件的新型铸造方法。

由于无粘结剂的干砂在浇注过程中经常发生坍塌的现象，所以1967年德国的A.Wittemoser采用了所谓"磁型铸造"。1971年，日本的Nagano发明了V法(真空铸造法)，受此启发，今天的消失模负压铸造在很多地方也采用抽真空的办法来固定型砂。因此，近20年来消失模负压铸造技术在全世界范围内得到了迅速的发展。

（一）工艺特点：

1．铸件精度高。消失模负压铸造是一种近无余量、精准成型的新工艺,该工艺无需取模、无分型面、无砂芯,因而铸件没有飞边、毛刺和拔模斜度,并减少了由于型芯组合而造成的尺寸误差。铸件表面粗糙度可达Ra3.2至12.5μm；铸件尺寸精度可达CT7至9；加工余量朂多为1.5至2mm，可大大减少机械加工的费用，和传统砂型铸造方法相比，可以减少40%至50%的机械加工时间。

2．设计灵活。为铸件结构设计提供了充分的自由度。可以通过泡沫塑料模片组合铸造出高度复杂的铸件。

3．无传统铸造中的砂芯。因此不会出现传统砂型铸造中因砂芯尺寸不准或下芯位置不准确造成铸件壁厚不均。

4.清洁生产。型砂中无化学粘结剂,低温下泡沫塑料对环境无害,旧砂回收率95%以上。

5.减轻铸件毛坯的重量,机械加工余量小。

（二）缺点和局限性

1.适用的铸件大小受相应设备的使用范围（如振实台，砂箱）的限制。

2.浇注时，消失模汽化产生大量气体，铸件易产生浇不足、褶皱、气孔、夹杂等缺陷。

3、浇注时，消失模燃烧产生大量气体，直接排除，对环境产生影响，需经过气体净化处理后才能够排出。

五、金属型铸造

金属型铸造又称硬模铸造，它是将液体金属浇入金属铸型，以获得铸件的一种铸造方法。铸型是用金属制成，可以反复使用多次（几百次到几千次）。金属型铸造所能生产的铸件，在重量和形状方面还有一定的限制，如对黑色金属只能是形状简单的铸件；铸件的重量不可太大；壁厚也有限制，较小的铸件壁厚无法铸出。

（一）金属型铸造与砂型铸造相比存在的有点：

（1）金属型生产的铸件，其机械性能比砂型铸件高。同样合金，其抗拉强度平均可提高约25%，屈服强度平均提高约20%，其抗蚀性能和硬度亦显著提高；

（2）铸件的精度和表面光洁度比砂型铸件高，而且质量和尺寸稳定;

（3）铸件的工艺收得率高，液体金属耗量减少，一般可节约15～30%；

（4）不用砂或者少用砂，一般可节约造型材料80～99.99%；

（5）金属型铸造的生产效率高；使铸件产生缺陷的原因减少；工序简单，易实现机械化和自动化。

（二）金属型铸造存在的不足之处：

(1)金属型制造成本高；

(2)金属型不透气，而且无退让性，易造成铸件浇不足、开裂或铸铁件白口等缺陷;

(3)金属型铸造时，铸型的工作温度、合金的浇注温度和浇注速度，铸件在铸型中停留的时间，以及所用的涂料等，对铸件的质量的影响甚为敏感，需要严格控制。

（4）在决定采用金属型铸造时，必须综合考虑下列各因素：铸件形状和重量大小必须合适；要有足够的批量；完成生产任务的期限许可。

（三）金属型铸造的其它特点：

金属型铸造金属型和砂型，在性能上有显著的区别，如砂型有透气性，而金属型则没有；砂型的导热性差，金属型的导热性很好，砂型有退让性，而金属型没有等。金属型的这些特点决定了它在铸件形成过程中有自己的规律。

型腔内气体状态变化对铸件成型的影响：金属在充填时，型腔内的气体必须迅速排出，但金属又无透气性，只要对工艺稍加疏忽，就会给铸件的质量带来不良影响。

铸件凝固过程中热交换的特点：金属液一旦进入型腔，就把热量传给金属型壁。液体金属通过型壁散失热量，进行凝固并产生收缩，而型壁在获得热量，升高温度的同时产生膨胀，结果在铸件与型壁之间形成了“间隙”。在“铸件一间隙一金属型”系统未到达同一温度之前，可以把铸件视为在“间隙”中冷却，而金属型壁则通过“间隙”被加热。

金属型阻碍收缩对铸件的影响：金属型或金属型芯，在铸件凝固过程中无退让性，阻碍铸件收缩，这是它的又一特点。