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分為逐層凝固和糊狀凝固兩種方式；按照鑄件結構來分為順序凝固和同時凝固兩種方式。這里要給大家特別提醒一下，這個逐層凝固和糊狀凝固是材料的性質，它是與金屬材料的凝固區(qū)間，或者說與結晶區(qū)間有關系。凝固區(qū)域指的是金屬液中液固兩相共存區(qū)域；這個所謂的結晶區(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。這個是材料的固有性質，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，主要是依據(jù)鑄件的結構來確定。為了得到致密的鑄件，依據(jù)鑄件結構，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。恒溫下結晶的純金屬或者共晶成分合金某個瞬間的凝固情況就是逐層凝固。同時凝固，顧名思義，就是整個鑄件全體部位在同一個時間凝固。鑄件的凝固區(qū)域很寬，甚至凝固的某一段時間內，凝固區(qū)域貫穿鑄件整個截面。那么，什么是順序凝固和同時凝固?所謂順序凝固，就是人為的改變自己凝固的先后，讓鑄件按照工藝設計要求來進行凝固。先鑄件，再澆口，冒口，使鑄件中的縮孔轉移到冒口中，進而形成致密的鑄件；而同時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間凝固（不論它的尺寸和結構）。這是第一點。
第二點，可能有人會理解為逐層凝固的材料，就是應該采取順序凝固的原則；而糊狀凝固的材料就應該采取同時凝固的原則。這個說法對不對呢？不對!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，你沒得選擇。如果客戶確定了鑄件材質，這一條等于他已經定死了。而順序凝固和同時凝固是你自己，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，我覺得有相當一部分人把這個問題搞混淆了，所以有必要在這重申一次。換句話說就是，逐層凝固的材料設計的鑄件，依據(jù)結構，可以采用同時凝固的原則；而糊狀凝固的材料設計的鑄件可以采用順序凝固的原則。
第三點，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，糊狀凝固的材料也可能變?yōu)橹饘幽谭绞健?/p>
那么，對于鑄件來說，順序和同時兩種凝固方式，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；如果對致密度要求不高，那么，就采取同時凝固的原則。
其次，對于凝固收縮大，又不產生大量妨礙補縮的結晶骨架的合金，如：鑄鋼，球墨鑄鐵等傾向于定向凝固；而凝固收縮大，但有產生妨礙補縮的結晶骨架的傾向，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，傾向于采用同時凝固。易產生熱裂和變形的鑄件，可采用同時凝固的原則，而對于厚度差別大的產品，應采用順序凝固的原則。對于承受高溫、高壓，不允許滲漏，或受力很大而又要保證絕對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，應采取同時凝固的原則。另外，從上面也可以看出，一個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)產品需要。壁厚均勻的地方，采取同時凝固的原則，壁厚差別大的地方，采取順序凝固的原則。
采用同時凝固和順序凝固原則的優(yōu)缺點：同時凝固由于鑄件各部分溫度基本一致，冷卻均勻，鑄件收縮應力小，鑄件不易產生變形和裂紋。缺點是液態(tài)收縮大的鑄件往往會產生軸線縮松，致密度不夠，而且鑄件塑性會降低；順序凝固與同時凝固相反，鑄件各部分溫度相差較大，將引起較大的熱應力，易使鑄件變形或產生裂紋。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)點是鑄件內在質量好，致密。
