0 80 60 40 20 0
Pb 20 40 60 80 Sb
a）在恒温下凝固 b）在一定温度范围内凝固
合金的物理性能对流动性的影响
合金的热导率（λ），比热容（C）和密度（ρ）： C、ρ较大， λ较小的合金，因其本身含有较多的热量，而热
量的散失又较慢，因此，流动性好；反之，流动性较差。
合金的表面张力： 在相同条件下，一般合金表面张力大的，流动性较差；反之，
但是，随着浇注温度的提高，合金的吸气、氧化现象严重，总 收缩量增加，反而易产生气孔、缩孔等缺陷，而且铸件结晶组 织粗大。
原则：
在保证足够流动性的前提下，应尽可能降低浇注温度。
2） 充型压头
压头（压力头）： 指直接施加在液态金属表面的静压力，用液柱高度值表示
液态合金在流动方向上所受的压力越大，充型能力越好。
第2章 液态金属成型
2.1 概述 2.2 铸造成型基本理论 2.3 砂型铸造 2.4 特种铸造 2.5 现代铸造方法的发展
2.1 概述
2.1.1 液态成形的基本概念 2.1.2 铸造生产的特点 2.1.3 铸造方法
2.1.1 液态成形的基本概念
液态成形（铸造）：
是熔炼金属，制造铸型，并 将熔融金属浇入到铸型的 型腔中，凝固后获得毛坯 或铸件的一种工艺方法。
合金获得优质铸件的能力，即在铸造生产中表现 出来的工艺性能。
• 合金铸造Biblioteka 能：包括液态合金的充型能力、收缩性、偏析倾 向性、氧化性和吸气性等。
2.2.1 合金的充型能力
1 基本概念 2 影响充型能力的因素及工艺措施
1 基本概念
合金的充型能力：
液态合金充满铸型型腔，获得形状完整、 轮廓清晰的健全铸件的能力。
2.1.2 铸造生产的特点
缺点： 1） 零件的力学性能较差 2） 质量稳定性较差 3） 劳动强度较大
2.1.3 铸造方法
根据造型材料可将铸造分为两大类： 1 砂型铸造 2 特种铸造
1 砂型铸造
铸型是以型砂（或芯砂）作为造型材料 特点：
生产成本低、适应性强 占铸造总产量的80％以上
2 特种铸造
除砂型铸造以外的所有其它铸造方法。
方法：
熔模铸造、金属型铸造、压力铸造、离心 铸造
它们在模样材料、造型材料、造型方法、 浇注方法等与砂型铸造有较大区别。
2.2 铸造成型基本理论
• 在液态合金成型过程中，合金铸造性能的优劣对 能否获得优质铸件有着重要影响。
• 合金铸造性能是指在一定铸造工艺条件下某种
B 铸造合金流动性的测试
浇口杯
出气口
0.45%C 铸钢：200 4.3%C 铸铁：1800
C 影响铸造合金流动性的因素
• 合金的成分及结晶特点 • 合金的物理性能
合金的成分及结晶特点对流动性的影响
合金流动性主要取决于合金化学成分所决定的结晶特点
温度（℃）
流动性（cm）
300 200 100
溅，使金属氧化和产生“铁豆”缺陷，而且型腔中气体来不 及排出，使反压力增加，以致造成浇不足或冷隔缺陷。
3） 浇注系统的结构
浇注系统的结构越复杂，液 态金属的流动阻力越大，其 充型能力有所下降。
在设计浇注系统时，必须合 理地布置内浇道在铸件上的 位置，选择恰当的浇注系统 结构及各组元（直浇道、横 浇道和内浇道）的尺寸。
2.1.1 液态成形的基本概念
2.1.2 铸造生产的特点
优点： 1） 适用范围广
常用金属材料均可在液态下成形； 铸件的大小、形状几乎不受限制。 2) 尺寸精度高 比锻件、焊接件尺寸精确，加工余量小，节约加工 工时和材料 3） 成本低廉 可大量利用废、旧金属料；与锻件相比，动力消耗 少；尺寸精度高；易批量生产
在砂型铸造中，常采用增大直浇口的高度提高液态合金的静 压力。 在压力铸造和低压铸造等特种铸造中，常采用人工加压的方 法提高液态合金的充型能力。
3）充型压头
压头（压力头）： 指直接施加在液态金属表面的静压力，用液柱高度值表示
液态合金在流动方向上所受的压力越大，充型能力越好。
但是： 金属液的静压头过大或充型速度过高时，会使金属液飞
充型能力不足时，铸件易形成冷隔、浇不 足等缺陷。
2 影响充型能力的因素及工艺措施
液态合金的充型能力: 首先取决于合金本身的流动性 同时受某些工艺因素的影响
2 影响充型能力的因素及工艺措施
（1） 铸造合金的流动性 （2） 铸型性质 （3） 浇注条件 （4） 铸件结构
（1） 铸造合金的流动性
• A 铸造合金流动性的概念 • B 铸造合金流动性的测试 • C 影响铸造合金流动性的因素
为提高型砂的透气性，在铸型上开设通气孔是十分必 要且经常应用的工艺措施。
（3） 浇注条件
1） 浇注温度 2） 充型压头 3） 浇注系统的结构
1） 浇注温度
浇注温度越高，使合金粘度下降，且保持流动的时间增长， 故充型能力增强；反之，充型能力下降。
对于薄壁铸件或流动性差的合金，利用提高浇注温度以改善 充型能力，在生产中采用也比较方便。
A 铸造合金流动性的概念
流动性：液态铸造合金本身的流动能力。
流动性好的铸造合金，充型能力强，浇注时能迅速充满铸型 型腔，易于获得形状完整、轮廓清晰的铸件；
流动性好的铸造合金，可使液态合金中的气体、夹杂物易于 浮出，减少铸件中气孔和夹杂物的存在；
流动性好的铸造合金，也可使铸件在凝固期间产生的缩孔和 因收缩受阻产生的裂纹得到充填和弥合。
金属型铸造比砂型铸造更容易产生浇不足、冷隔等缺 陷。
2）铸型的温度
预热铸型能减小金属与铸型的温差，从而提高 金属液的充型能力。
预热铸型是金属型铸造中必须采取的工艺措施 之一。
3）铸型中的气体
铸型具有一定的发气能力时，能在金属液与铸型之间 形成气膜，可减少流动的摩擦阻力，有利于充型。
但是铸型的发气性过大时，在金属液的热作用下可产 生大量气体，如果铸型的排气能力小或浇注速度过快，型 腔中的气体压力增大，则阻碍金属液流动。
则流动性较好。
液态合金的粘度： 一般粘度越大，流动性就越差，而粘度越小流动性就越好。
（2） 铸型性质
1） 铸型的蓄热系数 2） 铸型的温度 3） 铸型中的气体
1）铸型的蓄热系数
铸型的蓄热系数表示铸型从其中的金属吸取热量并将 所吸取的热量储存在本身中的能力。
蓄热系数越大，铸型的激冷能力就越强，金属液于其 中保持液态的时间就越短，充型能力下降。