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前言1

第1章 概论1

1．1 熔模铸造发展概况1

1．1．1 历史1

1．1．2 现状2

1．2 熔模铸造工艺流程及特点3

1．2．1 工艺流程3

1．2．2 特点5

1．3 熔模铸造应用实例5

1．4 怎样购买熔模铸件10

1．4．1 选择熔模铸件供应厂家10

1．4．5 订单11

1．4．4 图样11

1．4．3 报价单11

1．4．2 关注熔模铸件工艺性11

1．4．6模具12

1．4．7 样品12

参考文献12

第2章 熔模铸造用合金13

2．1 概述13

2．1．1 合金选择原则13

2．1．2 合金的工艺性能及成本13

2．1．3 合金的有关标准13

2．2 铸铁15

2．3 铸造碳钢和低合金钢16

2．3．1 一般工程用铸造碳钢16

2．3．2 铸造低合金钢18

2．4．1 工程结构用中、高强度不锈钢19

2．4 铸造不锈钢和耐热钢19

2．4．2 耐腐蚀不锈钢（不锈耐酸钢）22

2．4．3 铸造耐热钢35

2．5 铸造耐磨钢和工具钢39

2．5．1 铸造高锰钢39

2．5．2 铸造工具钢47

2．6 铸造高温合金47

2．6．1 中国标准47

2．6．2 美国标准47

2．6．3 中外铸造高温合金牌号近似对照47

2．7 铸造镍基、钴基合金51

2．7．1 镍基合金51

2．7．2 钴基合金51

2．8．1 铸造铝合金53

2．8 铸造铝合金和镁合金53

2．8．2 铸造镁合金60

2．9 铸造铜合金62

2．10 铸造钛合金65

参考文献67

第3章 熔模铸件结构设计68

3．1 熔模铸件结构工艺性要求68

3．2 熔模铸件结构要素70

3．2．1 壁厚70

3．2．2 铸造圆角71

3．2．3 壁的连接71

3．2．4 起模斜度73

3．2．5 最小铸孔、铸槽73

3．2．6 铸肋74

3．2．7 凸台75

3．2．8 铸造文字、图案、螺纹76

3．2．9 镶嵌件76

3．3 转制熔模铸件的结构修正77

3．3．1 壁厚修正77

3．3．2 结构修正77

3．4 熔模铸件尺寸公差与表面粗糙度79

3．4．1 熔模铸件尺寸公差79

3．4．2 熔模铸件形位公差82

3．4．3 熔模铸件表面粗糙度84

参考文献85

4．1．2 铸孔86

4．1．1 机械加工余量86

4．1 熔模铸件工艺结构及其参数86

第4章 熔模铸件工艺设计86

4．1．3 工艺孔87

4．1．4 工艺肋89

4．1．5 工艺凸台90

4．2 熔模铸件基准面的选择91

4．2．1 熔模铸件基准面的选择原则91

4．2．2 基准面的选择实例92

4．3 熔模铸造浇注补缩系统设计92

4．3．1 熔模铸造浇注补缩系统的功能92

4．3．2 熔模铸造浇注补缩系统的分类93

4．3．3 熔模铸件浇注补缩系统方案设计要点100

4．3．4 浇注补缩系统组元结构104

4．3．5 浇注补缩系统组元计算108

4．4 工艺图和铸件图的绘制120

4．3．6 浇注补缩系统评价120

参考文献121

第5章 压型设计和制造123

5．1 压型分类123

5．2 机械加工压型124

5．2．1 压型的结构与类型124

5．2．2 压型的设计126

5．3 铸造金属压型159

5．4 石膏压型（模具）161

5．5 硅橡胶压型（模具）164

5．5．1 常用制模硅橡胶的种类及性能164

5．5．2 硅橡胶压型（模具）制作168

5．6 其它母模复制压型（模具）169

5．6．1 环氧树脂压型（模具）169

5．6．2 电铸喷镀压型170

5．7 浇注补缩系统模具及熔模校正用模具171

5．7．1 浇注补缩系统模具171

5．7．2 熔模校正用模具173

参考文献174

第6章 模料和制模175

6．1 模料常用原材料175

6．1．1 蜡质原材料175

6．1．2 树脂类原材料176

6．1．3 高聚物类原材料176

6．2 模料成分及性能176

6．2．1 对模料的基本要求176

6．2．2 蜡基模料178

6．2．3 树脂基模料178

6．2．4 填料模料179

6．2．5 水溶性模料180

6．2．6 商品化模料181

6．3 模料性能试验方法184

6．3．1 常规标准试验方法184

6．3．2 热分析法186

6．3．3 模料力学性能试验的新方法186

6．4 制模设备与工艺186

6．4．1 制模设备186

6．4．2 制模工艺192

6．5 模料回收和再生195

6．5．1 蜡基模料的回收195

6．5．2 树脂基模料的回收196

6．6 熔模常见缺陷及其防止方法197

参考文献199

第7章 制壳耐火材料200

7．1 概述200

7．2 硅砂201

7．2．1 SiO2系统状态图及多晶转化201

7．2．2 熔模铸造用硅砂（粉）202

7．2．3 熔融石英（石英玻璃）204

7．3 电熔刚玉205

7．4 锆砂（锆英石）206

7．4．1 ZrO2-SiO2二元相图206

7．4．2 锆砂（粉）在熔模铸造中的应用206

7．5 铝-硅系材料208

7．5．1 Al2O3-SiO2二元相图208

7．5．2 高岭石类耐火材料208

7．5．3 铝矾土211

7．6 其它耐火材料213

参考文献214

第8章 水玻璃粘结剂及制壳工艺215

8．1 对熔模铸造型壳性能要求215

8．2 水玻璃粘结剂217

8．2．1 水玻璃的种类和组成217

8．2．2 水玻璃的性能和技术要求218

8．2．3 水玻璃的胶凝220

8．3 水玻璃涂料221

8．3．1 对涂料性能的要求221

8．3．2 涂料组分选择与控制221

8．3．3 涂料的制备225

8．3．4 水玻璃涂料性能控制225

8．4．2 浸涂料和撒砂227

8．4．1 模组脱脂227

8．4 水玻璃型壳制壳工艺227

8．4．3 型壳硬化前的自然干燥229

8．4．4 化学硬化229

8．5．1 脱蜡233

8．5．2 型壳焙烧233

8．6 水玻璃型壳缺陷分析233

8．7 硅溶胶-水玻璃复合型壳工艺235

8．7．1 硅溶胶粘结剂技术性能235

8．7．2 硅溶胶表面层涂料235

8．7．3 硅溶胶-水玻璃复合型壳工艺235

8．7．4 脱蜡与焙烧235

参考文献235

9．1．2 熔模铸造用硅溶胶237

9．1．1 硅溶胶的制备237

9．1 硅溶胶粘结剂237

第9章 硅溶胶粘结剂及制壳工艺237

9．1．3 硅溶胶的结构及物化参数238

9．1．4 商品硅溶胶240

9．2 硅溶胶涂料241

9．2．1 硅溶胶涂料组成241

9．2．2 硅溶胶涂料配方242

9．2．3 涂料配制242

9．2．4 涂料性能控制245

9．3 制壳工艺246

9．3．1 模组清洗246

9．3．2 制壳工艺247

9．3．3 影响硅溶胶型壳干燥的因素248

9．3．4 型壳干燥的测试248

9．4．1 脱蜡250

9．4 脱蜡和焙烧250

9．4．2 焙烧252

9．5 硅深胶型壳缺陷分析252

参考文献255

第10章 硅酸乙酯粘结剂及制壳工艺256

10．1 原硅酸乙酯物理化学性质256

10．1．1 原硅酸乙酯256

10．1．2 乙氧基的化学性质257

10．2 硅酸乙酯水解液257

10．2．1 硅酸乙酯水解-缩聚反应258

10．2．2 硅酸乙酯水解加水量M及其意义258

13．3．2 单晶铸造原理和方法258

10．2．3 水解配料用材料259

10．2．4 水解配料计算259

10．2．5 水解液制备260

10．3．1 涂料质量控制262

10．2．6 水解液质量控制262

10．3 硅酸乙酯涂料262

10．3．2 涂料配比263

10．3．3 涂料配制263

10．3．4涂料的使用寿命263

10．4 硅酸乙酯型壳制壳工艺263

10．4．1 型壳的干燥—硬化263

10．4．2 型壳干燥-硬化工艺对强度的影响263

10．5 硅酸乙酯的复合型壳应用264

10．6 硅酯乙酯型壳常见缺陷分析265

参考文献266

11．1．2 熔模铸造型芯的分类267

11．1 概述267

11．1．1 熔模铸造型芯的基本要求267

第11章 熔模铸造型芯267

11．2 热压注法陶瓷型芯268

11．2．1 工艺流程268

11．2．2 浆料制备268

11．2．3 制芯工艺271

11．2．4 型芯缺陷分析及防止措施274

11．2．5 型芯的使用274

11．2．6 型芯脱除275

11．3 传递成形陶瓷型芯276

11．3．1 制芯工艺流程277

11．4．1 灌浆法制芯的工艺流程278

11．3．3 型芯性能278

11．3．2 芯料配比278

11．4 灌浆成形陶瓷型芯278

11．4．2 陶瓷浆料的配比279

11．4．3 型芯制备280

11．5 水溶型芯281

11．5．1 水溶石膏型芯281

11．5．2 水溶陶瓷型芯282

11．6 细孔铸造和埋管铸造284

11．6．1 铸件内腔工艺技术数据285

11．6．2 型芯管材285

11．6．3 金属管材型芯的制造工艺285

11．7 其它型芯286

11．7．1 水玻璃砂芯286

11．7．2 树脂砂替换粘结剂型芯287

参考文献288

第12章 合金熔炼289

12．1 铸钢的熔炼289

12．1．1 熔炼设备289

12．1．2 常用材料295

12．1．3 中频感应炉熔炼298

12．1．4 高频感应小翻转炉熔炼305

12．2 铸造高温合金熔炼306

12．2．1 概述306

12．2．2 真空感应炉308

12．2．3 常用材料310

12．2．4 真空感应炉熔制母合金313

12．2．5 真空感应炉重熔母合金和浇注铸件316

12．3．1 熔炼设备319

12．3 铸造铝合金的熔炼319

12．3．2 常用材料320

12．3．3 熔炼前的准备323

12．3．4 铸造铝合金的精炼和变质处理325

12．3．5 熔炼工艺328

12．4 铸造铜合金的熔炼330

12．4．1 熔炼设备330

12．4．2 常用材料332

12．4．3 熔炼前准备333

12．4．4 熔炼工艺335

12．4．5 脱氧与除气336

12．5 铸造钛合金的熔炼337

12．5．1 熔炼设备337

12．5．2 熔炼工艺338

参考文献340

13．1 熔模铸造常用浇注方法341

13．1．1 重力浇注341

第13章 合金浇注和熔模铸件控制凝固技术341

13．1．2 真空吸铸（CLA法）347

13．1．3 调压浇注350

13．1．4 低压浇注351

13．1．5 离心浇注351

13．2 过滤净化技术352

13．2．1 过滤网（器）的种类352

13．2．2 过滤网（器）的性能和技术要求353

13．2．3 过滤网（器）的规格354

13．2．4 过滤网（器）的使用355

13．3 定向凝固和单晶铸造357

13．3．1 定向凝固原理和方法358

13．3．3 定向凝固和单晶铸造的主要工艺参数359

13．3．4 定向凝固设备361

13．3．5 定向凝固和单晶铸造应用实例364

13．4 高温合金细晶铸造366

13．4．1 熔模铸造高温合金细晶铸造常用的方法367

13．4．2 细晶铸造应用实例和主要工艺参数367

参考文献368

第14章 熔模铸件热处理369

14．1 铸钢件的热处理369

14．1．1 铸钢件热处理的作用369

14．1．2 碳钢铸件的热处理369

14．1．3 低合金钢铸件的热处理370

14．1．4 高锰钢铸件的热处理372

14．1．5 铸造工、模具钢铸件的热处理373

14．1．6 耐热钢铸件的热处理374

14．1．7 铸钢件热处理的常见缺陷与防止376

14．2 铸造不锈钢（含中、高强度不锈钢和不锈耐酸钢）的热处理377

14．2．1 马氏体和铁素体不锈钢铸件的热处理377

14．2．2 奥氏体不锈钢铸件的热处理378

14．2．3 沉淀硬化型不锈钢铸件的热处理379

14．3 球墨铸铁件的热处理379

14．3．1 球墨铸铁件的退火379

14．3．2 球墨铸铁件的正火380

14．4 有色合金铸件的热处理381

14．4．1 铜合金铸件的热处理381

14．4．2 铝合金铸件的热处理382

14．5 高温合金铸件的热处理384

参考文献385

第15章 熔模铸件清理与精整386

15．1 熔模铸件清理386

15．1．1 清除型壳386

15．1．2 切割浇冒口391

15．1．3 表面及内腔清理391

15．2 熔模铸件的修补403

15．2．1 补焊403

15．2．2 浸渗处理408

15．2．3 热等静压（HIP）处理410

15．3 熔模铸件精整415

15．3．1 铸件修整415

15．3．2 铸件矫正416

15．3．3 铸件光饰417

15．3．4 铸件的钝化与防锈422

参考文献427

第16章 各种合金典型铸件熔模铸造工艺429

16．1 铝合金熔模铸造工艺429

16．1．1 复杂薄壁铝合金件的熔模铸造429

16．1．2 波导管的熔模石膏型法429

16．1．3 铝合金叶轮的熔模铸造432

16．2 不锈钢高尔夫球杆头的熔模铸造435

16．2．1 不锈钢高尔夫球杆头的结构特点及质量要求435

16．2．2 杆头熔模铸造工艺要点435

16．3 钛合金叶轮的熔模铸造437

16．3．1 钛合金熔模铸造材料与工艺438

16．3．2 石墨熔模铸型438

16．4．1 概况440

16．4 高温合金叶片的熔模铸造440

16．4．2 铸件尺寸及几何形状441

16．4．3 控制铸件疏松的一些工艺措施444

参考文献446

第17章 艺术品熔模铸造447

17．1 艺术品熔模铸造工艺方法分类、特点和应用447

17．2 艺术品熔模铸造的模具制作447

17．3 艺术铸件结构设计447

17．4 艺术品熔模449

17．4．1 艺术品熔模铸造的制模方法及应用特点449

17．4．2 艺术品熔模铸造用模料449

17．5 多层型壳的制作450

17．6 石膏铸型的制作450

17．6．2 石膏铸型制作工艺451

17．6．1 石膏铸型混合料（铸粉）451

17．6．3 焙烧及浇注453

17．7 艺术铸造用合金454

17．7．1 艺术铸造用合金的性能要求454

17．7．2 铜合金456

17．7．3 铝合金461

17．7．4 锌合金462

17．7．5 低熔点合金463

17．7．6 贵金属465

17．7．7 铸铁469

17．7．8 铸造不锈钢469

17．8 艺术铸件的焊接和着色470

17．8．1 艺术铸件的焊接470

17．8．2 艺术铸件的着色和保护472

17．9 实例479

参考文献480

第18章 熔模铸件质量检验和常见缺陷分析481

18．1 概述481

18．1．1 熔模铸件质量标准481

18．1．2 铸件检验项目、内容和方法481

18．1．3 铸件按工作条件及用途分类482

18．2 熔模铸件几何尺寸和重量的检测484

18．2．1 熔模铸件尺寸（线性尺寸）公差484

18．2．2 熔模铸件形位公差484

18．2．3 熔模铸件尺寸检测的方式、方法484

18．2．4 叶片型面和空心叶片壁厚的测量486

18．2．5 熔模铸件重量偏差的评定489

18．3．2 铸件表面粗糙度的评定方法490

18．3．3 浇冒口余根490

18．3．1 铸件表面粗糙度的技术标准490

18．3 熔模铸件表面粗糙度的评定和浇冒口余根490

18．4 化学成分检验491

18．4．1 化学成分检验取样方法491

18．4．2 化学成分检验方法标准代号和名称492

18．5 力学性能检验492

18．5．1 力学性能检验的项目、内容和方法492

18．5．2 力学性能试样493

18．6 铸件表面和近表面缺陷的检验500

18．6．1 磁粉探伤500

18．6．2 渗透探伤502

18．6．3 熔模铸件允许存在的表面和近表面缺陷505

18．7．2 X射线探伤方法507

18．7．1 X射线探伤设备、器材507

18．7 X射线探伤507

18．7．3 X射线探伤缺陷判断508

18．7．4 X射线透照熔模铸件内部允许的缺陷508

18．8 金相检验510

18．8．1 低倍组织检查510

18．8．2 铸件晶粒度检查510

18．8．3 表面组织检查512

18．8．4 铸件内部组织检查513

18．8．5 常用的金相检验方法标准515

18．9 其它特殊性能检验515

18．9．1 密封性检验515

18．9．3 抗腐蚀性检测516

18．9．4 常用特殊性能检验方法标准516

18．9．2 钢及高温合金抗氧化性的检测516

18．10 熔模铸件常见缺陷及其防止方法519

参考文献523

第19章 熔模铸造生产组织和管理524

19．1 概述524

19．1．1 企业与管理524

19．1．2 现代企业管理524

19．1．3 两种现代企业管理思想524

19．2 熔模铸造企业管理方法526

19．2．1 生产计划526

19．2．2 生产现场控制527

19．2．3 质量管理529

19．2．4 库存管理531

19．2．5 成本控制533

19．3．2 计算机管理的优势537

19．3 熔模铸造企业的计算机管理537

19．3．1 计算机简介537

19．3．3 熔模铸造企业实施计算机管理538

参考文献539

第20章 计算机技术在熔模铸造中的应用540

20．1 熔模铸造过程的计算机数值模拟540

20．1．1 历史和现状540

20．1．2 基本原理541

20．1．3 软件的组成542

20．1．4 世界知名铸造过程模拟软件简介544

20．1．5 选购软件须知546

20．1．6 软件的使用548

20．2．1 基本原理551

20．2 快速样件和快速模具成形技术551

20．2．2 快速成形方法552

20．2．3 常用快速自动成形设备554

20．2．4 快速成形技术在熔模铸造中的应用554

20．2．5 应用效果比较557

20．3 在熔模铸造生产中实施并行工程560

20．3．1 串行工程和并行工程560

20．3．2 熔模铸造生产中实施并行工程561

20．3．3 并行工程环境下熔模铸件的开发与生产562

20．3．4 应用实例564

参考文献565

附录A 熔模铸造常用工艺材料性能的测定方法567

附录B 精密铸造主要生产厂家名录574

附录C 精密铸造主要原辅材料、设备和仪器厂家名录584