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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