铝合金铸造工艺
一、铸造概论
铝合金铸造的种类如下：
由于铝合金各组元不同，从而表现出合金的物理、化学性能均有所不同，结晶过程也不尽相同。故必须针对铝合金特性，合理选择铸造方法，才能防止或在许可范围内减少铸造缺陷的产生，从而优化铸件。
1、铝合金铸造工艺性能
铝合金铸造工艺性能，通常理解为在充满铸型、结晶和冷却过程中表现最为突出的那些性能的综合。流动性、收缩性、气密性、铸造应力、吸气性。铝合金这些特性取决于合金的成分，但也与铸造因素、合金加热温度、铸型的复杂程度、浇冒口系统、浇口形状等有关。
(1) 流动性
流动性是指合金液体充填铸型的能力。流动性的大小决定合金能否铸造复杂的铸件。在铝合金中共晶合金的流动性最好。
影响流动性的因素很多，主要是成分、温度以及合金液体中存在金属氧化物、金属化合物及其他污染物的固相颗粒，但外在的根本因素为浇注温度及浇注压力（俗称浇注压头）的高低。
(2) 收缩性
收缩性是铸造铝合金的主要特征之一。一般讲，合金从液体浇注到凝固，直至冷到室温，共分为三个阶段，分别为液态收缩、凝固收缩和固态收缩。合金的收缩性对铸件质量有决定性的影响，它影响着铸件的缩孔大小、应力的产生、裂纹的形成及尺寸的变化。通常铸件收缩又分为体收缩和线收缩，在实际生产中一般应用线收缩来衡量合金的收缩性。
铝合金收缩大小，通常以百分数来表示，称为收缩率。
①体收缩
体收缩包括液体收缩与凝固收缩。
铸造合金液从浇注到凝固，在最后凝固的地方会出现宏观或显微收缩，这种因收缩引起的宏观缩孔肉眼可见，并分为集中缩孔和分散性缩孔。集中缩孔的孔径大而集中，并分布在铸件顶部或截面厚大的热节处。分散性缩孔形貌分散而细小，大部分分布在铸件轴心和热节部位。显微缩孔肉眼难以看到，显微缩孔大部分分布在晶界下或树枝晶的枝晶间。
缩孔和疏松是铸件的主要缺陷之一，产生的原因是液态收缩大于固态收缩。生产中发现，铸造铝合金凝固范围越小，越易形成集中缩孔，凝固范围越宽，越易形成分散性缩孔，因此，在设计中必须使铸造铝合金符合顺序凝固原则，即铸件在液态到凝固期间的体收缩应得到合金液的补充，是缩孔和疏松集中在铸件外部冒口中。对易产生分散疏松的铝合金铸件，冒口设置数量比集中缩孔要多，并在易产生疏松处设置冷铁，加大局部冷却速度，使其同时或快速凝固。
②线收缩
线收缩大小将直接影响铸件的质量。线收缩越大，铝铸件产生裂纹与应力的趋向也越大；冷却后铸件尺寸及形状变化也越大。
对于不同的铸造铝合金有不同的铸造收缩率，即使同一合金，铸件不同，收缩率也不同，在同一铸件上，其长、宽、高的收缩率也不同。应根据具体情况而定。
(3) 热裂性
铝铸件热裂纹的产生，主要是由于铸件收缩应力超过了金属晶粒间的结合力，大多沿晶界产生从裂纹断口观察可见裂纹处金属往往被氧化，失去金属光泽。裂纹沿晶界延伸，形状呈锯齿形，表面较宽，内部较窄，有的则穿透整个铸件的端面。
不同铝合金铸件产生裂纹的倾向也不同，这是因为铸铝合金凝固过程中开始形成完整的结晶框架的温度与凝固温度之差越大，合金收缩率就越大，产生热裂纹倾向也越大，即使同一种合金也因铸型的阻力、铸件的结构、浇注工艺等因素产生热裂纹倾向也不同。生产中常采用退让性铸型，或改进铸铝合金的浇注系统等措施，使铝铸件避免产生裂纹。通常采用热裂环法检测铝铸件热裂纹。
(4) 气密性
铸铝合金气密性是指腔体型铝铸件在高压气体或液体的作用下不渗漏程度，气密性实际上表征了铸件内部组织致密与纯净的程度。
铸铝合金的气密性与合金的性质有关，合金凝固范围越小，产生疏松倾向也越小，同时产生析出性气孔越小，则合金的气密性就越高。同一种铸铝合金的气密性好坏，还与铸造工艺有关，如降低铸铝合金浇注温度、放置冷铁以加快冷却速度以及在压力下凝固结晶等，均可使铝铸件的气密性提高。也可用浸渗法堵塞泄露空隙来提高铸件的气密性。
(5) 铸造应力
铸造应力包括热应力、相变应力及收缩应力三种。各种应力产生的原因不尽相同。
①热应力
热应力是由于铸件不同的几何形状相交处断面厚薄不均，冷却不一致引起的。在薄壁处形成压应力，导致在铸件中残留应力。
②相变应力
相变应力是由于某些铸铝合金在凝固后冷却过程中产生相变，随之带来体积尺寸变化。主要是铝铸件壁厚不均，不同部位在不同时间内发生相变所致。
③收缩应力
铝铸件收缩时受到铸型、型芯的阻碍而产生拉应力所致。这种应力是暂时的，铝铸件开箱是会自动消失。但开箱时间不当，则常常会造成热裂纹，特别是金属型浇注的铝合金往往在这种应力作用下容易产生热裂纹。
铸铝合金件中的残留应力降低了合金的力学性能，影响铸件的加工精度。铝铸件中的残留应力可通过退火处理消除。合金因导热性好，冷却过程中无相变，只要铸件结构设计合理，铝铸件的残留应力一般较小。
(6) 吸气性
铝合金易吸收气体，是铸造铝合金的主要特性。液态铝及铝合金的组分与炉料、有机物燃烧产物及铸型等所含水分发生反应而产生的氢气被铝液体吸收所致。
铝合金熔液温度越高，吸收的氢也越多；在700℃时，每100g铝中氢的溶解度为0.5～0.9，温度升高到850℃时，氢的溶解度增加2～3倍。当含碱金属杂质时，氢在铝液中的溶解度显著增加。
铸铝合金除熔炼时吸气外，在浇入铸型时也会产生吸气，进入铸型内的液态金属随温度下降，气体的溶解度下降，析出多余的气体，有一部分逸不出的气体留在铸件内形成气孔，这就是通常称的“针孔”。气体有时会与缩孔结合在一起，铝液中析出的气体留在缩孔内。若气泡受热产生的压力很大，则气孔表面光滑，孔的周围有一圈光亮层；若气泡产生的压力小，则孔内表面多皱纹，看上去如“苍蝇脚”，仔细观察又具有缩孔的特征。
铸铝合金液中含氢量越高，铸件中产生的针孔也越多。铝铸件中针孔不仅降低了铸件的气密性、耐蚀性，还降低了合金的力学性能。要获得无气孔或少气孔的铝铸件，关键在于熔炼条件。若熔炼时添加覆盖剂保护，合金的吸气量大为减少。对铝熔液作精炼处理，可有效控制铝液中的含氢量。
二、砂型铸造
采用砂粒、粘土及其他辅助材料制成铸型的铸造方法称为砂型铸造。砂型的材料统称为造型材料。有色金属应用的砂型由砂子、粘土或其他粘结剂和水配制而成。
铝铸件成型过程是金属与铸型相互作用的过程。铝合金液注入铸型后将热量传递给铸型，砂模铸型受到液体金属的热作用、机械作用、化学作用。因此要获得优质的铸件除严格掌握熔炼工艺外，还必须正确设计型（芯）砂的配比、造型及浇注等工艺。
三、金属型铸造
1、简介及工艺流程
金属型铸造又称硬模铸造或永久型铸造，是将熔炼好的铝合金浇入金属型中获得铸件的方法，铝合金金属型铸造大多采用金属型芯，也可采用砂芯或壳芯等方法，与压力铸造相比，铝合金金属型使用寿命长。
2、铸造优点
(1) 优点
金属型冷却速度较快，铸件组织较致密，可进行热处理强化，力学性能比砂型铸造高15%左右。
金属型铸造，铸件质量稳定，表面粗糙度优于砂型铸造，废品率低。
劳动条件好，生产率高，工人易于掌握。
(2) 缺点
金属型导热系数大，充型能力差。
金属型本身无透气性。必须采取相应措施才能有效排气。
金属型无退让性，易在凝固时产生裂纹和变形。
3、金属型铸件常见缺陷及预防
(1) 针孔
预防产生针孔的措施：
严禁使用被污染的铸造铝合金材料、沾有有机化合物及被严重氧化腐蚀的材料。
控制熔炼工艺，加强除气精炼。
控制金属型涂料厚度，过厚易产生针孔。
模具温度不宜太高，对铸件厚壁部位采用激冷措施，如镶铜块或浇水等。
采用砂型时严格控制水分，尽量用干芯。
(2) 气孔
预防气孔产生的措施：
修改不合理的浇冒口系统，使液流平稳，避免气体卷入。
模具与型芯应预先预热，后上涂料，结束后必须要烘透方可使用。
设计模具与型芯应考虑足够的排气措施。
(3)氧化夹渣
预防氧化夹渣的措施：
严格控制熔炼工艺，快速熔炼，减少氧化，除渣彻底。Al－Mg合金必须在覆盖剂下熔炼。
熔炉、工具要清洁，不得有氧化物，并应预热，涂料涂后应烘干使用。
设计的浇注系统必须有稳流、缓冲、撇渣能力。
采用倾斜浇注系统，使液流稳定，不产生二次氧化。
选用的涂料粘附力要强，浇注过程中不产生剥落而进入铸件中形成夹渣。
(4) 热裂
预防产生热裂的措施：
实际浇注系统时应避免局部过热，减少内应力。
模具及型芯斜度必须保证在2°以上，浇冒口一经凝固即可抽芯开模，必要时可用砂芯代替金属型芯。
控制涂料厚度，使铸件各部分冷却速度一致。
根据铸件厚薄情况选择适当的模温。
细化合金组织，提高热裂能力。
改进铸件结构，消除尖角及壁厚突变，减少热裂倾向。
(5) 疏松
预防产生疏松的措施：
合理冒口设置，保证其凝固，且有补缩能力。
适当调低金属型模具工作温度。
控制涂层厚度，厚壁处减薄。
调整金属型各部位冷却速度，使铸件厚壁处有较大的激冷能力。
适当降低金属浇注温度。
铝合金也可以压铸工艺品，只不过一般工艺品都要进行电镀处理，而铝合金的电镀性能不好，所以少用，另外铝合金只能使用冷室压铸机，而锌合金使用热室压铸机，在效率上要比铝合金高很多，如果不考虑材料成本的话（小件的材料成本所占比例不大）锌合金铸造的成本要低很多。
（1）我国铸造行业的基本情况
据有关资料分析估计，我国有各类铸造厂点约2万余家，从业人数约120多万人，年产铸件1200万吨左右，铸件产值超过400亿元，居世界第二位，1994年出口铸件约55万吨，总值3.3亿美元。从产业结构看，现有大量从属于主机生产厂或公司的铸造分厂或铸造车间；也有在推行专业化生产过程中发展起来的一大批独立的专业铸造厂（以工艺专业化为主）；还有改革开放以来乡镇建立的为数众多的小型铸造厂点。就规模和水平而言，既有工艺先进、机械化程度高、年产铸件达数万吨的大型铸造厂；也有工艺落后、设备简陋、基本上手工操作，年产铸件百吨的小铸造厂。全员劳动生产率，以铸铁件为例全国平均水平为8~10吨/人 年左右。一般铸造厂的铸铁件与铸钢件每吨能耗分别为550~650公斤标准煤与900~1000公斤标准煤。近十年来，通过技术改造，一批企业有了较大的进步和改观，形成一批具有先进水平的铸造骨干生产厂，但总体来说，我国铸造成业仍面临着经济效益差，铸件质量低，能源、材料消耗高，劳动条件恶劣，环境污染等严重问题。
1989—1992年统计分析表明，市场对铸件的需求呈上繁荣昌盛趋势，我国铸件产量按合金种类分，铸铁件占81%~83%，铸钢件占13%~15%，非铁合金铸件占3.5%~4.5%。熔模精铸件年产量17万吨，压铸件年产量约25万吨，占2%。
1994年我国各类铸件的产量见表1—1—1，各类铸件产量在各地区颁的情况见表1─1─2。
（2）近5—10年来我国铸造行业的技术进步和发展变化
随着改革开放，以及“七五”、“八五”的技术改造，使我国铸造行业发生了不少变化。铸造工艺、技术水平和铸件质量水平在总体上比前10年有了一定的提高，出现了一批具有国际80年代水平的重点骨干铸造厂。我国铸造行业的技术进步和发展变化主要表现在：
1）新装备的应用提高了我国铸造生产机械化水平。
──机床、石油、通用和重型机械等行业的成批量生产已先后引进80多条树脂砂生产线。同时国内开发装备了5~20吨/时能力的树脂砂技术和装备的应用形成了一批以树指砂工艺为主的铸造生产，提高了铸造生产的技术水平，使我国大中型铸件的尺寸精度达到CT9—11级，表面粗糙达Ra12.5~50μm，其质量接近国际80年代水平。目前我国已形成年产70多万吨的树脂砂铸件生产能力，并能成功地生产出150吨重的树脂砂铸钢件。国内部分工厂已能适应国际市场要求，用树脂砂工艺生产出口的机床铸件和其他铸件。
——汽车、内燃机等行业的大批量流水生产中已先后引进冲造型线31条。在消化吸收的基础上，国内自主开发研制气冲造型机和线29台（条）。由于这些自动造型线投入生产并采用了优质细钢丸清理，在我国形成了一批采用先进工艺大指生产铸件的厂点，使部份铸造厂生产的缸体、缸盖和箱体等铸件的尺寸精度达到ISOCT6—8级，表面粗糙度达到Ra12.5~25μm，接近国外同类铸件的质量水平。此外，我国还先后引进垂直和水平分型的高压、射压、挤压和静压以及“V”法等先进的造型生产线70多条，这对提高我国高强度薄壁铸件的质量水平起到了显著的促进作用。
──消失模工艺由于尺寸精度高（可达0.2mm以内），表面光洁（Ra5~6μm），生产成本低，投资省等优点，近几年在欧美等国已得到较快的发展。我国已应用消失模技术生产汽车用铝合金进气管，以及阀门、管件等铸铁件。
──铸铁管待业先后引进约10套直径1m以下中型球墨铸铁管离心铸造成套设备，每个工厂形成3~5万吨/年的生产能力。同时国内已研制开发出球墨铸铁管的水冷金属型离心机和多种配套辅机，预计在今后2~3年内我国离心球墨铸铁管的年产量将会迅速增加。
──重型机械行业引进AOD与VOD等炉外精炼技术与设备，有自动控制的80吨大型电弧炉等先进装备，大大地提高了高级合金铸钢件的内在质量。
──近几年我国共引进各类制芯机110多台（套）。我国已能批量生产各种类型、型号的热芯盒机、壳芯机。三乙胺法的冷芯盒装备和制芯单元经过消化吸收已研制成功或投入使用。制芯水平有了很大提高。
──近几年引进压铸机100多台，并自行研制成功1.6万Kn的压铸机。铝压铸件水平也有了很大提高。
2）新材质的研制应用提高了整机的使用寿命和可靠性。
──我国富有的稀土资源在铸造生产中得到广泛的应用。稀土镁球墨铸铁已在汽车、柴油机，以及其他机械产品中大量应用。稀土中碳低合金铸钢和耐热铸钢在机械和冶金产品中得到良好应用，并获得可观的技术经济效益。
──高强度、高弹性模数的灰铸铁已成功地应用于机床铸件，提高了机床的精度；高强度薄壁灰铸铁件铸造技术的应用，使最薄壁厚仅4~6毫米的缸体、缸盖铸件的本体断面硬度差HB<30，组织细密均匀。
──蠕墨铸铁已在汽车排气管和大马力柴油机缸盖上应用，使汽车排气管的使用寿命提高了4~5倍，达到10万里以上。
──高磷、含硼和钒钛等耐磨铸铁已在机床导轨、缸盖和活塞环上大量应用，使其耐磨性和使用寿命提高了1~2倍；高铬和低铬抗磨铸铁已在耐磨件上大量应用，使用寿命比原材质分别提高8~10倍和2~3倍。
──研制出ZL206高温耐热铝合金和ZM6耐热高强稀土镁合金等新型航空材料。
3）新工艺和新技术的推广应用促进了铸造技术水平及铸件内在和外观质量的提高。
──经过十多年的研制和攻关，已形成我国自己的孕育剂、球化剂和蠕化剂系列，逐步形成按国爱标准商品化供应三剂的生产基地，有力地促进了我国铸铁件内在质量的提高。
──近几年开发和推广了各种先进的铸铁熔炼设备，从而进一步提高了铁液温度，减少铁液氧化。外热式热风（风温500~600）冲天炉已开始在我国应用，使铁液温度达到1500。冲天炉──电炉双联熔炼工艺已在大批量流水及批量生产中较广泛应用。
──在缸体、缸盖等高强度薄壁铸件等方面的大批量流水生产中应用了过滤网技术，改善了铸件内在质量，减少了渣孔缺陷。
──金属型覆砂铸造技术在柴油机曲轴上得到了成功的应用，它有效地提高了曲轴的质量和成品率。
──成功地生产出60万千瓦的汽轮机高中压缸体，12.5~17万千瓦水轮机不锈钢叶片，毛重330吨的大型铸钢件，以及毛重5吨、净重2.7吨的大型铝合金铸件。
──热芯盒、壳芯、冷芯盒等先进的树脂砂制芯工艺技术已在汽车、内燃机、拖拉机、机床等行业的铸件上得到较普遍应用，大大提高了铸件的尺寸精度。
──国内已成功地开发出水平连续铸造技术和装备，并生产出60~200和40x40~200x200的墨铸铁和灰铸铁型材。该材质具有组织致密、强度高、耐压、尺寸精度高和表面光洁等一系列优点。
──我国精铸技术有了长足的进步，采用近净形技术生产出无余量航空发动机叶片，达到国际80年代水平。目前生产的不锈钢精铸件能力已达1万吨/年，其尺寸精度和表面粗糙度达到国际水平，满足出口要求。
4）原辅材料的供应开始有了好转。
铸造原辅材料的质量和供应长期以来一直制约着我国铸造业的发展和铸件质量的提高。经过广大铸造工作者四十多年的呼吁和艰苦奋斗，此局面开始有所好转。
──对铸造用原砂、膨润土等资源进行了较系统的调研和基础工作。在统一规划下，内蒙大林、巴胡塔、东西都昌、河南郑庵、福建东山、平潭等30多个采砂场全部实现了原砂的水洗，使原砂的含泥量低于0.8%。目前这些采砂场的水洗砂年产量达150~200多万吨，擦洗砂年产量为50多万吨。
──我国已能批量生产和商品化供应树脂砂造型和制芯用各种树脂、硬化剂及辅料，以及商品化供应复膜树脂砂。
──涂料、结合剂等各种辅助材料已有了引进和商品化生产供应，为今后系统发展奠定了基础。
──生产高温优质铁液所需的铸造焦已在我国初步建成生产基地，形成一定的指规模，为稳定球墨铸铁件和高强度灰铸铁件的质量创造了有利条件。
5）先进的测试手段和电子技术在铸造生产中得到应用和发展。
──近年来在许多重点待业的骨干铸造厂点较多地采用直读光谱仪和热分析仪，快速且有效地控制了炉前金属液万分和杂质元素会计师，采用声频、声速等测试方法控制铸件的质量，保证了铸件内在质量的可靠和稳定。
──三坐标测量仪已在少数大型铸造厂开始应用，有效地保证了模具、芯盒及至铸件的尺寸精度。
──电子计算机已在铸造生产中得到应用。目前已用于生产管理和各种数据处理，生产过程自动化控制，以及铸造工艺辅助设计等领域。
──机械手和机器人在铸造生产的落砂、清理工序，以及压铸熔模精铸中开始得到应用。
1.2 市场需求分析
（1）从铸造生产现状和产量增长趋势对铸件需求分析
按照我国国民经济总体发展规划设想，90年代我国国民生产总值将以8%~9%速度增长。经济建设规模会继续扩大，铸件出口量也将有所增加，预计我国铸件产量会继续增长。同时，由于技术进步因素，如提高铸件尺寸精度，减薄铸件壁厚，处长铸件使用寿命，扩大应用轻合金铸件，采用工程塑料肮脏冲压──焊接结构件等，预测铸件产量以平均每年约4%的速度继续增长。到2000年，我国铸件年产量将达到1350万吨左右。
（2）从重点主机产品发展对铸件需求分析
──汽车铸件上升幅度较大，到2000年汽车用种类铸件年用量将达150万吨。
──由于建筑业的兴旺和国家大力发展水、油、气的管道输送，铸铁管的产量会以较快的速度增长，到2000年将超过230万吨。其中离心球墨铸铁管由于引进的近10套主机相继投产，到2000年时其产量会超过50万吨，使其在铸铁管中的比例由目前的5%上升到20%~25%。
──铁道机车、发电设备、冶金矿山和各种专业机械等由于国家投资向基础设施倾斜而有较大的增长，预计到2000年时的产量比目前产量增长30%以上，铸件产量也会有所增加。
──农机、内燃机铸件的产量仍会有稳定的增长，到2000年预计产量会超过200万吨。
──机床、阀门、液压铸件产量也会有一定的增长，由于树脂砂的应用，该类铸件出口量会有所增加。机床铸件占全部铸件重量的比例可能仍在7%左右。
（3）从重点主机产品发展对各类铸造合金需求分析
1）铸铁件产量继续增长，但在铸件总产量中所占的比例仍维持在80%~82%左右，其内部的构成比例将产生较大的变化。
──球墨铸铁件由于汽车产量的急剧增加和近10套离心球队墨铸铁管生产线的陆续投产，以及它进一步代替部分铸钢件和可锻铸铁件而有较大幅度的增长，预计到2000年，我国球队墨铸铁件所占的比例将超过15%，年产量达200万吨。
──可锻铸铁件虽在管接头、紧固件和线路金具等产品上仍有一定的市场，但由于它在汽车行业用量的急剧减少而下降幅度较大。预计到2000年，其比例将下降至2%~3%，年产量为30~40万吨。
──灰铸铁件由于在几个主要产品，如汽车、柴油机、拖拉机、机床、各种专业机器中仍大量应用，其产量会继续增长。预计到2000年，年产量900万吨，它占全部铸件重量的比例会稍有下降，在65%左右。
2）非铁合金铸件产量和比例上升幅度较大。
──由于未来5~10年内我国小轿车、摩托车和休闲办公室用品的产量迅速增加，我国铝合金铸件和铝、锌合金压铸件的产量会大幅度增加。预计到2000年，铝合金铸件产量有可能达到80万吨左右，占铸件总产量的6%，由于受到有色产量的限制，增长速度也将受到制约。
──铜合金铸件产量变化不大，所占比例会有所下降。
3）铸钢件年产量将下降，约在120万吨左右，它在全部铸件中所占比例会略有下降，但其中合金铸钢件的需求将进一步增加，使它占全部铸钢件的比例上升到25%~30%。
（4）国际市场需求分析
近几年世界铸件年产量牌稳定时期，一般在7000~7500万吨，其中球墨铸铁件和铝合金铸件以较高幅度增长，而一般灰铸铁件、可锻铸铁件和铸钢件有所下降。由于受能源劳动力价格和环境等因素的影响，今后西方工业发达国家的铸件产量将会逐渐减少，转而向发展中国家采购一般铸件，但同时又会向发展中国家出口高附加值、高技术含量的优质铸件。如按1990~1993年我国铸件出口平均每年增长15%计算，至2000年我国铸件出口量可能达到100万吨，比现在增长1倍多。
1.3 振兴目标
（1）振兴总目标
可以设想用十五年或更多一点时间从根本上改变我国铸造生产的落后状况，力争基本上能满足国家支柱产业──机械工业、汽车工业及高机关报技术产业对高质量铸件的需求，以及国民经济基础设施和人民生活的需求，使我国铸造工业的总体技术水平接近世界水平。
2000年以前为振兴的第一阶段。在加速消化吸收引进的工艺技术和装备的同时，结合我国具体的生产条件和资源情况，积极研究开发铸造新工艺、新材料、新技术和新装备，切实解决好铸造原辅材料的商品化，使其质量与品种适合铸造技术发展的要求，形成一批在国际市场上具有竞争力的骨干铸造生产企业。提高国产铸造机械和工艺装备的质量和可靠性，以促进我国铸造生产的优质、低耗、高效益、少污染，为振兴总目标打下基础。
2001年到2010年为振兴的第二阶段。主要铸件产品性能、质量和可靠性达到当时的国际水平，在我国形成比较完整的原辅材料供应体系，以及自主开发的铸造机械和工艺装备体系。
（2）近期目标
预计到2000年，我国铸件产量将达到1350万吨。主要矛盾是提高铸件质量档次、技术经济效益，以及解决工作条件和环境污染问题。力争“九五”或更长一些时期内通过市场竞争，优胜劣汰，深化体制改革和宏观控制，使我国铸造厂点逐步调整至一个较合理的水平，形成约6000家左右厂点，从业人数为60~80万人的行业基本队伍，并使其中1/4成为重点铸造厂，达到规模经济。这些重点铸造厂中的10%（约150家）分别成为各行业的骨干厂，达到或接近工业发达国家80年代末90年代初的生产技术水平；90%（约1400家）重点铸造厂达到工业发达国家80年代中的水平。
1.4 近期规模经济生产发展目标
按产品种类生产指和方式的不同，各类铸件的骨干铸造厂的规模经济生产发展目标为：
1）大批量流水生产的汽车、内燃机、拖拉机铸件和铸铁管，规模经济批量为1.5~2万吨/年•厂以上。其中，某些大型铸造厂（集团公司）和离心球墨铸铁管厂应达到5万吨/年•厂以上。首先是汽车铸造待业在铸件质量、机械化和自动化程度、工艺技术水平、人员素质和环保质量等方面在“九五”期间进一步提高，总体生产水平达到工业发达国家80年代末的水平，一部分达到90年代初的水平，并具有在国际市场上的竞争能力。
2）成批量生产的机床、阀门、铁道机车和通用的专用的机械类铸件，规模经济批量为0.7万吨/年•厂以上。在技术与装备上应大力推广树脂砂技术，使该类铸件在内在质量、尺寸精度和表面粗糙度等方面达到当今国际标准，总体生产水平，包括机械化程度，达到工业发达国家90年代初水平。环保质量符合国家标准，建立起该类铸件的出口基地。
3）单件、小批量生产的重、大型矿山、电站、冶金等机械铸件，规模经济批量应在0.7万吨/年•厂以上。工艺技术和装备水平、环保质量达到工业发达国家80年代末90年代初的水平，能为国家重大工程项目的关键设备提供优质可靠的铸件，并在国际市场上具有竞争力。
4）批量生产的精密小铸件（如液压件、小型压缩机以及高新技术用铸件等），应按工艺要求尽可能集中生产，规模经济批量应达到1000~2000吨/年•厂以上；熔模精铸件在品种相对集中专业化生产基础上力求提高经济规模，达到500吨/年•厂以上。应用当时国际先进水平的工艺技术、材料和装备，使液压件毛坏质量问题得到彻底解决，溶模精铸件的精度和表面粗糙度达到国际同类产品水平。环保质量达到国家标准并建立起部分附加值高的铸件出口基地。
5）铝合金铸件的规模经济批量应在500~1000吨/年•厂以上。铸件质量和经济效益应达到工业先进国家90年代初水平，满足汽车、仪器仪表等行业的需求，环保质量应达到国家标准。
（3）远景目标
到2010年，采用适合我国国情的世界上先进的铸造技术和装备，形成比较完整的我国铸造原辅材料供应体系和能自主开发的铸造机械和工艺装备体系。铸件在数量上和质量上能完全满足机械工业的需求，并有部分中、高档铸件出口。调整铸造厂点到5000点铸造企业，并使其中60%（约3000家）成为重点铸造企业，其中30%（约900家）为骨干企业，其生产技术水平、铸件产品性能和环保质量等均达到当时国际水平，70%（约2000家）达到工业发达国家20世纪90年代末水平。
铝合金压铸的产品有：汽车、工程建设、电力、电子、计算机、家用电器、高保真音箱、军用舰船、航空、航天等这些军工领域。
铝合金压铸类产品主要用于电子、汽车、电机、家电和一些通讯行业等，一些高性能、高精度、高韧性的优质铝合金产品也被用于大型飞机、船舶等要求比较高的行业中。主要的用途还是在一些器械的零件上。
压铸是一种利用高压强制将金属熔液压入形状复杂的金属模内的一种精密铸造法。在高温将熔化合金压入精密铸模，在短时间内大量生产高精度而铸面优良的铸造方式叫作铝合金压铸。
铝合金压铸的特点
1、产品表面光洁度好，一般可达Ra6.3甚至可达Ra1.6。
2、不可热处理。
3、产品气密性高，铸件强度和表面硬度高，但延伸率低，壁厚过厚易产生气孔。
4、模具成本较高，使用寿命短。
5、生产效率高。
6、可生产薄壁件，加工余量小。
7、无法使用特种铝合金。
熔模精密铸造是在古代蜡模铸造的基础上发展起来的。作为文明古国，中国是使用这一技术较早的国家之一，远在公元前数百年，我国古代劳动人民就创造了这种失蜡铸造技术，用来铸造带有各种精细花纹和文字的钟鼎及器皿等制品，如春秋时的曾侯乙墓尊盘等。曾侯乙墓尊盘底座为多条相互缠绕的龙，它们首尾相连，上下交错，形成中间镂空的多层云纹状图案，这些图案用普通铸造工艺很难制造出来，而用失蜡法铸造工艺，可以利用石蜡没有强度、易于雕刻的特点，用普通工具就可以雕刻出与所要得到的曾侯乙墓尊盘一样的石蜡材质的工艺品，然后再附加浇注系统，涂料、脱蜡、浇注，就可以得到精美的曾侯乙墓尊盘。
现代熔模铸造方法在工业生产中得到实际应用是在二十世纪四十年代。当时航空喷气发动机的发展，要求制造像叶片、叶轮、喷嘴等形状复杂，尺寸精确以及表面光洁的耐热合金零件。由于耐热合金材料难于机械加工，零件形状复杂，以致不能或难于用其它方法制造，因此，需要寻找一种新的精密的成型工艺，于是借鉴古代流传下来的失蜡铸造，经过对材料和工艺的改进，现代熔模铸造方法在古代工艺的基础上获得重要的发展。所以，航空工业的发展推动了熔模铸造的应用，而熔模铸造的不断改进和完善，也为航空工业进一步提高性能创造了有利的条件。
我国是于上世纪五、六十年代开始将熔模铸造应用于工业生产。其后这种先进的铸造工艺得到巨大的发展，相继在航空、汽车、机床、船舶、内燃机、气轮机、电讯仪器、武器、医疗器械以及刀具等制造工业中被广泛采用，同时也用于工艺美术品的制造。
所谓熔模铸造工艺，简单说就是用易熔材料（例如蜡料或塑料）制成可熔性模型（简称熔模或模型），在其上涂覆若干层特制的耐火涂料，经过干燥和硬化形成一个整体型壳后，再用蒸汽或热水从型壳中熔掉模型，然后把型壳置于砂箱中，在其四周填充干砂造型，最后将铸型放入焙烧炉中经过高温焙烧（如采用高强度型壳时，可不必造型而将脱模后的型壳直接焙烧），铸型或型壳经焙烧后，于其中浇注熔融金属而得到铸件。
熔模铸件尺寸精度较高，一般可达CT4-6（砂型铸造为CT10~13，压铸为CT5~7），当然由于熔模铸造的工艺过程复杂，影响铸件尺寸精度的因素较多，例如模料的收缩、熔模的变形、型壳在加热和冷却过程中的线量变化、合金的收缩率以及在凝固过程中铸件的变形等，所以普通熔模铸件的尺寸精度虽然较高，但其一致性仍需提高（采用中、高温蜡料的铸件尺寸一致性要提高很多）。
压制熔模时，采用型腔表面光洁度高的压型，因此，熔模的表面光洁度也比较高。此外，型壳由耐高温的特殊粘结剂和耐火材料配制成的耐火涂料涂挂在熔模上而制成，与熔融金属直接接触的型腔内表面光洁度高。所以，熔模铸件的表面光洁度比一般铸造件的高，一般可达Ra.1.6~3.2μm.
熔模铸造最大的优点就是由于熔模铸件有着很高的尺寸精度和表面光洁度，所以可减少机械加工工作，只是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。由此可见，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。
铜合金：常见的铜合金有黄铜,青铜及白铜等.
铝合金：根据铝合金的成分和生产工艺特点,通常分为形变与铸造铝合金两大类.工业上应用的主要有铝-锰,铝-镁,铝-镁-铜,铝-镁-硅-铜,铝-锌-镁-铜等合金.变形铝合金也叫熟铝合金,据其成分和性能特点又分为防锈铝,硬铝,超硬铝,锻铝和特殊铝等五种.
铅基合金：铅基轴承合金是铅锑锡铜合金,它的硬度适中,磨合性好,磨擦系数稍大,而韧性很低.回此,它适用于浇注受震较小,载荷较轻或速度较慢的轴瓦.
镍合金：镍能与铜,铁,锰,铬,硅,镁组成多种合金.其中镍铜合金是著名的孟乃尔合金,它强度高,塑性好,在750度以下的大气中,化学性能稳定,广泛用于电气工业,真空管,化学工业,医疗器材和航海船舶工业等方面.
锌合金：锌合金的主要添加元素有铝,铜和镁等.锌合金按加工工艺可分为形变与铸造锌合金两类.铸造锌合金流动性和耐腐蚀性较好,适用于压铸仪表,汽车零件外壳等.
镁合金：镁合金中的合金元素主要有铝,锌各锰,有时也加入少量的锆,铈,钍等.镁合金按生产工艺不同也可分为形变与铸造镁合金两大类.镁合金是重要的轻质结构材料,广泛应用于航空,航天工业方面.
钛合金：钛合金按组织可分三类.(1钛中加入铝和锡元素.2钛中加入铝铬钼钒等合金元素.3钛中加入铝和钒等元素.)钛合金具有强度高而密度又小,机械性能好,韧性和抗蚀性能很好.另外:钛合金的工艺性能差,切削加工困难.在热加工中,非常容易吸收氢氧氮碳等杂质.还有抗磨性差,生产工艺复杂.锡基合金：锡基轴承合金是锡锑铜合金.它的磨擦系数小,硬度适中,韧性较好,并有很好的磨合性,抗蚀性和导热性,主要用于高速重载荷条件下工作的轴瓦.
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