金属到铸造与砂型铸造比较：在技术上与经济上有许多优点

　　（1）金属型生产的铸件，其机械性能比砂型铸件高同样合金，其抗拉强度平均可提高约25％屈服強度平均提高约20％，其抗蚀性能和硬度亦显著提高；

　　（2）铸件的精度和表面光洁度比砂型铸件高而且质量和尺寸稳定;

　　（3）铸件嘚工艺收得率高，液体金属耗量减少一般可节约15～30％；

　　（4）不用砂或者少用砂，一般可节约造型材料80～100％；

　　金属型铸造目前所能生产的铸件在重量和形状方面还有一定的限制，如对黑色金属只能是形状简单的铸件；铸件的重量不可太大；壁厚也有限制较小的鑄件壁厚无法铸出。因此在决定采用金属型铸造时，再利用必须综合考虑下列各因素：铸件形状和重量大小必须合适；要有足够的批量；完成生产任务的期限许可。

　　金属型铸件形成过程的特点

　　金属型和砂型在性能上有显著的区别，如砂型有透气性而金属型則没有；砂型的导热性差，金属型的导热性很好砂型有退让性，而金属型没有等金属型的这些特点决定了它在铸件形成过程中有自己嘚规律。

　　型腔内气体状态变化对铸件成型的影响：金属在充填时型腔内的气体必须迅速排出，但金属又无透气性只要对工艺稍加疏忽，就会给铸件的质量带来不良影响

　　铸件凝固过程中热交换的特点：金属液一旦进入型腔，就把热量传给金属型壁液体金属通過型壁散失热量，进行凝固并产生收缩而型壁在获得热量，升高温度的同时产生膨胀结果在铸件与型壁之间形成了“间隙”。在“铸件一间隙一金属型”系统未到达同一温度之前可以把铸件视为在“间隙”中冷却，而金属型壁则通过“间隙”被加热

　　金属型阻碍收缩对铸件的影响：金属型或金属型芯，在铸件凝固过磋甲无退让性阻碍铸件收缩，这是它的又一特点

　　未预热温度对铸件的影响嘚金属型不能进行浇注。这是因为金属型导热性好／液体金属冷却决流动性剧烈降低，容易使铸件出现冷隔、浇不足夹杂、气孔等缺陷未预热温度对铸件的影响的金属型在浇注时，铸型将受到强烈的热击，应力倍增使其极易破坏。因此金属型在开始工作前，应该先预热温度对铸件的影响适宜的预热温度对铸件的影响温度（即工作温度），随合金的种类、铸件结构和大小而定一般通过试验确定。一般情况下金属型的预热温度对铸件的影响温度不低于1500C。

　　的拔芯与铸件出型时间一般用试验方法确定。

　  金属型工作温度的调節

　　要保证金属型铸件的质量稳定生产正常，首先要使金属型在生产过程中温度变化恒定所以每浇一次，就需要将金属型打开停放一段时间，待冷至规定温度时再浇如靠自然冷却，需要时间较长会降低生产率，因此常用强制冷却的方法冷却的方式一般有以下幾种：

　 （1）风冷：即在金属型外围吹风冷却，强化对流散热风冷方式的金属型，虽然结构简单容易制造，成本低但冷却效果不十汾理想。

　　（2）间接水冷：在金属型背面或某一局部镶铸水套，贵州铝厂废阴极再利用其冷却效果比风冷好，适于浇注铜件或可锻鑄铁件但对浇注薄壁灰铁铸件或球铁铸件，激烈冷却会增加铸件的缺陷。

　　（3）直接水冷：在金属型的背面或局部直接制出水套茬水套内通水进行冷却，这主要用于浇注钢件或其它合金铸件铸型要求强烈冷却的部位。因其成本较高只适用于大批量生产。

　　如果铸件壁厚薄悬殊在采用金属型生产时，也常在金属型的一部分采用加温另一部分采用冷却的方法来调节型壁的温度分布。

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目前金属模铸造不仅广泛地应鼡于镁、铝、铜合金等有色金属材料，而且也已被广泛地应用于铸铁、铸钢等黑色金属材料金属模对铸件凝固速度的影响，将直接影响鑄件的质量凝固速度对铸件晶粒组织，晶体形状、尺寸及成份的编析、铸造应力的产生金属的补缩、缺陷的形成等均有密切的关系。液态金属从充满型腔到凝固完毕所需要的时间称之为凝固时间单位时间凝固层增长厚度称之为凝固速度。因此控制凝固速度对保证铸件质量，获得不同组织和性能的铸件有着重要意义金属模铸造时，铸件的凝固取决于金属模单位时间内从铸件表面夺走的吸热量而金屬模的吸热量与下列因素有关：浇注温度、铸件壁厚、金属模的预热温度对铸件的影响温度、金属模厚度、金属模材料的导热系数、铸件與金属模分界面的放热系数。本文仅以铸件生产、试验为中心对金属模的预热温度对铸件的影响温度、金属模厚度，金属模材料的选择鉯及铸件与金属模分界面的放热系数等因素如何影响铸件凝固和铸件组织等问题加以概略地简述。1全属模铸造的特点金属模铸造同砂型鑄造相比有如下特点：同一铸型可以多次使用节省造型工时；对工人技术水平要求不高；不需要放置铸型的场地，可以有效地利用车间媔积；提高了铸件尺寸精度和表面质量；由于冷却速度大周转迅速，生产率高；浇口、冒口数量减少了产品的成品率高；由于易于机械化，可以减轻劳动强度；不使用砂子所以噪音刺激性气味、粉尘等环境污染问题少。但金属模制模需要用靠模铣所以成本很高；金屬模是永久型，故仅适于大批量生产；金属模安装、预热温度对铸件的影响、涂料等准备工作较多；设计及方案等的修改很复杂如上所述，铸铁金属模铸造有减轻劳动强度工作环境好等优点，因此是一种很有发展前途的工艺方法但是，金属模冷却速度大铸件会出现白ロ倾向一般是从控制铸铁组织人手：a、调整成分，达到高碳、高硅并进一步为促进石墨化而进行孕育处理。b、调整凝固速度：施以涂料或提高金属模预热温度对铸件的影响温度以降低铸件与金属模间的换热速度；减少金属模厚度以降低其热容量。金属模铸造与砂型铸慥从传热学的角度考虑有下列主要不同之处：1）金属模的吸热能力及其热容比砂型大因而铸件凝固时间短；幻单位时间通过分界面的热鋶量比砂型大得多，因之对铸件的冷却有很大的影响；3）随着浇注后时间的延长经过分界面的温度有较大的变化；4）凝固过程中铸件内蔀的温度不均一，表面和内部有冷却速度差因而存在凝固组织不同的可能性。5）金属模有良好的导热性不同材质的热性能见表1。2全属模材料的导热性能金属模在使用过程中由于加热、冷却使金属模内发生不均一的温度分布如图1所示：向金属模内浇注金属液时，金属模笁作表面的温度Ts由于高温溶液（Tin）的作用而急剧升高其内侧的温度几则由于工作表面对内的热传导而逐渐上升。因此由于金属模表面溫差（6T一万一Tb），使得金属模内发生热应变（一a凸T）（a为热膨胀系数），从而产生龟裂、变形、裂纹、剥落等不良现象即金属模表面嘚热应变被内侧部位充分约束，各次浇注中表面反复进行塑性变形时，使金属模表面生成细微的龟甲状裂纹（龟裂）金属模单位时间，单位面积吸收的热量Q可根据传热学理论用下式求出：而式中bl、b铸件、金属模的蓄热系数r浇注后的时间t在时间。时铸件中心的温度由计算式可以看出假定铸件足够大，可以认为浇注初期铸件中心的温度是一定的所以金属模吸收的热量Q，取决于B值的大小而B值的大小又取决于铸件、金属模的蓄热系数bl与bz。在不考虑铸件的情况下金属模的蓄热系数越大，单位时间吸收的热量越大铸件凝固越快。为减小金属模表里温差由Af一T。一T可知，应设法使T不上升，有下列措施：（1）选择蓄热