熔化(成份控制)

當選擇一種熔化方法(即熔爐設(shè)備)以滿足鑄造特性和產(chǎn)量的要求時
，有幾種因素或特性必須考慮。其中包括熔化的化學變化過程或冶金學
、熔化溫度及熔化能力(包括生產(chǎn)率)。在討論熔化過程之前，我們先簡
要論述一下這些因素。熔化的化學過程(冶金學)

為了能滿足有關(guān)材料性能的要求及生產(chǎn)出一個完善的鑄件，熔化的
金屬必須含有正確的成份，同時含有一定量的金屬和非金屬雜質(zhì)(包括
氣體)。根據(jù)原材料(即送入熔爐的金屬)的情況，必需有一個金屬成份
的精煉和校正過程。這包括清除或添加某些元素，清除溶解的氣體等。
當不可控制的碎屑以相當大的比例用于原材料中時，便帶進了許多雜質(zhì)
和污染物，因而增加了精煉過程的必要性。

應(yīng)當指出，在熔化金屬中所能溶解的氣體污染物的量要大于材料的
固體狀態(tài)。因此，凝固時，氣體則沉淀出來，產(chǎn)生鑄件的氣孔。特殊氣
體氮和氫還會產(chǎn)生另一種影響，即會減少最終鑄件的延展性。(增加脆
性)。

一因此，金屬的最終成份取決于原材料本身和熔化過程中及熔化后
的全部變化。熔化過程可分為兩種類型：(1)無精煉的熔化，(2)有精煉
的熔化。在第一類中，原材料和特定的熔化過程所產(chǎn)生的主要變化決定
了材料的最終性能。不過在澆鑄前可以進行微小的成份校正。其應(yīng)用實
例包括低熔點合金的熔化，輕金屬的熔化以及高熔點合金的真空熔化。
后一種情況也可采用不同于真空熔化的氣體保護熔化。

在第二類里，熔化后緊接著進行精煉以獲得所要求的成份；換句話
說，材料的成份經(jīng)過重大的修正而取得。例如鋼中的碳元素，和其它元
素一樣，在熔化時既在大氣中還原也因熔渣對金屬的保護而產(chǎn)生反應(yīng)，
而導致成份變化。必須利用增加還原材料來經(jīng)常調(diào)節(jié)金屬中的氧元素。
必須指出，各種熔化過程可對材料提供各種不同的“繼承”特性(可加
工性，冷卻特性等)。

階段。根據(jù)設(shè)計零件的特點(幾何形狀，公差，材料種類，最終材
料性能，零件的數(shù)量等)則可選定所需的原材料。將原材料進行熔化，
控制它的成份并不斷加以修正，使達到正確的成份。根據(jù)特性可選擇出

鑄造工藝方法，同時也可確定模具制造方法(模具材料和成形方法)。將
熔化并精煉了的工件材料澆注于模具中，其形狀在凝固后趨于穩(wěn)定。采
用哪種工藝方法要根據(jù)工件材料，模具及外部條件而定。冷凝后零件要
從模子里抽出或取出。零件最后需進行清理及檢查，如果合格，經(jīng)進行
機械加工，熱處理，以及其它工藝過程。

各個階段或操作過程可按第一章的原理進行分析(即：材料流，能
量流和信息流)。。熔化，模具制造，澆注及凝固。

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