金屬液態成形

金屬液態成形 ( 又稱鑄造)，是指將熔融金屬(合金)在重力場或其他外力場(壓力、離心力、電磁力、振動慣性力等)作用下澆入定鑄型中，冷卻並凝固而獲得具有型腔形狀製品的成形方法。液態金屬凝固成形所獲得的製品稱之為鑄件。 近30 年來,隨著鑄造工業技術及其他相關領域工業技術進步，尤其是計算機技術的迅速發展與普及各種新型的鑄造工藝技術相繼出現，與之相應的凝固理論也有了極大的進展。有了計算機數值分析與模擬，很多過去只能定性討論的問題，現在可以通過物理模型給以定性和定量的描述,使對凝固現象本質的探索更加深入。

與塑性成形、連線成形以及切削成形等其他成形工藝相比，液態成形具有其突出的特點：

(1) 適應性強。液態成形幾乎不受零件大小、厚薄以及複雜程度的限制，壁厚從零點幾毫米到數米，長度從幾毫米到十幾米，質量從幾克到幾百噸，從形狀簡單到任意複雜的零件都可以通過液態成形工藝製造出來。

(2) 適用材料範圍廣泛。不僅金屬材料幾乎所有工程材料，如陶瓷、有機高分子、複合材料等,特別是胞性材料都可採用液態成形技術。

(3) 成本低。鑄件的形狀及尺寸與零件非常接近:因此可減少材料消耗和後續加工量;，可以大量利用廢、舊金屬材料和再生資源;易於實現機械化生產生產效率較高。

金屬液態成形的基本過程是充填鑄型和冷卻凝固。這兩個基本過程在各種不同條件下完成，形成多種鑄造技術與凝固技術。

充型是流動與傳熱過程，使金屬材料獲得所要求的幾何形狀;鑄件的欠鑄、冷隔、氧化夾雜等缺陷與液態金屬在充型過程中流態有關，因此充型過程分析是金屬波態成形原理的一個重要內容。分析涉及經典流體力學、傳熱學以及金屬液態結構、分子物理學、表面物理等。

凝固則是液態金屬轉變為固態的傳熱與傳質過程，用以獲得材料的性能。凝固是鑄件成形過程的核心，它決定著鑄件的凝固組織(品粒大小與形狀)和鑄造缺陷(如縮孔、縮松、熱裂、析出性氣孔、夾雜及偏析等)的形成，因而也決定了鑄件的內在質量和力學性能。