離心鑄造技術(shù)研究發(fā)展

離心鑄造是將液體金屬注入高速旋轉(zhuǎn)(通常為250~1500r/min)的鑄型內(nèi)，使金屬液在離心力的作用下充滿鑄型并凝固形成鑄件的方法。1809年英國Emhart提出了個(gè)離心鑄造法的；1849年英國AndrewShanks發(fā)明了世界上臺離心機(jī)，此后離心鑄造工藝鑄件淘汰了傳統(tǒng)以手工制作的鑄管砂型，標(biāo)志了離心鑄造的正式問世。根據(jù)回轉(zhuǎn)軸方向的不同，離心鑄造又可分為立式離心鑄造與臥式離心鑄造。其中，立式離心鑄造適用于高度不大的盤、環(huán)類鑄件；臥式離心鑄造適用于長度較大的套筒及管類鑄件。
與其他技術(shù)相比，離心鑄造具有以下特點(diǎn)：①在離心力的作用下，密度大的金屬被推往外壁，而密度小的熔渣、氣體則向內(nèi)表面移動(dòng)，部分縮松縮孔可在壓力作用下彌合，且留在鑄件內(nèi)表面的雜質(zhì)便于用機(jī)械加工的方法除掉；②離心鑄造不需要澆口與冒口，金屬利用率可達(dá)80%以上。
對于輕合金來講，由于合金本身密度較低，在不施加外力的情況下通過金屬液靜水壓頭來補(bǔ)縮鑄件比較困難。但利用離心力這種超重力的作用，使得輕合金鑄件的補(bǔ)縮成為可能。針對初生顆粒的粘連、粗大的問題，林雪冬等人在離心鑄造的基礎(chǔ)上，在臥式離心鑄造機(jī)鑄型外對稱安裝了兩塊電磁鐵，通過施加靜磁場的方式對旋轉(zhuǎn)的金屬熔體產(chǎn)生電磁攪拌作用來凝固組織。研究結(jié)果表明，通過在離心鑄造中加入電磁場可使鑄件中已凝固的部分與未凝固熔體之間產(chǎn)生速度差，使凝固前沿受到熔體反復(fù)沖刷，從而達(dá)到細(xì)化晶粒的效果；并且電磁場干擾了初生相的物質(zhì)濃度，進(jìn)而影響了初生顆粒的長大與偏聚，表現(xiàn)為鑄件凝固組織的。
盡管離心鑄造對成形輕合金有著的優(yōu)勢，但受工藝特征的限制，離心鑄造工藝僅適用于中空的回轉(zhuǎn)類零件，而這類鑄件的品種并不多。除此以外，輕合金離心鑄造的其他應(yīng)用也包括制備徑向梯度功能材料等。