第30卷第7期 2011年7月
特约专栏
中国材料进展 MATERIALSCHINA
Vol.30No.7 Jul.2011
铝（镁）合金消失模铸造近净成形技术研究进展
樊自田，蒋文明，赵忠
（华中科技大学材料科学与工程学院材料成形与模具技术国家重点实验室，湖北武汉430074）
摘要：懈述了铝（镁)合金消失模铸造技术的研究现状，着重介绍了铝（镁）合金消失模铸造在金属液充型、振动凝固、压力凝固以及消失模壳型铸造等技术方面的最新研究进晨。研究表明，铝(镁)合金在消失模筹造过程中，需重点解决针孔、缩松等缺陷，提高被态合金的充型能力和铸件的力学性能；通过采用振动凝固和压力凝固的手段，可以提高金属液充型能力、组化组织、提高组织致密性，明显提高铸件力学性能。真空低压消失模壳型铸造技术，可以解决普通消失模铸造易于出现的
孔润和夹杂等缺陷以及浇不足和浇注温度高等间题，是一种生产复杂薄壁高质量铝、镁合金精密铸件的新方法。关键词：铝镁合金；消失模铸造；振动固；压力凝固；消失模壳型铸造
中图分类号：TG146.21
文献标识码：A
文章编号：16743962(2011)07003810
NewTechnologicalAdvanceinLostFoam
nCasting
ProcessforAlAlloyandMgAlloy
FAN Zitian, JIANG Wenming,ZHAO Zhong(School of Materials Science and Engineering, Huazhong University of Science and Technology, Wuhan 430074, China)
Abstract: Research situation of Al alloy and Mg alloy lost foam casting (LFC) process is described, and new advance-ments of Al alloy and Mg alloy LFC in flling, vibration solidification, pressure solidification and expendable patterm-shel compound casting, etc. , are mainly introduced. The results show that the pinhole and shrinkage porosity defects must be emphatically solved for Al alloy and Mg alloy LFC, and the filling ability of liquid alloy and mechanical properties of cast-ings must also be improved. The improvement of the flling ability of liquid alloy, microstructure refinement, increase of microstructure compactness, improvement of the mechanical properties of castings could be obtained by means of vibration solidification and pressure solidification. The shell casting process based on expendable pattern with vacuum and low pres sure casting can solve some of pinhole and slag inclusion defects as well as the misruns and high pouring temperature of LFC, and it is a new process for manufacturing complicated and thin-walled aluminum and magnesium alloys precision castings
Key WOrds : aluminium alloy and magnesium alloy; lost foam casting (LFC) ; vibration solidification; pressure solidifi cation; expendable patterm-shell compound casting
1前言
消失模铸造技术(LFC)是一种近无余量、精确成形的新技术，适合生产复杂零件，被称为是“代表21世纪的铸造新技术"和“铸造中的绿色工程”[1-6]。它是采用泡沫塑料制作成与零件结构和尺寸完全一样的实型模样，经浸涂耐火涂料，烘干后进行干砂造型，振动紧实，然后浇人金属液使模样受热气化消失，从而得到与模样形状一致的金属零件的精密铸造方法["]。图1是消
收稿日期：2011-03-03
基金项目：国家高技术研究发展计划（863计划）资助项目
（2007AA03Z113）；国家自然科学基金项目（51075163）
通信作者：美自田，男，1962年生，教投，博士生导师
失模铸造的泡沫模及铸件的照片。与其他铸造工艺相比，它具有诸多优点：①铸件的尺寸精度高、表面粗糙度低；②增大了铸件结构设计的自由度；③散砂紧实、无粘结剂，简化了铸件生产工序，提高了劳动生产率； ④容易实现清洁生产等。自20世纪50年代消失模铸造技术发明以来，它已取得了相当大的发展，在汽车行业中，如发动机的缸体、缸盖、电机壳体等复杂零件的铸造中已获得了广泛应用。消失模铸造应用最广泛的金属材料主要集中在铸铁、铸钢等黑色合金上，其相关技术的理论研究和实际应用已经非常成熟，而AI、Mg合金的消失模铸造技术发展相对较慢，AI合金消失模铸件受到一些缺陷的困扰，废品率居高不下，应用推广受阻，而Mg合金消失模铸造技术还未能在工业中获得实际应用，仍有许多问题驱待解决。因此，开展Al、Mg