什么是离心铸造？

离心铸造是一种高度专业化的工艺，能够生产出具有卓越材料完整性的铸件，因此成为喷气发动机压缩机壳体、石化炉管和各种军用产品等关键应用的首选方法。该工艺以其能够创造出缺陷最少、材料完整性高和优异机械性能的铸件而著称。

在离心铸造过程中，熔融金属被倒入快速旋转的模具中。根据所需零件的配置，模具可以沿垂直或水平轴旋转。环形和圆柱形通常垂直铸造，而管状则采用水平离心铸造工艺。这种方法可以从一个铸件中生产出多个零件，并且可以直接铸造外部结构和形状，从而显著减少后期加工，如机械加工或制造的需求。

离心铸造过程

离心铸造的核心原理是利用高离心力确保熔融金属的分布和凝固。以下是该过程的详细步骤：

1. 准备：准备并预热永久模具至所需温度。然后将模具以300至3000转每分钟（rpm）的高速旋转，具体取决于铸件的特殊要求。
2. 浇注：将熔融金属小心地倒入旋转的模具中。旋转模具产生的离心力将熔融金属推向模具壁。
3. 凝固：当熔融金属接触到模具壁时，开始冷却并凝固。高离心力确保杂质和密度较低的材料被推向铸件的内径（I.D.），可以后续通过机械加工去除。
4. 冷却与提取：金属凝固后，铸件被进一步冷却，然后从模具中提取。最终产品是一个致密、高质量的铸件，特别是在外径（O.D.）处具有细颗粒结构。

离心铸造的优点

• 高材料完整性：离心力确保杂质或密度较低的材料被推向内径（I.D.），留下致密且无缺陷的外径（O.D.）。
• 定向凝固：在压力下从外径（O.D.）到内径（I.D.）的凝固过程，减少了中间壁收缩和内部缺陷的风险。
• 净成形：直接铸造外部结构和形状的能力，减少了额外机械加工和制造的需求，节省了时间和成本。
• 多功能性：适用于铸造多种材料，包括青铜、黄铜、铝、不锈钢和特殊合金。

离心铸造的应用

离心铸造特别适用于以下场景：

• 对称零件：适用于可以围绕轴旋转的对称零件。
• 高完整性要求：当砂型铸造或其他静态铸造方法无法满足材料性能要求时。
• 大尺寸零件：能够生产大型零件，有些铸件重量可达135,000磅（61,350千克）或更多。
• 精密加工：常用于创建标准尺寸的材料，可以进一步加工以达到精确的规格。

创新用途：双金属管

离心铸造的一个有趣应用是生产双金属管。这些管由两个同心材料组成，结合在一起，为各种应用提供独特的优势。双金属管具有经济优势，可以根据石化、航空航天和国防等行业的特定要求进行定制。

结论

离心铸造作为一种高级铸造工艺，以其提供高质量、可靠和多功能的铸件而著称，适用于一系列关键应用。其生产无缺陷结构和优异机械性能的能力，使其成为现代制造中不可或缺的技术。

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