精密铸造适用什么材料

2025-08-01

一、适用材料分类及特点

1. 不锈钢及耐蚀合金

  • 常用牌号

    • 奥氏体不锈钢:304、316、316L(耐腐蚀性强)。

    • 马氏体不锈钢:420、440C(高硬度,用于刀具、轴承)。

  • 特点

    • 耐酸碱、高温氧化,适合化工阀门、医疗器械。

    • 熔模铸造可避免切削加工导致的应力腐蚀。

2. 高温合金

  • 类型

    • 镍基合金:Inconel 718、Hastelloy X(航空发动机叶片)。

    • 钴基合金:Stellite 6(耐磨、耐高温,用于涡轮部件)。

  • 特点

    • 传统加工难度极大,精密铸造可近净成形复杂结构。

    • 需配合真空熔炼浇注以减少氧化。

3. 钛及钛合金

  • 常用牌号:Ti-6Al-4V(TC4)、纯钛(Gr2)。

  • 特点

    • 生物相容性好,用于骨科植入体、航天结构件。

    • 需在氩气保护下浇注,避免高温吸氢/氧。

4. 铝合金

  • 常用牌号:A356、ZL101(航空、汽车轻量化部件)。

  • 特点

    • 流动性好,适合薄壁复杂件(如发动机壳体)。

    • 表面光洁度高,但收缩率大(需工艺补偿)。

5. 铜合金

  • 类型

    • 黄铜(H62)、青铜(QSn6.5-0.1)、白铜(BFe10-1-1)。

  • 应用

    • 导电件(如电器触点)、耐海水腐蚀件(船用阀门)。

6. 工具钢及模具钢

  • 牌号:H13(热作模具钢)、M2(高速钢)。

  • 特点

    • 高硬度、耐磨,直接铸造成型减少后续热处理变形。

7. 贵金属

  • 材料:金、银、铂及其合金(如Au750、Ag925)。

  • 应用:珠宝首饰、牙科修复体,利用精密铸造实现精细纹理。


二、材料选择的限制因素

  1. 熔点限制

    • 熔模铸造型壳耐温通常≤1600℃,钨(熔点3422℃)等超高温材料需特殊工艺。

  2. 收缩率差异

    • 钛合金收缩率约1.5%,需通过模具放大补偿尺寸。

  3. 化学反应性

    • 活泼金属(如镁合金)需惰性气体保护,避免型壳材料反应。


三、不同精密铸造工艺的材料适配性

工艺类型**适配材料不推荐材料
熔模铸造不锈钢、高温合金、钛合金、贵金属低熔点锌合金(成本不经济)
陶瓷型铸造模具钢、铜合金、铝合金高活性镁合金
石膏型铸造铝合金、锌合金高熔点钢种(型壳易开裂)

四、典型应用案例

  1. 航空航天

    • Inconel 718涡轮叶片(熔模铸造+定向凝固技术)。

  2. 医疗

    • Ti-6Al-4V人工关节(表面可铸出多孔结构促进骨整合)。

  3. 汽车

    • A356铝合金增压器壳体(减重30%)。


五、选材建议

  • 优先选择精密铸造的材料场景

    • 材料昂贵(如钛合金)、切削加工成本高(如高温合金)。

    • 结构复杂且需一体成型(如带内冷却通道的模具)。

  • 替代工艺考虑

    • 简单碳钢件(如法兰盘)建议用砂型铸造降低成本。


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