離心鑄造是將液體金屬澆入旋轉(zhuǎn)的鑄型中，使液體金屬在離心力的作用下充填鑄型和凝固形成的一種鑄造方法。
為實(shí)現(xiàn)上述工藝過(guò)程，必須采用離心鑄造機(jī)創(chuàng)造使鑄旋轉(zhuǎn)的條件。根據(jù)鑄型旋轉(zhuǎn)軸在空間位置的不同，常用的有立式離心鑄造機(jī)和臥式離心鑄造機(jī)兩種類型。
立式離心鑄造機(jī)上的鑄型是繞垂直軸旋轉(zhuǎn)的，它主要用來(lái)生產(chǎn)高度小于直徑的圓環(huán)類鑄件，有時(shí)也可用此種離心鑄造機(jī)澆注異形鑄件。
由于離心鑄造時(shí)，液體金屬是在旋轉(zhuǎn)情況下充填鑄型并進(jìn)行凝固的，因而離心鑄造便具有下述的一些特點(diǎn)：
1）液體金屬能在鑄型中形成中空的圓柱形自由表面，這樣便可不用型芯就能鑄出中空的鑄件，大大簡(jiǎn)化了套筒，管類鑄件的生產(chǎn)過(guò)程，使鑄造工藝大大簡(jiǎn)化，生產(chǎn)率高、成本低；
2）由于旋轉(zhuǎn)時(shí)液體金屬所產(chǎn)生的離心力作用，離心鑄造工藝可提高金屬充鎮(zhèn)鑄型的能力，因此一些流動(dòng)性較差的合金和薄壁鑄件都可用離心鑄造法生產(chǎn)；
3）由于離心力的作用，改善了補(bǔ)縮條件，氣體和非金屬夾雜也易于自液體金屬中排出，因此離心鑄件的組織較致密，縮孔（縮松）、氣孔、夾雜等缺陷較少，力學(xué)性能好；
4）消除或大大節(jié)省澆注系統(tǒng)和冒口方面的金屬消耗，金屬利用率高；
5）離心鑄造的鑄件易產(chǎn)生偏析，不宜鑄造密度偏析傾向大的合金； 而且內(nèi)孔尺寸不精確，內(nèi)表面粗糙，加工余量大；不適于單件、小批量生產(chǎn)，目前，離心鑄造已廣泛用于制造鑄鐵管、氣缸套銅套、雙金屬軸承、特殊的無(wú)縫管坯、造紙機(jī)滾筒等；
6）便于生產(chǎn)雙金屬鑄件，例如鋼套鑲銅軸承等，其結(jié)合面牢固，又節(jié)省銅料，降低成本。
離心鑄造的第一個(gè)專利是在1809年由英國(guó)人愛(ài)爾恰爾特（Erchardt）提出的，直到二十世紀(jì)初期這一方法在生產(chǎn)方面才逐步地被采用。我國(guó)在三十年代也開(kāi)始利用離心管、筒類鑄件如鐵管、銅套、缸套、雙金屬鋼背銅套等方面，離心鑄造幾乎是一種主要的方法；此外在耐熱鋼輥道、一些特殊鋼無(wú)縫綱管的毛坯，造紙機(jī)干燥滾筒等生產(chǎn)方面，離心鑄造法也用得很有成效。目前已制出高度機(jī)械化、自動(dòng)化的離心鑄造機(jī)，已建起大量生產(chǎn)的機(jī)械化離心鑄管車間。
幾乎一切鑄造合金都可用于離心鑄造法生產(chǎn)，離心鑄件的最小內(nèi)徑可達(dá)8毫米，最大直徑可達(dá)3m，鑄件的最大長(zhǎng)度可達(dá)8m，離心鑄件的重量范圍為幾牛至幾萬(wàn)牛（零點(diǎn)幾公斤至十多噸）。
二、離心鑄造工藝
1）離心鑄型轉(zhuǎn)速的選擇
選擇離心鑄型的轉(zhuǎn)速時(shí)，主要應(yīng)考慮兩個(gè)問(wèn)題：（1）離心鑄型的轉(zhuǎn)速起碼應(yīng)保證液體金屬在進(jìn)入鑄型后立刻能形成圓筒彩，繞軸線旋轉(zhuǎn)；（2）充分利用離心力的作用，保證得到良好的鑄件內(nèi)部質(zhì)量，避免鑄件內(nèi)產(chǎn)生縮孔、縮松、夾雜和氣孔。
采用砂型離心鑄造時(shí)，也要注意忽使液體金屬對(duì)型壁具有太大的離心壓力而引起鑄件粘砂脹砂等的缺陷。
離心鑄造轉(zhuǎn)速計(jì)算參考公式：
1. 根據(jù)綜合系數(shù)計(jì)算鑄型轉(zhuǎn)速：
n: 轉(zhuǎn)速（r/min）
C：綜合系數(shù)，由鑄件合金種類、澆注速度、鑄型種類等因素確定。
R:鑄件內(nèi)徑（m）
2. 非金屬鑄型離心鑄造：
n: 轉(zhuǎn)速（r/min）
P:非金屬鑄型能承受的最大離心壓力（Mpa）
ρ：合金密度（Kg/m3）
R、r:鑄件外徑和內(nèi)徑（m）
2）離心鑄造用鑄型
離心鑄造時(shí)使用的鑄型有兩大類，即金屬型和非金屬型。非金屬型可為砂型、殼型、熔模殼型等。由于金屬型在大量生產(chǎn)、成批生產(chǎn)時(shí)具有一系列的優(yōu)點(diǎn)，所以在離心鑄造時(shí)廣泛地采用金屬型。
臥式懸臂離心鑄造機(jī)上的金屬型按其主體的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)可分為單層金屬型和雙層金屬型兩種。在單層金屬型中，型壁由一層組成，單層金屬型結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，操作方便，但它損壞后需要制作新的鑄型才能開(kāi)始生產(chǎn)，在此鑄型中只能澆注單一外徑尺寸的鑄件。而在雙層金屬型中，型壁由兩層組成，鑄件在內(nèi)型表面成形。雙層金屬型結(jié)構(gòu)雖復(fù)雜性，但只要改變內(nèi)型的工作表面尺寸就可澆注多種外徑尺寸的離心鑄件。長(zhǎng)期工作后，只需更換結(jié)構(gòu)較簡(jiǎn)單的內(nèi)型就可把舊鑄型當(dāng)作新的鑄型使用。
3）涂料
金屬型離心鑄造時(shí)，常需在金屬型的工作表面噴刷涂料。對(duì)離心鑄造金屬型用涂料的要求與一般金屬型鑄造時(shí)相同。為防止鑄件與金屬型粘合和鑄鐵件產(chǎn)生白口，在離心金屬型上的涂料層有時(shí)較厚。離心鑄造用涂料大多用水作載體。有時(shí)也用于態(tài)涂料，如石墨粉，以使鑄件能較易地自型中取出。
噴刷涂料時(shí)應(yīng)注意控制金屬型的溫度。在生產(chǎn)大型鑄件時(shí)，如果鑄型本身的熱量不足以把涂料洪干，可以把鑄型放在加熱爐中加熱，并保持鑄型的工作溫度，等待澆注。生產(chǎn)小型鑄件時(shí)，尤其是采用懸臂離心鑄造機(jī)生產(chǎn)時(shí)，希望盡可能利用鑄型本身的熱量洪干涂料，等待澆注。
4）澆注
離心鑄造時(shí)，澆注工藝有其本身的特點(diǎn)，首先由于鑄件的內(nèi)表面是自由表面，而鑄件厚度的控制全由所澆注液體金屬的數(shù)量決定，故離心鑄造澆注時(shí)，對(duì)所澆注金屬的定量要求較高。此外由于澆注是在鑄型旋轉(zhuǎn)情況下進(jìn)行的為了盡可能地消除金屬飛濺的現(xiàn)象，要很好控制金屬進(jìn)入鑄型時(shí)的方向。
液體金屬的定量有重量法、容積法和定自由表面高度（液體金屬厚度）法等。容積法用一定體積的澆包控制所澆注液體金屬的數(shù)量，此法較簡(jiǎn)便，但受金屬的溫度，熔渣等影響，定量不太準(zhǔn)確，在生產(chǎn)中用的較多。
為盡可能地消除澆注時(shí)金屬的飛濺現(xiàn)象，要控制好液體金屬進(jìn)入鑄型時(shí)的流動(dòng)方向。 |
