铸造技术的发展历程
铸造是人类较早掌握的一种金属热加工技术,距今已有6000年左右的历史。中国大约在公元前1700年到公元前1000年进入青铜铸造的全盛时期,技术达到了相当高的水平。中国商代的司母戊方鼎,重875公斤,战国的曾侯乙尊盘,西汉的透明镜,都是古代铸造的代表产品。
早期铸造的多为农业生产、宗教、生活用的工具或器皿,艺术色彩浓厚。当时,铸造工艺与制陶工艺同步发展,并受到陶器的极大影响。公元前513年,中国铸造了有文字记载的最早的晋国铸铁鼎,重约270公斤。欧洲也在八世纪左右开始生产铁铸件。铸铁件的出现扩大了铸件的应用范围。例如,在15 ~ 17世纪,德国、法国等国铺设了许多铸铁管来供应居民饮用水。18世纪工业革命后,蒸汽机、纺机、铁路等工业兴起,铸件进入为大工业服务的新时期,铸造技术开始大发展。
在20世纪,铸造的发展非常迅速。其中一个重要因素是产品技术的进步,要求铸件具有更好的机械物理性能,同时还具有良好的可加工性。另一个原因是,机械工业本身以及化工、仪器等其他行业的发展,为铸造行业创造了有利的物质条件。比如检测手段的发展保证了铸造质量的提高和稳定,为铸造理论的发展提供了条件;电子显微镜的发明帮助人们深入金属的微观世界,探索金属结晶的奥秘,研究金属凝固理论,指导铸造生产。在此期间,开发了一大批性能优越、品种丰富的新型铸造金属材料,如球墨铸铁、可焊可锻铸铁、超低碳不锈钢、铝铜、铝硅、铝镁合金、钛基和镍基合金等。发明了灰铸铁孕育处理新工艺,使铸件的适应性更加广泛。20世纪50年代以后,出现了湿砂高压造型、化学硬化砂造型制芯、负压造型等特种铸造和抛丸清理等新技术,使铸件的形状和尺寸精度高,表面光洁度好,铸造车间的劳动条件和环境卫生有了很大改善。
在20世纪以来铸造工业的巨大进步中,灰铸铁的孕育处理和化学硬化砂型具有特殊的意义。这两项发明突破了延续数千年的传统方法,为铸造技术开辟了新的领域,对提高铸件的竞争力产生了巨大影响。