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鑄造 ((分類, 一口鑄鐵的荷蘭鍋, 一般可分為白口鑄鐵(White cast iron)、灰鑄鐵(Grey cast…
鑄造
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一般可分為白口鑄鐵(White cast iron)、灰鑄鐵(Grey cast iron)、球墨鑄鐵(Ductile cast iron)、可鍛鑄鐵(Malleable cast iron)、合金鑄鐵(Alloy cast iron)等。其中白口鑄鐵中的碳絕大部分以雪明碳鐵(Fe3C)的形式存在;灰鑄鐵、可鍛鑄鐵、球墨鑄鐵及蠕墨鑄鐵中的碳基本以石墨形式存在,部分存在于波來體中。
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先以蠟複製所需要鑄造的物件,然後浸入含陶瓷的池中並待乾,使以蠟製的複製品覆上一層陶瓷外膜,一直重複步驟直到外膜足以支持鑄造過程(約1/4寸到1/8寸),然後熔解模中的蠟,並抽離鑄模。其後鑄模需要多次加以高溫,增強硬度後方可用以鑄造。
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熟鐵除現代可由例如電爐煉鋼、純氧乙炔爐用鐵礦石直接還原成純鉄外,十九世紀或以前由生鐵經過熔化及鍛打並將雜質氧化而得到的產物;由於生鉄的冶煉溫度較低,因此在焦煤現前均只能先煉成生鉄,跟鍛打或炒制後由於熟鉄溶解溫度高,會馬上轉稠而成為固體,故古代武器用鋼只有鍛打鋼、例如大馬士革鋼;但兩者都不能使雜質和鐵完全分離,所以即使熟鐵中亦常含有少量的渣,在加工後顯示纖維組織。
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鑄造是人類掌握比較早的一種熱加工工藝,已有約6,000年的歷史。在大陸的史前人類約在公元前1,700~前1,000年之間已進入青銅鑄件的全盛期,工藝上已達到相當高的水準。鑄造是指將金屬加熱後變成熔融的金屬液體,在熔融狀態時將其倒入預先做好的鑄模內,待其冷卻凝固後取出,除去澆冒口等,即得所需之鑄件。被鑄物質多為原為固態但加熱至液態的金屬(例:銅、鐵、鋁、錫、鉛等),而鑄模的材料可以是鑄砂、金屬甚至陶瓷。因應不同要求,使用的方法也會有所不同。現在比較少會用到人手進行鑄造,大部分的工廠為了節省人力,所以大多都是用機器進行鑄造的過程。鑄造常用於製造形狀複雜或大型工件、承受靜載荷及壓應力的機械零件,如床身、機座、支架、箱體等。
鑄鐵(英語:Cast iron)是指含碳量在2%~6.67%的鑄造鐵碳合金的總稱,通常由生鐵、廢鋼、鐵合金等以不同比例配合通過熔煉而成。
主要元素除鐵、碳以外還有矽、錳和少量的磷與硫等元素,是將生鐵(有時有煉鋼生鐵)重新回爐熔化,並加進鐵合金、廢鋼、回爐鐵調整成分而得到的。
屬射出成型(英語:Metal Injection Molding,縮寫MIM)或稱「粉末射出成型」(Powder Injection Molding)、「陶瓷射出成型」(Ceramic Injection Molding),乃結合塑膠射出成型、高分子聚合物化學、粉末冶金技術及金屬材料科學的革命性技術,由美國加州ParmaTech公司於1973年發表[1][2]。其技術利用超微金屬粉末與結合劑, 經過混合、混煉、加熱及造粒等工程製成射出成型原料,具流動性,透過高精密特製模具(射出機)成型為生胚,再經脫臘脂、燒結等程序[3],或自動化快速製造高密度、高精度且形狀複雜的金屬零件,具減少傳統金屬加工的程序與成本之優點。最後依照產品功能及規格需求,必要時進行第2加工,例如熱處理、表面處理等。[4][5]1973年發表後,只看到成果,如何做出成品,仍待研究,俟1990年代紐約壬色列理工學院(RPI)粉末射出學教授蘭德爾·M·吉門(Randall M. German)[6]主持一個大型產學計畫,研究將金屬、陶瓷粉末與傳統的塑膠射出技術結合,形成製造技術。[7][8][9]