铸造vs.锻造

内容:

• 铸铁和铸钢的区别
• 铸造
• 锻造
• 铸造对比锻造：会造成什么区别？
• 为什么铸造一个阀门？
• 为什么锻造阀门？
• 生产工艺如何影响批量生产

在介绍铸造和锻造的区别之前，让我们先花一点时间了解一下两种需要经过这些工艺的材料：钢和铁。铁是我们日常生活中一种非常常见的材料，被广泛用于制作工具和其他产品。铁也是钢合金的主要成分。那么，这两种材料的区别在哪里呢？

首先要明确的概念是我们日常生活中提到的铁，主要是代表铁合金，而并非铁元素。铁元素有很高的熔点，根据不同的制造工艺，以及铁，碳及其他元素的占比来生成各种铁和钢合金。

每个人好像对铁和钢都有一些基本认识，并且可以分辨一些由它们所制成的常见物品。像传统的茶壶及窨井盖都是铸铁制成的，而厨房用的刀具及一般管道的材料都是钢。铁和合金钢可以提供很广的材质选择，来满足不同产品的需求。一些由政府机构设定的区域标准也会影响某些工业设备的材料选择。

铸铁		钢
窨井盖	传统茶壶	厨房刀具	钢管

铸铁和铸钢的区别

钢和铁的主要成分差别是合金中存在的碳量。铸铁一般碳含量质量比在2.0%以上，而生产钢的工艺中，碳含量要控制在0.008%到2.0%之间。铸铁的熔点相对较低（低于铁元素），钢的熔点高于铸铁。这些区别在金属的生产和使用中有着显著的影响。铸铁的低熔点和易流动性是它能铸成众多不同产品的主要原因。

顾名思义，铸铁是完全铸造的，并不能锻造。另外虽然它铸造能力较强，通过模具较容易成型，但是并不能有效焊接，因为其含碳量较高容易造成脆性焊接。因此它不能满足高温高压应用的强度及管道连通性。这种情况下，钢是合适的选择。

换句话说，钢不仅可以铸造也可以锻造成需要的形状。可以焊接且比铸铁更强韧，适用于高温高压工况的使用。最常见的合金钢是碳钢。根据预期的目的及最终的产品，材料可以由更高等级的合金钢组成，比如像不锈钢及钼钢。一般来说这些比较特殊的合金钢都是为了满足一些特殊要求，比如超高的抗腐蚀性和抗磨损性，耐高温性。

铸造

铸造指的是将材料完全熔成液态，放入模具再固化。一旦成型固化后马上从模具中取出。蒸锅就是铁通过铸造成型的典型产品。

这个动画演示的是砂模铸造的一般示例。

锻造

锻造是一种利用高压的金属成型工艺（通常以锭或片的形状），使用榔头锤击或用金属模子按压。为了使锻造更容易，材料需要先预加热，但是在工艺过程中还是保持固态。厨房刀具及刀刃都是锻造的典型范例。因为钢既可以铸造也可以锻造，生产商会标明材料的等级比如“铸钢”和“锻钢”来表示材料成型的工艺。

这个动画演示的是落槌锻造法锻造的一般示例。

铸造对比锻造：会造成什么区别？

为什么铸造一个阀门？

轮廓复杂的产品最好使用铸造，因为材料相对来说容易成型。将材料放入模具可以更有效地生产有复杂内部构造，比如腔室或其他空心区域的产品。TLV使用铸造工艺生产自由浮球式蒸汽疏水阀，保证疏水阀内有必要的通路和空间来保证自由浮球的运作。

铸造之后

机加工之后

为什么锻造阀门？

既然锻造工艺是利用加压来将固体材料制成需要的形状，那么它就不适用于有空心区域或设计较复杂的结构设计。如果使用锻造工艺来生产产品，在后期机加工时需要雕刻或开孔。无论如何，锻钢是一种相对速度较快的工艺，可以实现更高的强度和均匀性。TLV通过锻造工艺来生产高压的圆盘式蒸汽疏水阀，因为其设计相对简单，并没有太多的空心区域也无需太多的后期加工。

锻造之后
	机加工之后

生产工艺如何影响批量生产

之前我们提到过，钢即可以铸造也可以锻造。既然铸造可以更灵活地生产形状复杂的产品，那所有的阀门为什么不都使用铸造工艺生产呢？实际上，两种生产工艺并没有高级低级之分，铸造和锻造的优劣取决于产品特定的应用要求。

钢的熔点较高使得它很难铸造，并且如果金属没有充满模具的所有细缝，可能有空气泡产生的风险。反过来说，产量越高锻造的成本则越低，当然也有它本身的风险，比如错位。错位可能导致锻造形状不正确，破裂或其他对产品的损害。

所以为了在生产的过程中平衡质量与成本，考虑所有的因素是非常重要的。比如产品尺寸，形状复杂程度，数量，初次成型后还需要机加工的工艺数量等等。平衡这些因素后才能做出最终决定，到底是用铸造还是锻造。

深圳市罗氏名特工业技术有限公司