CN1367057A - 铸造方法和铸造机 - Google Patents

Abstract

本发明的铸造方法能使供料头的体积小,并能很容易地使供料头的冷却速度低于模腔的冷却速度。该方法在一种铸造机中进行,所述铸造机包括一铸模,在所述铸模中,供料头位于金属入口和模腔之间,供料头的隔热性大于模腔的隔热性,这样就可以使供料头的冷却速度低于模腔的冷却速度。该方法包括下述步骤:将熔融金属浇注到模腔中;让熔融金属与模腔中的脱氧化合物反应,使熔融金属表面上形成的氧化物膜脱氧;当模腔中的熔融金属固化并收缩时,供料头中的熔融金属补充到模腔中。

Description

铸造方法和铸造机

发明的背景

本发明涉及一种铸造方法和铸造机，更准确地说涉及这样一种铸造方法和铸造机，其中是将熔融的金属浇注到铸模(casting die)的模腔内，铸造出具有规定形状的产品。

有许多种铸造铝的方法。例如，重力铸造有某些优点：铸模简单、产品的质量高等。

重力铸造的铸模示于图10中。在图10中，铸模100由金属制成。铸模100是由下模102a和上模102b构成的可分开的模型。用于铸造规定形状产品的模腔104由下模102a和上模102b形成。

上模102b包括：金属入口106，从中将熔融的金属如熔融的铝、熔融的铝合金浇注到模腔104中；位于金属入口106和模腔104之间的供料头(feederhead)108；和通气孔110，当将熔融的金属浇注到模腔104中时可以通过该通气孔排出模腔104中的空气。

当铝或铝合金熔体发生固化时，由于收缩其体积会减小约3％。在模腔中的固化金属收缩会在铸造产品中产生表面沉陷等缺陷。在图10所示的铸模100中，由于固化金属收缩而在模腔104中形成的空隙可以用供料头108中的部分熔融金属加以填充，从而可以防止诸如表面沉陷等的缺陷。

铝或铝合金熔体的表面张力由于在熔融铝或铝合金的表面上形成的氧化物膜而增大。因此，熔融铝或铝合金的流动性降低，而产品表面的光滑程度也就差。为了解决这些缺点，用润滑剂涂覆图10所示铸模100的供料头108和模腔104的内表面，以便改进表面被氧化物膜覆盖的熔融金属的流动性。

当用图10所示的铸模100来铸造产品时，将熔融的铝或铝合金浇注到铸模100的金属入口106中。模腔104和供料头108被熔融的铝或铝合金填充，从通气孔110中排出空气。

接着，将填充有熔融金属的铸模100冷却，使模腔104中的熔融金属固化。由于模腔104中熔融金属的固化，固化的金属发生收缩，在模腔104中形成了空隙，但模腔104中的空隙由来自供料头108的熔融金属所填充。

然而，在图10所示的常规铸造铝的方法中，供料头108和模腔104的内表面必须用润滑剂涂覆，以便改进表面被氧化物膜覆盖的熔融金属的流动性。但是没有经验的操作人员非常难以确定涂层部分，并且非常难以均匀地形成涂层。因而，铸造产品的表面缺陷如粗糙表面就无法避免。

本发明的发明人发明并申请了一种改进的铸造铝的方法(日本专利申请No.2000-108078)，用此方法可以铸造出具有良好和光滑表面的铝产品，而无需涂覆润滑剂。

此改进的方法现结合图11加以说明。首先，将氮化镁化合物(Mg₃N₂)(它是脱氧化合物的一个例子)加到铸模100的模腔104中，然后在其中浇注熔融的铝或铝合金。

在此改进的方法中，脱氧化合物是起先加入到铸模100的模腔104中，使熔融的铝或铝合金表面上形成的氧化物膜脱氧，并且可以使熔融的铝或铝合金的表面张力下降。通过脱氧即去除氧化物膜，熔融金属的流动性可以得到改进，使铸造产品的表面变得光滑，并且可以具有良好的外表面。

图10或11所示的供料头108能以熔融金属填充固化金属收缩时在模腔104中形成的空隙。因此，在供料头108中的至少一部分熔融金属必须具有足够的流动性，即使模腔104中的熔融金属已经固化时。

就是说，供料头108中的熔融金属的固化速度必须低于模腔104中熔融金属的固化速度。这样，供料头的冷却速度必须低于模腔的冷却速度。为了使冷却速度有差别，将供料头108制成例如横截面大的柱状，这样供料头108中的熔融金属就不易冷却。

然而，在供料头108中的固化金属是不用的部分，故要将其从产品上去除。若将供料头108中的固化金属再使用，它必须是熔融的，因此需要再消耗能量。

因此，宽大横截面的柱状供料头108具有较大的体积，因而铸造材料的产率较低，再使用供料头金属所消耗的能量也较高。

发明的概述

本发明的一个目的是提供一种铸造方法，其中供料头的体积小，并且又能容易地使供料头的冷却速度低于模腔的冷却速度。

本发明的另一个目的是提供一种能实施本发明方法的铸造机。

发明人为达到上述目的进行了研究，他们发现：在图11所示他们改进的方法中，存在于铸模100的模腔104中的脱氧化合物使熔融金属表面上的氧化物膜脱氧，这样在不用润滑剂涂覆的模腔104内表面上熔融金属即具有高的流动性；在内表面不用润滑剂涂覆的模腔104中熔融金属的冷却速度快于内表面用润滑剂涂覆的模腔中熔融金属的冷却速度。

为了在用相同材料制成的供料头108和模腔104之间产生隔热效应的差异，供料头108的内表面用润滑剂涂覆，而模腔104的内表面不用润滑剂涂覆，这样就可以使供料头108的隔热性大于模腔104的隔热性。

采用这种结构，供料头108的冷却速度就可以低于模腔104的冷却速度，这样在供料头108中的熔融金属的固化速度就可以低于模腔104中的熔融金属的固化速度。这样，本发明人就实现了本发明。

本发明的铸造方法在包括一个铸模的铸造机中进行，在铸模中，供料头位于金属入口和模腔之间，其中供料头的隔热性大于模腔的隔热性，这样就使供料头的冷却速度低于模腔的冷却速度，

所述方法包括下述步骤：

将熔融金属浇注到模腔中；

让熔融金属与模腔中的脱氧化合物反应，使在熔融金属表面上形成的氧化物膜脱氧；

当模腔中的熔融金属固化并收缩时，供料头中的熔融金属补充到模腔中。

另一方面，本发明的铸造机包括一个铸模，该铸模包括：

金属入口，通过此入口熔融金属浇注到铸模中；

模腔，熔融金属在其中固化，从而铸造出产品；

位于金属入口和模腔之间的供料头，供料头的隔热性大于模腔的隔热性，这样就使供料头的冷却速度低于模腔的冷却速度，

在此铸模中熔融金属与模腔中的脱氧化合物反应，使在熔融金属表面上形成的氧化物膜脱氧，

当模腔中的熔融金属固化并收缩时，供料头中的熔融金属补充到模腔中。

在本发明中，熔融金属与铸模模腔中的脱氧化合物反应，就可以使在熔融金属表面上形成的氧化物膜脱氧，这样熔融金属的流动性就较高，并且可以在内表面裸露的模腔中铸造出产品。因此，就不需要能改进表面被氧化物膜覆盖的熔融金属流动性的润滑剂。

润滑剂通常是隔热性的，所以模腔内表面若用润滑剂涂覆，其散热性能就下降。而在本发明中，熔融金属填充在内表面不用润滑剂涂覆的模腔中，故散热性能可以大大地得到提高。因此，本发明铸模模腔的散热性能可以很容易地提高，而用隔热性润滑剂涂覆供料头的内表面，就可以很容易地使供料头的隔热性大于模腔的隔热性。

尽管已将供料头做得较小，但可以做到使供料头的隔热性还是大于模腔的隔热性，使供料头的冷却速度低于模腔的冷却速度，供料头中熔融金属与模腔中熔融金属的冷却速度之差较大，从而使两者之间的固化速度有差别。

附图的简要说明

现在将用实施例结合附图对本发明的实施方案加以描述，附图中：

图1是说明本发明铸造机配置的示意图；

图2A是图1所示铸造机的铸模的剖视图；

图2B是图1所示铸造机的铸模的局部剖视图；

图3A是说明图1所示铸造机的供料头和模腔的温度的图；

图3B是说明常规铸造机的供料头和模腔的温度的图；

图4是说明熔融铝的冷却速度与固化铝枝晶间距之间的关系图；

图5-7是铸模其它例子的剖视图；

图8是一个冷却单元例子各部分配置的示意图；

图9是另一个冷却单元例子各部分配置的示意图；

图10是常规铸造机的铸模的剖视图；

图11是本发明发明人发明的铸造方法的示意图；

较好实施方案的详细说明

现在结合附图对本发明的较好实施方案作详细说明。

一个实施方案的铸造机，其各部分的配置如图1所示。在图1中，铸造机10具有一个铸模12。铸模12有金属入口12a和模腔12b，通过该金属入口浇注入熔融的金属如铝、铝合金，所述模腔与金属入口12a相连。铸模12包括一个下模14a和一个上模14b。分别构成上下模14b和14a的金属内表面在模腔12b中是裸露未涂覆的。

铸模12通过管22连接在氮气钢瓶20上。打开管22上的阀24后，氮气就通过氮气入口12d进入模腔12b，模腔12b就被氮气充满，在其中形成无氧气氛。

氩气钢瓶25通过管26连接到炉子28上，在所述炉子中产生金属气体。打开管26上的阀30，氩气就进入炉子28中。用加热器32加热炉子28的内部空间，直到温度达到800℃或更高，使镁粉升华。镁粉升华就产生了镁气作为金属气体。

可以通过对阀30的调节控制进入炉子28的氩气量。

通过管34将氩气钢瓶25连接到贮藏有镁粉的箱36上，在管34上装有阀33。箱36通过管38连接到管26上。管26和38的连接位于阀30靠炉子28的一侧。在管38上装有阀40。炉子28通过管42连接到铸模12的金属气体入口12c上。已在炉子28中产生的金属气体通过金属气体入口12c进入模腔12b。在管42上装有阀45。

当氩气从氩气钢瓶25经过炉子28进入铸模12的模腔12b时，可以通过调节阀45控制进入模腔12b的氩气量。

如图2A所示，图1所示的铸模12是一种可分开的模，它由金属下模14a、金属上模14b和附加板(adapter)18构成，所述附加板由烘过的硫酸钙制成。铸造规定形状产品的模腔12由上下模14b和14a的内表面构成。

在附加板18中，将熔融金属从金属入口12a送到模腔12b的金属通道21和供料头16位于金属入口12a和模腔12b之间。较好的是，供料头16的横截面比通道21的横截面宽，供料头16的体积是模腔12b体积的5-20％。

上端是金属气体入口12c的金属气体通道23与金属通道21相连。

在附加板18和上模14b中开有能将空气从模腔12b中排出的一些通气孔25。在下模14a中开有能将氮气通入模腔12b中的一些氮气通道27。

如图2B所示，各通气孔25或各氮气通道27的截面形状是圆形，并且在其中插有截面形状是矩形的柱状部件31。有了这种结构，就形成了圆顶状的一些通道29，与模腔12b相连。

在图1-2B所示的铸模12中，由烘过的硫酸钙制成的附加板18中有金属入口12a、金属通道21、金属气体入口12c、金属气体通道23和通气孔25的一部分。根据模腔12b的形状、用于顶出铸造产品的起锭杆(未图示)的位置等因素来安排通道21等。在附加板18中形成通道21等是不难设计的。

附加板18可以象上下模14b和14a一样由金属材料制成。在本发明的这个实例中，附加板18由烘过的硫酸钙制成，这样就很容易地形成金属通道21等。

在图1-2B所示的铸模12中，供料头16的隔热性大于模腔12b的隔热性。就是说，对供料头16的内表面实施了隔热处理，例如涂覆上隔热润滑剂；而对上下模14b和14a构成的模腔12b的内表面不进行这种处理，所以其金属表面是裸露的。

按常规，隔热性润滑剂通常用于涂覆模腔的内表面，所述隔热润滑剂包括采用高隔热材料如陶瓷材料。在本发明的实例中，使用常规的隔热性润滑剂来涂覆供料头16的内表面。

通过使供料头16的隔热性大于模腔12b的隔热性，就可以很容易地使供料头16中熔融金属的冷却速度低于模腔12b中熔融金属的冷却速度，这样就可以在供料头16和模腔12b之间形成大的冷却速度之差(参见图3A)。在图3A中，点“A”是浇注到铸模12中的熔融金属的温度；点“B”是使熔融金属完全固化的温度。因此，供料头16中的熔融金属可以有效地填充处于阴影温度区的模腔12b。

另一方面，在图10所示的常规铸模100中，供料头108和模腔104的内表面都用隔热润滑剂涂覆，并且在供料头108上的润滑剂比在模腔104上的润滑剂厚，这样，如图3B所示，就可以使供料头108中熔融金属的冷却速度低于模腔104中熔融金属的冷却速度。

然而，如图3B所示，在铸模100中的冷却速度之差很小，结果供料头108中的熔融金属就不能够有效地填充模腔104。阴影部分的有效温度区很窄。

如图3A所示，在本发明实例的铸模12中，冷却速度之差大于常规铸模100的冷却速度之差(参见图3B)，并且有效温度区也更宽一些。因此，可以使供料头16中的熔融金属与模腔12b中的熔融金属之间的固化速度有差别。即可以在供料头16中的熔融金属固化与模腔12b中的熔融金属固化之间造成时间滞后。

如图3A所示，为了在供料头16中的熔融金属固化与模腔12b中的熔融金属固化之间形成足够的时间滞后，模腔12b中熔融金属的冷却速度为500℃/分钟或更大(较好为700℃/分钟或更大)；而供料头16中熔融金属的冷却速度小于500℃/分钟(较好为小于300℃/分钟)。宜将两者的冷却速度之差调节为200℃/分钟或更大。

进行了一些实验。在实验中，使用熔融的铝作为熔融金属，改变供料头16和模腔12b中熔融金属的冷却速度。用显微镜观察从供料头16和模腔12b中取出的固化铝样品，测量样品枝晶之间的间距。结果示于图4中。在图4中，水平轴代表冷却速度；垂直轴代表枝晶之间间距的“DAS II值”。

从图4可以清楚地看出，以500℃/分钟或更大的冷却速度在模腔12b中固化的枝晶之间的平均间距小于25μm；以小于500℃/分钟的冷却速度在供料头16中固化的枝晶之间的平均间距为25μm或更大。

若枝晶之间的间距小，则固化的铝具有接近晶体的结构，这样铸造的铝产品具有较高的韧性。因此，在模腔12b中铝枝晶之间的间距较好为小于23μm，更好为小于20μm。

值得注意的是，在供料头16中铝枝晶之间的间距比模腔12b中铝枝晶之间的间距宽。因此，供料头16中铝的韧性比模腔12b中铝的韧性小，但它将作为丢弃部分从铸造产品上去除，故不会产生问题。

当在图1-2B所示的铸造机10中铸造铝产品时，首先打开阀24，使氮气从氮气钢瓶20经管22进入铸模12的模腔12b中。由于通入氮气，可以清除掉模腔12b中的空气。模腔12b中的空气从通气孔25排出，这样在模腔12b中形成了基本上是无氧气氛的氮气氛。然后，立即关闭阀24。

在清除铸模12模腔12b中的空气时，打开阀30，以便使氩气从氩气钢瓶25进入炉子28。在这种作用下，在炉子28中就形成了无氧气氛。

接着，关闭阀30，打开阀40，将贮藏在箱36中的镁粉36连同压缩氩气送入炉子28中。用加热器32将炉子加热到800℃或更高的温度，使镁粉升华。这样，加到炉子28中的镁粉升华，产生镁气。

然后，关闭阀40，打开阀30和45，以便使镁气连同氩气经管42、铸模12的金属气体入口12c、金属气体通道23、金属通道21和供料头16进入模腔12b，氩气的压力和流量加以控制。

镁气进入模腔12b后，关闭阀45，打开阀24，使氮气经氮气入口12d和通道27进入模腔12b。由于在铸模12中通入氮气，镁气与模腔12b中的氮气反应，这样就产生了氮化镁化合物(Mg₃N₂)。氮化镁化合物(Mg₃N₂)的粉末沉积在模腔12b的内表面上。

当氮气通入模腔12b时，适当地调节氮气的压力和流量。为了易于让镁气与氮气反应，可以对氮气预热，以便保持铸模12的温度。让镁气与氮气进行反应的时间较好为5-90秒，更好为15-60秒。

当氮化镁化合物粘附在模腔12b的内表面上后，将熔融的铝经金属入口12a浇注到模腔中。熔融的铝是经金属通道21和供料头16进入模腔12b的。连续地注入熔融的金属，直到通道21和供料头16被熔融的铝所充满。

模腔12b中的熔融铝与粘附在模腔12b内表面上的氮化镁化合物接触，这样氮化镁化合物就将氧从熔融铝表面上形成的氧化物膜中去掉。由于去除了氧，熔融金属的表面被脱氧，就可以铸造出纯铝的产品。

此外，留在模腔12b中的氧与氮化镁化合物反应，产生了氧化镁或氢氧化镁。在熔融的铝中将包含氧化镁或氢氧化镁。氧化镁或氢氧化镁是稳定的化合物，其量很小，因而不会影响产品。

如上所述，氮化镁化合物将氧从熔融铝表面上形成的氧化物膜中脱去，形成纯铝，这样就可以铸造出不含氧化物膜的产品。由于去除了氧化物膜，熔融铝的表面张力小，而且熔融铝的润湿性、流动性都可以得到提高。因此，可以在铸造产品的表面上复制出模腔12b平而光滑的内表面，即铸造产品具有良好的没有皱纹和表面缺陷的外部形状。

供料头16和模腔12b中的熔融金属均分别冷却固化。在本发明的实例中，供料头16的内表面用隔热润滑剂加以涂覆；模腔12b的内表面不用隔热润滑剂涂覆，即在该内表面上裸露出构成上下模14b和14a的金属材料。由于这种结构，模腔12b中熔融金属的冷却速度大于供料头16中熔融金属的冷却速度(参见图3A)。因此，模腔12b中的熔融金属固化得比供料头16中的熔融金属快。

当模腔12b中的熔融金属固化时，固化金属收缩，在模腔12b中靠近供料头16的地方产生空隙。另一方面，在供料头16中的冷却速度小于模腔12b中的冷却速度，这样，熔融金属仍然留在供料头16中。然后，留下的熔融金属填充模腔12b中的空隙，这样就可以铸造出没有表面缺陷如表面沉陷的优良产品。

而且，用于提高表面被氧化物膜覆盖的熔融金属的流动性的润滑剂不施涂在模腔12b的内表面上，制成产品的表面就可以非常光滑。

由于供料头16的内表面用润滑剂涂覆，供料头16的冷却速度小于模腔12b的冷却速度，这样在供料头16中熔融金属的固化和模腔12b中熔融金属的固化之间有足够的时间滞后，并且供料头16的体积较小。因此，制成柱状并且将从产品上去除的铸造产品的丢弃部分较小，故熔融金属的产率提高，并且能量消耗减少。

在图1-2B所示的铸模12中，在重力作用下供料头16中的熔融金属送入模腔12b中。也可以强制性地对熔融金属施加压力。例如，如图2A所示，铸模12的附加板18是可拆卸地连接到上模14b上。当模腔12b中的熔融金属固化后，拆下附加板18，强制性地对供料头16中的熔融金属加压。在这个加压作用下，熔融金属填充模腔12b，这样就可以可靠地铸造出没有表面缺陷如表面沉陷的优良产品。

当模腔12b中的熔融金属基本上固化并且供料头16中的熔融金属仍然具有足够的流动性时，应对供料头16中的熔融金属加压。对供料头16中的熔融金属加压的最佳时间取决于铸模的设计，因而此最佳时间应预先经过实验测知。

能在垂直方向上移动的活塞35(参见图5)可以用作对供料头16中的熔融金属加压的部件。

在图1-2B和5中所示的铸模12中，供料头16在上模14b中。在供料头16中的固化金属是丢弃部分，它将从产品上去除，所以供料头16也可以在铸模12的其它部位。例如，供料头16可以在烘过的硫酸钙制成的附加板18和上模14b中。在这种情况下，附加板18的导热性低于金属下模14b的导热性。即附加板18是高度隔热的，这样在附加板18中供料头16之外的体积大于上模14b中供料头16之外部分的体积(参见图6)。采用这种结构，可以使供料头16的隔热性比由上下模14b和14a形成的模腔12b的隔热性大，而无需将隔热润滑剂施涂到供料头16的内表面上。

当如图5所示对供料头16中的熔融金属加压时，可以将导热性低于金属模14a和14b的导热性的隔热板37(参见图7)置于附加板18和上模14b之间。在这种情况下，供料头16在隔热板37和上模14b中。

隔热板37可以与附加板18拆卸分开，也可以与上模14b拆卸分开。采用这种结构，当模腔12b中的熔融金属固化后，将附加板18拆卸下来，可以用加压部件如活塞35(参见图5)对供料头16中的熔融金属加压。

隔热板37可以用烘过的硫酸钙制成。如图7所示，在隔热板37中形成的供料头16部分的体积大于在上模14b中形成的供料头16其余部分的体积。采用这种结构，可以使供料头16的隔热性比由金属模14a和14b中形成的模腔12b的隔热性大，而无需将隔热润滑剂施涂到供料头16的内表面上。

在图1-2B和5-7所示的铸模12中，附加板18和隔热板37均由烘过的硫酸钙制成，但它们也可以由金属或陶瓷制成。

值得注意的是，在使用金属附加板18或金属板37(在其中形成供料头16的大部分)的情况下，需用隔热润滑剂涂覆供料头的内表面，使供料头16的隔热性大于模腔12b的隔热性。

如图7所示，图1所示的炉子28可以直接位于铸模12的金属气体入口12c的上方。在另一种情况下，反应器39可以直接位于铸模12的金属气体入口12c的上方，在反应器39中，镁气(它是金属气体的一个例子)与氮气(它是反应气体的一个例子)进行反应，产生氮化镁化合物(Mg₃N₂)(它是脱氧化合物的一个例子)。

当在图1-7所示的铸模12中铸造铝产品时，模腔12b内表面的温度低于常规铸模模腔内表面的温度320℃。在本发明中，在铸造时，模腔12b内表面的温度保持低于300℃，较好低于230℃，更好低于200℃。

通过使铸模12的模腔12b内表面的温度降低，本发明的铸造机具有许多优点：使熔融金属的冷却速度提高；使熔融金属均匀地固化；可以减小供料头16的体积；铸造出韧性产品；铸造的循环时间缩短；铸造效率提高；并且铸模的使用期限加长。

若模腔12b内表面的温度高于上述规定的温度，则应强制性地冷却铸模12。例如，可以用图8所示的冷却单元47对铸模12进行冷却。冷却单元47包括水夹套12e，该夹套装在铸模12上，其中用水或油进行循环。用合适的装置如热电偶测量铸模12的温度，当测出的温度高于规定的温度时，即启动冷却单元47，将铸模12的温度保持在预定的温度范围内。

在强制性冷却铸模12的情况下，模腔12b内表面的最低温度并无限制，它可以是室温。但对温度范围加以限制为好，使操作冷却单元47的工作在经济上合算。

尽管使用图8所示的冷却单元47，但若模腔12b内表面的温度仍然高于规定的温度，则在水夹套12e中可以循环预先用冷却器64(参见图9)冷却过的冷水。在图9所示的冷却单元47中，冷水储藏在槽子60中，用泵62使冷水在水夹套12e中循环。用结构众所周知的冷却器64冷却槽子60中的水。在某些情况下，冷却器64要冷却至-25℃的温度，此时使用防冻溶液来代替水。

由于采用图9所示的冷却单元47，模腔12b内表面的温度可以保持低于室温，这样就可以加快铸模12的模腔12b中熔融金属的固化，并且固化金属的晶体结构如枝晶变得较细。而且，熔融金属快速冷却，因而其晶体结构细而紧密，从而可以提高铸造产品的硬度。

在不偏离本发明的精髓和本质特征的情况下，可以以其它的具体形式来实施本发明。因此，认为本发明的实例在所用的方面都是例举性的，而非限制性的，因此在这里是由所附的权利要求书，而非上面的描述以及所有改变(这些改变落在与权利要求书等同的含义和范围内)来限定本发明范围的。

Claims (19)

1.一种在包括一铸模的铸造机中进行的铸造方法，在铸模中，供料头位于金属入口和模腔之间，其中供料头的隔热性大于模腔的隔热性，这样就使供料头的冷却速度低于模腔的冷却速度，

所述方法包括下述步骤：

将熔融金属浇注到模腔中；

让熔融金属与模腔中的脱氧化合物反应，使熔融金属表面上形成的氧化物膜脱氧；

当模腔中的熔融金属固化并收缩时，供料头中的熔融金属补充到模腔中。

2.如权利要求1所述的方法，其中模腔的冷却速度为500℃/分钟或更大，而供料头的冷却速度小于500℃/分钟。

3.如权利要求1所述的方法，其中熔融金属是铝或铝合金，

调节模腔中熔融金属的冷却速度，使在模腔中固化的铝或铝合金枝晶之间的平均间距小于25μm，

调节供料头中熔融金属的冷却速度，使在供料头中固化的铝或铝合金枝晶之间的平均间距为25μm或更大。

4.如权利要求1所述的方法，其中供料头的内表面用隔热润滑剂涂覆，而模腔的内表面不用隔热润滑剂涂覆。

5.如权利要求1所述的方法，其中形成供料头的铸模材料的隔热性大于形成模腔的铸模材料的隔热性。

6.如权利要求1所述的方法，其中在铸造时，模腔内表面的温度低于300℃。

7.如权利要求1所述的方法，其中用冷却装置强制性地冷却模腔的内表面。

8.如权利要求1所述的方法，其中铸模的附加板可拆卸地连接到铸模的模腔部分上。

9.如权利要求1所述的方法，其中铸模的附加板包括：供料头；用于将熔融金属通入供料头的第一通道；用于将脱氧化合物材料引入模腔以便在模腔中形成脱氧化合物的第二通道。

10.如权利要求1所述的方法，其中熔融金属是铝或铝合金，脱氧化合物是镁气与氮气反应生成的氮化镁化合物。

11.一种铸造机，它包括一铸模，所述铸模包括：

金属入口，经此将熔融金属浇注到所述铸模中；

模腔，熔融金属在其中固化，从而铸造出产品；

位于所述金属入口和所述模腔之间的供料头，该供料头的隔热性大于所述模腔的隔热性，这样就使所述供料头的冷却速度低于所述模腔的冷却速度，

其中熔融金属与所述模腔中的脱氧化合物反应，使在熔融金属表面上形成的氧化物膜脱氧，

当所述模腔中的熔融金属固化并收缩时，所述供料头中的熔融金属补充到所述模腔中。

12.如权利要求11所述的铸造机，其中模腔的冷却速度为500℃/分钟或更大，而供料头的冷却速度小于500℃/分钟。

13.如权利要求11所述的铸造机，其中熔融金属是铝或铝合金，

调节所述模腔中熔融金属的冷却速度，使在所述模腔中固化的铝或铝合金枝晶之间的平均间距小于25μm，

调节所述供料头中熔融金属的冷却速度，使在所述供料头中固化的铝或铝合金枝晶之间的平均间距为25μm或更大。

14.如权利要求11所述的铸造机，其中所述供料头的内表面用隔热润滑剂涂覆，而所述模腔的内表面不用隔热润滑剂涂覆。

15.如权利要求11所述的铸造机，其中所述铸模中形成所述供料头的材料的隔热性大于所述铸模中形成所述模腔的材料的隔热性。

16.如权利要求11所述的铸造机，它还包括用于强制性冷却所述模腔的内表面的装置。

17.如权利要求11所述的铸造机，其中所述铸模的附加板可拆卸地连接在所述铸模的模腔部分上。

18.如权利要求11所述的铸造机，其中所述铸模的附加板包括：所述供料头；用于将熔融金属通入所述供料头的第一通道；用于将脱氧化合物材料引入所述模腔以便在所述模腔中形成脱氧化合物的第二通道。

19.如权利要求11所述的铸造机，其中所述供料头的体积是所述模腔体积的5-20％。

Images