進入20世紀,鑄造的發(fā)展速度很快,其重要因素之一是產(chǎn)品技術的進步,要求鑄件各種機械物理性能更好,同時仍具有良好的機械加工性能;另一個原因是機械工業(yè)本身和其他工業(yè)如化工、儀表等的發(fā)展,給鑄造業(yè)創(chuàng)造了有利的物質(zhì)條件。如檢測手段的發(fā)展,保證了鑄件質(zhì)量的提高和穩(wěn)定,并給鑄造理論的發(fā)展提供了條件;電子顯微鏡等的發(fā)明,幫助人們深入到金屬的微觀世界,探查金屬結晶的奧秘,研究金屬凝固的理論,指導鑄造生產(chǎn)。在這一時期內(nèi)開發(fā)出大量性能優(yōu)越,品種豐富的新鑄造金屬材料,如球墨鑄鐵,能焊接的可鍛鑄鐵,超低碳不銹鋼,鋁銅、鋁硅、鋁鎂合金,鈦基、鎳基合金等,并發(fā)明了對灰鑄鐵進行孕育處理的新工藝,使鑄件的適應性更為廣泛。50年代以后,出現(xiàn)了濕砂高壓造型,化學硬化砂造型和造芯,負壓造型以及其他特種鑄造、拋丸清理等新工藝,使鑄件具有很高的形狀、尺寸精度和良好的表面光潔度,鑄造車間的勞動條件和環(huán)境衛(wèi)生也大為改善。20世紀以來鑄造業(yè)的重大進展中,灰鑄鐵的孕育處理和化學硬化砂造型這兩項新工藝有著特殊的意義。這兩項發(fā)明,沖破了延續(xù)幾千年的傳統(tǒng)方法,給鑄造工藝開辟了新的領域,對提高鑄件的競爭能力產(chǎn)生了重大的影響。鑄造一般按造型方法來分類,習慣上分為普通砂型鑄造和特種鑄造。普通砂型鑄造包括濕砂型、干砂型、化學硬化砂型三類。特種鑄造按造型材料的不同,又可分為兩大類:一類以天然礦產(chǎn)砂石作為主要造型材料,如熔模鑄造、殼型鑄造、負壓鑄造、泥型鑄造、實型鑄造、陶瓷型鑄造等;一類以金屬作為主要鑄型材料,如金屬型鑄造、離心鑄造、連續(xù)鑄造、壓力鑄造、低壓鑄造等。鑄造工藝可分為三個基本部分,即鑄造金屬準備、鑄型準備和鑄件處理。鑄造金屬是指鑄造生產(chǎn)中用于澆注鑄件的金屬材料,它是以一種金屬元素為主要成分,并加入其他金屬或非金屬元素而組成的合金,習慣上稱為鑄造合金,主要有鑄鐵、鑄鋼和鑄造有色合金。金屬熔煉不僅僅是單純的熔化,還包括冶煉過程,使?jié)策M鑄型的金屬,在溫度、化學成分和純凈度方面都符合預期要求。為此,在熔煉過程中要進行以控制質(zhì)量為目的的各種檢查測試,液態(tài)金屬在達到各項規(guī)定指標后方能允許澆注。有時,為了達到更高要求,金屬液在出爐后還要經(jīng)爐外處理,如脫硫、真空脫氣、爐外精煉、孕育或變質(zhì)處理等。熔煉金屬常用的設備有沖天爐、電弧爐、感應爐、電阻爐、反射爐等。不同的鑄造方法有不同的鑄型準備內(nèi)容。以應用最廣泛的砂型鑄造為例,鑄型準備包括造型材料準備和造型造芯兩大項工作。砂型鑄造中用來造型造芯的各種原材料,如鑄造砂、型砂粘結劑和其他輔料,以及由它們配制成的型砂、芯砂、涂料等統(tǒng)稱為造型材料造型材料準備的任務是按照鑄件的要求、金屬的性質(zhì),選擇合適的原砂、粘結劑和輔料,然后按一定的比例把它們混合成具有一定性能的型砂和芯砂。常用的混砂設備有碾輪式混砂機、逆流式混砂機和葉片溝槽式混砂機。后者是專為混合化學自硬砂設計的,連續(xù)混合,速度快。造型造芯是根據(jù)鑄造工藝要求,在確定好造型方法,準備好造型材料的基礎上進行的。鑄件的精度和全部生產(chǎn)過程的經(jīng)濟效果,主要取決于這道工序。在很多現(xiàn)代化的鑄造車間里,造型造芯都實現(xiàn)了機械化或自動化。常用的砂型造型造芯設備有高、中、低壓造型機、拋砂機、無箱射壓造型機、射芯機、冷和熱芯盒機等。鑄件自澆注冷卻的鑄型中取出后,有澆口、冒口及金屬毛刺披縫,砂型鑄造的鑄件還粘附著砂子,因此必須經(jīng)過清理工序。進行這種工作的設備有拋丸機、澆口冒口切割機等。砂型鑄件落砂清理是勞動條件較差的一道工序,所以在選擇造型方法時,應盡量考慮到為落砂清理創(chuàng)造方便條件。有些鑄件因特殊要求,還要經(jīng)鑄件后處理,如熱處理、整形、防銹處理、粗加工等。鑄造是比較經(jīng)濟的毛坯成形方法,對于形狀復雜的零件更能顯示出它的經(jīng)濟性。如汽車發(fā)動機的缸體和缸蓋,船舶螺旋槳以及精致的藝術品等。有些難以切削的零件,如燃汽輪機的鎳基合金零件不用鑄造方法無法成形。另外,鑄造的零件尺寸和重量的適應范圍很寬,金屬種類幾乎不受限制;零件在具有一般機械性能的同時,還具有耐磨、耐腐蝕、吸震等綜合性能,是其他金屬成形方法如鍛、軋、焊、沖等所做不到的。因此在機器制造業(yè)中用鑄造方法生產(chǎn)的毛坯零件,在數(shù)量和噸位上迄今仍是最多的。鑄造生產(chǎn)有與其他工藝不同的特點,主要是適應性廣、需用材料和設備多、污染環(huán)境。鑄造生產(chǎn)會產(chǎn)生粉塵、有害氣體和噪聲對環(huán)境的污染,比起其他機械制造工藝來更為嚴重,需要采取措施進行控制。鑄造產(chǎn)品發(fā)展的趨勢是要求鑄件有更好的綜合性能,更高的精度,更少的余量和更光潔的表面。此外,節(jié)能的要求和社會對恢復自然環(huán)境的呼聲也越來越高。為適應這些要求,新的鑄造合金將得到開發(fā),冶煉新工藝和新設備將相應出現(xiàn)。鑄造生產(chǎn)的機械化自動化程度在不斷提高的同時,將更多地向柔性生產(chǎn)方面發(fā)展,以擴大對不同批量和多品種生產(chǎn)的適應性。節(jié)約能源和原材料的新技術將會得到優(yōu)先發(fā)展,少產(chǎn)生或不產(chǎn)生污染的新工藝新設備將首先受到重視。質(zhì)量控制技術在各道工序的檢測和應力測定等方面,將有新的發(fā)展。鑄造工作者在電子技術和測試手段不斷進步的條件下,將對金屬結晶凝固和型砂緊實等理論進行更深入的探索,以研究提高鑄件性能和內(nèi)部質(zhì)量的有效途徑。機器人和電子計算機在鑄造生產(chǎn)和管理領域里的應用,也將日益廣泛。