砂型铸造的最大优势在于其与广泛的黑色金属和有色金属(从常见合金到特种高温合金)具有显著的兼容性。该工艺既能适应钢和铁的高熔点(这对许多其他铸造方法来说是不合适的),同时对低温有色金属也非常有效。选择最合适的金属取决于部件的功能要求,包括所需的强度、重量、耐腐蚀性、可加工性和成本效益。
铝合金因其优异的铸造性能、良好的强度重量比以及固有的耐腐蚀性,成为砂型铸造中最受欢迎的选择之一。关键合金包括A356,该合金以其卓越的延展性和对热处理的良好响应而闻名,使其成为航空航天和汽车应用中高强度结构部件的理想选择。对于需要优异气密性和流动性的部件,例如复杂的泵壳,A413因其高硅含量而成为绝佳选择。
对于要求高强度、耐磨性和承受重载能力的应用,黑色金属是无与伦比的。灰铸铁因其优异的减震能力和抗压强度而被广泛使用,常见于发动机缸体和机床底座。球墨铸铁提供更高的抗拉强度和抗冲击性。碳钢和低合金钢被选用于要求最苛刻的结构应用,例如大型齿轮和重型机械部件,这些场合韧性至关重要。砂型铸造工艺是少数几种能够用这些高熔点金属生产大型复杂形状的工艺之一。
铜合金(黄铜和青铜)因其出色的耐腐蚀性、耐磨性和抗菌特性而被选用。含铅青铜 C83600是一种经典的砂型铸造合金,为阀门、泵和管道配件提供了优异的可加工性和气密性。对于海洋环境中需要更高强度和卓越耐腐蚀性的应用,铝青铜 C95400是齿轮、轴承和船舶螺旋桨的坚固选择。
其他非常适合砂型铸造的金属包括锌合金(如 ZA-8),它提供高强度和硬度以及优异的轴承性能;以及比铝更轻的镁合金。最终的选择是部件功能需求与合金铸造特性(如流动性和收缩性)之间的平衡,这些是在设计服务阶段确保获得高质量、高性价比铸件的关键考虑因素。