从（cóng）历史悠久的铸造（zào）技术发（fā）展到今天（tiān）的现代铸造技术或液态凝固成形技术这不仅与（yǔ）金属与合金的结晶与凝固理论研究的深入和发展、各种凝固技术的不断的出（chū）现和提高、计算机技术的应用等有关 , 而（ér）且还与（yǔ）化学工（gōng）业、机（jī）械制造业、制造方法和（hé）技术的发展（zhǎn）密切相关。固技术的发展 控制凝固（gù）过（guò）程是开发新型（xíng）材（cái）料和提（tí）高铸件质量（liàng）的（de）重要途（tú）径。 顺序凝固技术、快速凝固技术、复合材料（liào）的获得、半固态（tài）金属铸造成形技术等等（děng）就是集中的代表（biǎo）。

1.顺（shùn）序凝固技术 所（suǒ）谓的（de）顺序凝（níng）固技术（shù） ，是使液（yè）态金属的热量沿一定向排出（chū） , 或通（tōng）过对液态金属施（shī）行某方（fāng）向的快速凝固 , 从而使（shǐ）晶粒的生长( 凝固 )向（xiàng）着一定的方（fāng）向进（jìn）行（háng） , 最终获得具有单方（fāng）向（xiàng）晶粒组（zǔ）织或单晶（jīng）组织（zhī）的铸件的一种工艺方法。由于冷却（què）及控制技术的不断进步,使（shǐ）热量排出（chū）的（de）强度及方向性（xìng）不断提高 , 从而（ér）使固液界面前沿液相中的（de）温度梯度增大（dà） , 这不仅使（shǐ）晶粒（lì）生长（zhǎng）的方（fāng）向性提高 ,而且组织（zhī）更细长、挺直（zhí）、并延长（zhǎng）了定（dìng）向区（qū） . 顺（shùn）序凝（níng）固技术已广（guǎng）泛应用于铸造 高（gāo）温（wēn）合（hé）金燃气（qì）轮机叶片的生（shēng）产中 , 由于沿定向生长的组织的力学性能优异, 使叶 片工作（zuò）温度大幅度提高 , 从（cóng）而使航空发动机性能提高。 顺序凝（níng）固技术的最新进展 是（shì）制（zhì）取单晶（jīng）体铸件 , 如（rú）单（dān）晶（jīng）涡轮叶片 ,它比一般顺序凝（níng）固柱状晶（jīng）叶片具有更（gèng）高的 工作温度 , 抗（kàng）热疲劳强度、抗蠕变强度和耐腐蚀性能。采用这种高温合金单晶（jīng）叶片 的（de）航空发（fā）动机 ,有（yǒu）效（xiào）地增（zēng）加（jiā）了航（háng）空发动机的推力和（hé）效（xiào）率 , 使（shǐ）其性能大（dà）幅度提高。

2. 快速凝固（gù）技术即在比常规工艺条件（jiàn）下的（de）冷却（què）速度 （ 10-4 - 10K/S） 快得多的冷却条件 (103 - 109 K/S) 下 ,使液态（tài）合金转变为固态的工艺方法（fǎ）。它（tā）使合（hé）金（jīn） 材料具有优异的组织（zhī）和性能 , 如很细的晶粒 ( 通常 <0.1-0.01 um>甚至纳米级的晶粒 ) , 合金元（yuán）偏析（xī）缺（quē）陷（xiàn）和高分（fèn）散度的超细析出相 , 材（cái）料的高强度、高（gāo）韧性等（děng）。 快速（sù）凝固技术可使液（yè）态（tài）金（jīn）属脱开常规的结晶过程 (形核和生长) , 直接形成非（fēi）晶结构的固体材料 , 即（jí）所（suǒ）谓的金属玻璃。此类非晶（jīng）态合金为远程无序结构 ,具有特殊（shū）的电学（xué）性能、磁（cí）学性（xìng）能、电化学性能和力学性能 ,己得到广泛的应用。如用作控制变压器（qì）铁心（xīn）材料、计算机磁头及外围设（shè）备中（zhōng）零件的材料（liào）、纤（xiān）焊材料（liào）等。快速凝（níng）固（gù）正日益受到（dào）多方的重视。

3.复合材料 制备凝固技术的另一发展是用于复合材（cái）料的制备口所谓复合材料 , 就是在非金（jīn）属（shǔ）或金属基体中引人增（zēng）强相或特殊成分 ,通过控制凝固（gù）使（shǐ）增强相按所希（xī）望的方式分布或（huò）排列（liè）的一种具有特殊性能的（de）材料。由于（yú）复合材料的基体 具有较高的断裂性（xìng） , 加上增强相的存在 ,故（gù）能（néng）表现出与普通单相组织（zhī）材料（liào）不（bú）同的性能 , 如（rú）高强度、良好（hǎo）的高温性能和抗疲劳性能（néng） , 已（yǐ）发展（zhǎn）了多种制（zhì）取复合材料的工艺方法 ,如结合顺序凝固（gù）技术（shù）制备自生复合材（cái）料（liào）。此领域的（de）应用（yòng）前（qián）景将越来越广。

4. 半固态铸造半固态金属铸造成形技（jì）术经过 20 多（duō）年的（de）研究及（jí）发展 , 已进（jìn）入工业应用阶段。其原理是在液态（tài）金属的凝固过程中（zhōng）进（jìn）行（háng）强烈的搅拌 (可以采用机械、电磁或其它（tā）方式 ) , 使普（pǔ）通铸造（zào）易（yì）于形成的树枝（zhī）晶网（wǎng）络骨架被（bèi）打碎而形成（chéng）分散的颗（kē）粒状（zhuàng）组织形态（tài） , 从而制得半固态（tài）金属液 ,它具（jù）有一定的流动性 ,然后可利用（yòng）常规的成形技术如压铸、挤压（yā）、模锻等成形生产坯料或铸件。半固（gù）态金属（shǔ）铸造（zào）成形克服了（le）传（chuán）统铸造成形（xíng）易产生的缩孔（kǒng）、缩松、气（qì）孔及尺寸偏差等缺点, 具有成形温度低, 延长（zhǎng）模具寿命 , 节约能源 , 改善（shàn）生产条件（jiàn）和（hé）环境 , 提（tí）高铸件质（zhì）量 ( 减少气孔和（hé）凝（níng）固收缩 ) ,减少加工（gōng）余量等许（xǔ）多优点。半固态金属成（chéng）形工艺将成为（wéi） 21 世纪极具发展前（qián）途的近净（jìng）形（xíng）化成形技术之（zhī）一。