目前,活塞材料主要是铝合金,而铝合金活塞应用最多的铸造工艺是挤压铸造,还有锻造和金属型铸造[41],它们各有其优缺点。1)金属型铸造加工简单,生产成本较低,但容易产生缩孔、缩松等铸造缺陷,导致活塞力学性能较低,难以满足使用要求。2)锻造活塞常温力学性能高,高温耐热疲劳性好、塑性好,能满足大功率发动机的要求。但锻造活塞加工量大,生产成本高,仅适用于某些要求较高的大型活塞或高速活塞。3)挤压铸造为介于上述两者之间的铝活塞成形技术,是将液态金属在高压下充型和凝固的精确成形铸造技术,又称为液态模锻[42]。在挤压铸造中,铝液注入型腔时的加压主要是为了消除铸件的缺陷。从图1可看出挤压铸造的显微组织明显比金属模的细密,其原因一方面是由于在压力下,铸件的凝固速度加快。另一方面在压力作用下α树枝晶破碎,导致枝晶间距明显缩短并细化,从而使活塞力学性能显著提高。与传统金属模重力铸造活塞毛坯相比,金属型铸造没有浇冒口,原材料和能源消耗都大大降低,实现了精确铸造,并减少了缩松、缩孔等铸造缺陷。