生產不銹鋼鑄件的造型材料大多采用石英砂，因為它價格便宜且有足夠的耐火性，所以適合于不銹鋼鑄造工藝。
1. 砂型制造
砂(sha)(sha)(sha)型的(de)(de)制(zhi)造是(shi)在砂(sha)(sha)(sha)箱內(nei)沿模型周圍將砂(sha)(sha)(sha)春實，見圖2-2,型砂(sha)(sha)(sha)不(bu)是(shi)由(you)人工鏟入或用(yong)拋砂(sha)(sha)(sha)機拋入，就(jiu)是(shi)從上部的(de)(de)斜槽(cao)落(luo)入砂(sha)(sha)(sha)箱內(nei)。對較深的(de)(de)砂(sha)(sha)(sha)箱可以采取多次(ci)振擊加擠壓(ya)的(de)(de)方法來(lai)春實型砂(sha)(sha)(sha)，也可單獨使(shi)用(yong)振擊法。取出模型后(hou)，即可安放型芯，然后(hou)合(he)箱送至(zhi)澆(jiao)注工序。模型可以重復使(shi)用(yong)，澆(jiao)注完成后(hou)，砂(sha)(sha)(sha)型經過充分冷卻便可開箱取出鑄(zhu)件。
型砂可(ke)以回收，將其加入(ru)一些(xie)新黏土(tu)及(ji)水后混輾，可(ke)使舊黏土(tu)再(zai)生。黑色金(jin)屬鑄造用型砂一般是加入(ru)6%~8%的膨(peng)潤土(tu)作黏結(jie)劑，再(zai)加入(ru)2%~3%的后水進行混輾。
砂型(xing)可用(yong)手動(dong)(dong)工具(ju)造(zao)(zao)型(xing)或振壓造(zao)(zao)型(xing)、自(zi)動(dong)(dong)化造(zao)(zao)型(xing)、無(wu)箱造(zao)(zao)型(xing)、高壓造(zao)(zao)型(xing)、地(di)面造(zao)(zao)型(xing)及(ji)地(di)坑造(zao)(zao)型(xing)等方法來進行(xing)生產。不(bu)管采(cai)用(yong)哪(na)種造(zao)(zao)型(xing)方法，砂型(xing)必(bi)須(xu)(xu)具(ju)有足夠的強度以抵抗(kang)液態金(jin)屬的靜壓力。在澆(jiao)注時(shi)，還(huan)必(bi)須(xu)(xu)承受金(jin)屬流動(dong)(dong)的沖蝕，此外還(huan)必(bi)須(xu)(xu)具(ju)有透氣性、耐火性以及(ji)鑄件(jian)冷卻后容易落砂的性能(neng)。
黏土砂的(de)(de)混合料(liao)可用(yong)于(yu)濕型(xing)(xing)(xing)造(zao)型(xing)(xing)(xing)或(huo)干型(xing)(xing)(xing)造(zao)型(xing)(xing)(xing)。濕型(xing)(xing)(xing)是(shi)在(zai)造(zao)型(xing)(xing)(xing)之后，發(fa)生明顯干燥(zao)之前立即(ji)澆注。濕型(xing)(xing)(xing)較干型(xing)(xing)(xing)用(yong)得較多，因為它省掉了進行烘干的(de)(de)時(shi)間和烘干的(de)(de)燃料(liao)消耗。濕型(xing)(xing)(xing)在(zai)大多數(shu)實際應用(yong)中(zhong)，得到(dao)令人滿意的(de)(de)效果。濕型(xing)(xing)(xing)的(de)(de)濕度應控制到(dao)足以防止在(zai)金屬(shu)-鑄(zhu)型(xing)(xing)(xing)界面上產生過多的(de)(de)蒸汽(qi)，并且要有夠的(de)(de)透(tou)氣性使蒸汽(qi)及其他氣體逸出，來防止氣孔的(de)(de)產生。
干(gan)(gan)型(xing)是(shi)在(zai)烘(hong)爐(lu)中加熱(re)使鑄(zhu)(zhu)(zhu)型(xing)的(de)(de)(de)(de)水(shui)分(fen)完全(quan)除去(qu)。一般干(gan)(gan)型(xing)的(de)(de)(de)(de)硬度和強度較高，而且在(zai)澆注時(shi)鑄(zhu)(zhu)(zhu)型(xing)的(de)(de)(de)(de)發氣(qi)量(liang)較少，所以干(gan)(gan)型(xing)鑄(zhu)(zhu)(zhu)造的(de)(de)(de)(de)鑄(zhu)(zhu)(zhu)件尺(chi)寸(cun)較濕型(xing)的(de)(de)(de)(de)更為(wei)精確(que)，開裂的(de)(de)(de)(de)敏感性及氣(qi)孔也較濕型(xing)小。表(biao)面(mian)干(gan)(gan)燥和風干(gan)(gan)的(de)(de)(de)(de)鑄(zhu)(zhu)(zhu)型(xing)也具有干(gan)(gan)型(xing)的(de)(de)(de)(de)一些優(you)點。表(biao)面(mian)干(gan)(gan)燥型(xing)，僅在(zai)型(xing)腔表(biao)面(mian)用噴燈或熱(re)空(kong)氣(qi)進行簡單的(de)(de)(de)(de)烘(hong)烤，使表(biao)面(mian)的(de)(de)(de)(de)水(shui)分(fen)蒸發。風干(gan)(gan)型(xing)是(shi)鑄(zhu)(zhu)(zhu)型(xing)在(zai)澆注前讓其放置在(zai)大(da)氣(qi)中一段(duan)較長時(shi)間以獲得表(biao)面(mian)干(gan)(gan)燥的(de)(de)(de)(de)效果。
型芯(xin)是用來形成鑄件的內部形狀(zhuang)。圖(tu)2-3是型芯(xin)制(zhi)作過程示意(yi)圖(tu)，圖(tu)2-4是手工春造(zao)型芯(xin)步(bu)驟(zou)示意(yi)圖(tu)。型芯(xin)必須(xu)具有(you)潰(kui)散(san)性，以(yi)允許鑄造(zao)金(jin)屬在凝(ning)固及(ji)冷卻時能自(zi)由收縮。
型(xing)(xing)芯用(yong)的芯砂(sha)，通常(chang)用(yong)石英砂(sha)及(ji)有(you)機黏(nian)(nian)結(jie)劑如亞麻籽(zi)油來(lai)制(zhi)作。有(you)時(shi)也加(jia)人(ren)谷類黏(nian)(nian)結(jie)劑以增加(jia)芯砂(sha)的強(qiang)度。有(you)機黏(nian)(nian)結(jie)劑制(zhi)作型(xing)(xing)芯的主(zhu)要(yao)優點(dian)（與黏(nian)(nian)土比較）是，在金屬的熱作用(yong)下能(neng)失(shi)去(qu)強(qiang)度（即具有(you)潰散性），以及(ji)在落砂(sha)時(shi)易從鑄件中清(qing)除。
型(xing)芯是(shi)在芯盒(he)中春(chun)實(shi)或吹(chui)人芯砂制(zhi)成。如(ru)若型(xing)芯是(shi)分幾部分制(zhi)作，在烘干之后就(jiu)應(ying)將它們(men)黏合起來，并進(jin)行短時間的(de)再烘干使其粘(zhan)牢。烘烤(kao)(kao)是(shi)在烘爐內(nei)進(jin)行，爐內(nei)循環空氣(qi)的(de)溫度大約為230℃最適(shi)宜。正(zheng)確烘烤(kao)(kao)過的(de)型(xing)芯不會(hui)產生有害氣(qi)體，有足(zu)夠的(de)強度且在澆注后型(xing)芯被金屬包圍(wei)時具有適(shi)時的(de)潰散性。
樹脂越來越多地用來代替亞麻籽油作為型芯黏結劑。脲醛樹脂及酚醛樹脂也是兩種使用最廣泛的材料。酚醛樹脂較脲醛樹脂更適用于不銹鋼鑄造，因后者在很低的溫度下就會破裂，脲醛樹脂僅適于薄壁不銹鋼鑄件。甲醛樹脂在電介質烘爐內具有快速硬化的優點。另一制芯方法一般稱為二氧化碳法。這種方法是用水玻璃作黏結劑，同時加入有機物以改善其潰散性。芯砂在春實或吹人芯盒后，二氧化碳(tan)通過一系列通道進入型芯。在水玻璃變為凝膠時，芯砂立即黏著硬化。
由于固化的鑄型及型芯相當堅硬，故在用砂充填模型及芯盒之前，應在它們上面噴灑聚硅氧烷分型劑。因為黏結劑較貴，故用CO2造型較用黏土砂造型費用大，加之落砂困難，故用二(er)氧化碳法的成本就會增加。即便如此，此法仍具有許多優點：
①. 造(zao)型及混砂可(ke)采用一(yi)般設備，取(qu)消了鑄型烘干爐(lu)和型芯干燥器；
②. 鑄(zhu)型及型芯加工出(chu)來后(hou)，可立即使用；
③. 由于型(xing)芯不(bu)需在(zai)濕態下搬運，因(yin)此不(bu)需要(yao)型(xing)芯定(ding)形托板；
④. 與一(yi)般(ban)樹脂(zhi)砂比較，由于固化(hua)后的鑄型(xing)(xing)及(ji)型(xing)(xing)芯(xin)再現(xian)模(mo)型(xing)(xing)及(ji)芯(xin)盒的精(jing)確度較高，故其尺(chi)寸可以得到改善。
芯砂也可(ke)用(yong)自然硬(ying)化(hua)(hua)黏結(jie)劑(ji)或(huo)自硬(ying)黏結(jie)劑(ji)在(zai)低溫和一定時(shi)間內(nei)進行硬(ying)化(hua)(hua)。現在(zai)有(you)(you)不少這類黏結(jie)劑(ji)，已知(zhi)的(de)有(you)(you)熱芯盒或(huo)冷芯盒黏結(jie)劑(ji)。常用(yong)的(de)有(you)(you)機樹脂包括甲醛、尿素(su)及呋(fu)喃(nan)乙(yi)醇混合(he)物(wu)(wu)，它(ta)們在(zai)催(cui)(cui)化(hua)(hua)劑(ji)如磷酸(suan)的(de)作用(yong)下(xia)，使(shi)交(jiao)聯鍵穿入(ru)固定的(de)聚合(he)物(wu)(wu)中。若無催(cui)(cui)化(hua)(hua)劑(ji)，呋(fu)喃(nan)乙(yi)醇將會導致交(jiao)聯鍵整個(ge)周(zhou)期變長。有(you)(you)了(le)催(cui)(cui)化(hua)(hua)劑(ji)則使(shi)交(jiao)聯鍵的(de)反應速率大大增加(jia)。因此(ci)，這類黏結(jie)劑(ji)可(ke)通過對混合(he)物(wu)(wu)成(cheng)分(fen)的(de)選擇，以此(ci)控制(zhi)硬(ying)化(hua)(hua)的(de)整個(ge)時(shi)間。在(zai)黑色金屬鑄(zhu)造方法中，鑄(zhu)型及型芯混合(he)料中的(de)尿素(su)成(cheng)分(fen)必須嚴(yan)加(jia)控制(zhi)或(huo)不用(yong)，因為它(ta)能促使(shi)鑄(zhu)件產生針(zhen)孔縮松。
典型的芯砂(sha)(sha)混合料含樹脂2%和催化劑0.6%~0.8%.硬(ying)化時間(jian)隨催化劑加人量、混砂(sha)(sha)溫度和混砂(sha)(sha)時間(jian)而變。這些材料在混砂(sha)(sha)機中從開始混制就進行硬(ying)化，因此(ci)它(ta)的存放時間(jian)很短。
熱芯(xin)盒法的混合(he)料必(bi)須具有良(liang)好的流動性(xing)。常采用(yong)較弱的催化(hua)劑并(bing)將(jiang)混合(he)料吹入芯(xin)盒。在(zai)芯(xin)盒中，當芯(xin)盒溫(wen)度達(da)到200~260℃時，便產生發熱硬化(hua)作用(yong)，反應速(su)率增加，在(zai)30s(秒）內芯(xin)便可硬化(hua)。這種方(fang)法的缺是(shi)在(zai)芯(xin)盒回用(yong)之前型芯(xin)必(bi)須硬化(hua)。
冷芯盒(he)法采用(yong)一(yi)種雙成(cheng)分(fen)的(de)液體(ti)有機黏(nian)(nian)結劑。第一(yi)種成(cheng)分(fen)是酚醛樹脂(zhi)(zhi)(zhi)作為(wei)(wei)(wei)溶(rong)劑，第二種成(cheng)分(fen)是多異氰(qing)酸(suan)(suan)鹽(yan)作為(wei)(wei)(wei)溶(rong)液。在(zai)(zai)懸浮空(kong)氣和三(san)乙(yi)基胺作為(wei)(wei)(wei)催(cui)化劑的(de)作用(yong)下(xia)，酚醛樹脂(zhi)(zhi)(zhi)與異氰(qing)酸(suan)(suan)鹽(yan)結合(he)(he)形成(cheng)硬(ying)的(de)尿烷樹脂(zhi)(zhi)(zhi)。這(zhe)(zhe)種雙成(cheng)分(fen)黏(nian)(nian)結劑采用(yong)1:1的(de)比例，混(hun)合(he)(he)后只往型砂中加入1%~2%.硬(ying)化時間(jian)僅需(xu)10~20s,這(zhe)(zhe)是一(yi)種簡單(dan)的(de)高生產(chan)率(lv)的(de)制芯方法。已采用(yong)過(guo)的(de)三(san)乙(yi)基胺，必須嚴格按照規定，將催(cui)化劑徹底進行分(fen)解并(bing)通風排氣。硬(ying)化狀態的(de)型芯含氮量(liang)僅為(wei)(wei)(wei)黏(nian)(nian)結劑的(de)3%，較熱芯盒(he)法（含量(liang)10%)為(wei)(wei)(wei)少。因(yin)此，在(zai)(zai)黑色(se)金屬(shu)鑄件(jian)中，用(yong)冷芯盒(he)法制得的(de)型芯，可以大大減少針孔縮松。
有(you)一(yi)些(xie)大(da)型(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)鑄(zhu)件(jian)(jian)(jian)完全采用(yong)型(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)芯(xin)(xin)(xin)(xin)制造(zao)；每個單獨的(de)(de)型(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)芯(xin)(xin)(xin)(xin)在地坑中進行裝配，然(ran)后將其安放在確定(ding)位置用(yong)填充(chong)砂(sha)春實或(huo)夾(jia)緊，這個方(fang)法常被選(xuan)用(yong)于那些(xie)設計(ji)出(chu)來的(de)(de)模型(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)不能從鑄(zhu)型(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)中取出(chu)的(de)(de)場合。型(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)芯(xin)(xin)(xin)(xin)的(de)(de)制作是(shi)用(yong)砂(sha)代替(ti)濕型(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)砂(sha)春實于砂(sha)箱內或(huo)吹入砂(sha)箱內；這種鑄(zhu)型(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)的(de)(de)烘干與型(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)芯(xin)(xin)(xin)(xin)的(de)(de)烘干相同。這種方(fang)法的(de)(de)選(xuan)用(yong)條件(jian)(jian)(jian)：①. 鑄(zhu)件(jian)(jian)(jian)尺寸要求特(te)別精確；②. 所有(you)型(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)芯(xin)(xin)(xin)(xin)需要進行仔細的(de)(de)調(diao)整。在一(yi)些(xie)情況下，型(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)芯(xin)(xin)(xin)(xin)砂(sha)型(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)（組(zu)芯(xin)(xin)(xin)(xin)造(zao)型(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)）用(yong)來改善(shan)鑄(zhu)件(jian)(jian)(jian)表面光潔度或(huo)允(yun)許生產(chan)出(chu)薄壁鑄(zhu)件(jian)(jian)(jian)。
在不銹鋼鑄造中，砂(sha)型工藝(yi)不會(hui)輕(qing)易(yi)采(cai)用。因此，必須(xu)進行大量試驗以(yi)測(ce)試和控制如下性能(neng)：
①. 透(tou)氣性，氣體從鑄(zhu)型(xing)型(xing)腔排出的能(neng)力(li)；
②. 硬度，用標準硬度計(ji)測量鑄型表面抵抗變形的能力；
③. 濕(shi)度（含水量）；
④. 剪(jian)切及壓縮強度(du)，通(tong)過標(biao)準儀器對(dui)型芯(xin)或干態和(he)濕(shi)態型砂(sha)標(biao)準試(shi)樣進行測試(shi)；
⑤. 高濕(shi)強度，在可(ke)達(da)1650℃高溫的爐中，對標準試樣(yang)進行(xing)壓力(li)試驗(yan)；
⑥. 潰(kui)散性，表示(shi)試樣在高溫負荷下破壞(huai)的能力；
⑦. 膨脹及收(shou)縮性，用專門(men)附件將(jiang)試樣裝(zhuang)到同一爐內進(jin)行試驗；
⑧. 顆粒(li)(li)大小、形狀及(ji)分(fen)布(bu)，用(yong)一般的粒(li)(li)度分(fen)類法或巖相分(fen)析法來決定。
石英砂價格低廉且有足夠的(de)(de)耐(nai)火性(xing)。因此在鑄造工業中廣(guang)泛用(yong)于(yu)制作中等鑄型(xing)(xing)。其他耐(nai)火材料與適當的(de)(de)黏結(jie)劑混合也(ye)和(he)石英砂一樣用(yong)于(yu)造型(xing)(xing)。一些耐(nai)火材料的(de)(de)性(xing)能和(he)選擇(ze)見表2-1.這些材料有許多(duo)用(yong)于(yu)特殊目(mu)的(de)(de)，如(ru)砂型(xing)(xing)鑄造法中的(de)(de)鑄型(xing)(xing)鑲塊。
鑄鋼廠中在鑄型的某些主要位置采用鋯砂（ZrO2·SiO2).這種材料比石英砂傳遞鑄件熱量更為迅速。此外，鋯砂與石英砂比較，還有以下優點：
①. 具有(you)低的(de)膨(peng)脹(zhang)系(xi)數，在加熱時沒(mei)有(you)相變，因此不易引(yin)起膨(peng)脹(zhang)缺陷；
②. 有較高的熔點，能夠(gou)防止鑄(zhu)件(jian)在厚斷(duan)面處(chu)由(you)于鑄(zhu)型(xing)－金屬(shu)反(fan)應造成的機械粘砂。
基于同樣的原因，特別是在歐洲，多將橄欖石砂［（Mg·Fe)2SiO2]耐火泥（燃燒的火泥）用在黑色金屬鑄件中，偶爾也用來作為面砂，以防止由于膨脹及滲透引起的缺陷。用耐火泥制造的大型鑄件，不像一般砂型那樣會產生結疤和砂斑缺陷。耐火泥比石英砂有較好的抗鋼液沖蝕能力，可用以制作橫澆道、型芯和鑄型。
為了獲得表面光潔度(du)較高的(de)鑄(zhu)(zhu)件，包括(kuo)較光滑表面和減少機械粘砂(sha)(sha)，有(you)時在鑄(zhu)(zhu)型(xing)及型(xing)芯表面上涂(tu)(tu)以涂(tu)(tu)料(liao)(liao)。涂(tu)(tu)料(liao)(liao)由耐火(huo)材(cai)料(liao)(liao)所組成(cheng)(cheng)，其(qi)成(cheng)(cheng)分包括(kuo)有(you)石(shi)(shi)英螢石(shi)(shi)、鋯螢石(shi)(shi)或(huo)鉻鐵礦螢石(shi)(shi)。大多數鑄(zhu)(zhu)造廠采用鋯螢石(shi)(shi)。耐火(huo)材(cai)料(liao)(liao)為細(xi)粉(fen)末狀與水或(huo)酒精并加入少量膨潤土一起(qi)混合。涂(tu)(tu)料(liao)(liao)層(ceng)可采用刷(shua)涂(tu)(tu)或(huo)噴涂(tu)(tu)的(de)辦(ban)法。在合型(xing)之前，表面用氣(qi)體噴燈或(huo)熱空氣(qi)進行烘干。多層(ceng)涂(tu)(tu)料(liao)(liao)常用于厚壁鑄(zhu)(zhu)型(xing)處，以保護鑄(zhu)(zhu)型(xing)，防止機械粘砂(sha)(sha)。粘砂(sha)(sha)是(shi)由于金屬蒸氣(qi)擴散，經可透性鑄(zhu)(zhu)型(xing)，在鑄(zhu)(zhu)型(xing)表面下孔隙(xi)處凝聚而成(cheng)(cheng)。
2. 砂型鑄造設計
模樣的設計(ji)對生(sheng)產(chan)合格(ge)鑄件(jian)極為重要。當生(sheng)產(chan)大(da)型(xing)鑄件(jian)或少量零部(bu)件(jian)以及試驗件(jian)時，才(cai)考(kao)慮制作(zuo)整體的木模或金屬(shu)模。組裝(zhuang)模型(xing)、模板或分(fen)開的上、下模樣通常用來(lai)生(sheng)產(chan)尺寸精確及高質量的鑄件(jian)。
整體模(mo)實質上(shang)是(shi)所(suo)生(sheng)(sheng)產(chan)的(de)單個(ge)鑄(zhu)件的(de)復制品(pin)，見圖2-5(a)。分(fen)(fen)別(bie)制造上(shang)、下(xia)模(mo)樣(yang)，因(yin)此鑄(zhu)型也分(fen)(fen)成上(shang)、下(xia)兩半，見圖2-5（b)。這(zhe)種模(mo)樣(yang)主要用(yong)于生(sheng)(sheng)產(chan)大型鑄(zhu)件。
模板(ban)［見圖2-5(c)]是將上(shang)半(ban)模安(an)裝(zhuang)(zhuang)在底(di)板(ban)的(de)(de)一面，而將下(xia)半(ban)模安(an)裝(zhuang)(zhuang)在該底(di)板(ban)的(de)(de)另一面；澆(jiao)注冒(mao)口系(xi)統也(ye)都安(an)裝(zhuang)(zhuang)在底(di)板(ban)上(shang)。模板(ban)適用于機械化的(de)(de)大批量生產。在許多實際生產中(zhong)，用兩個分開的(de)(de)模樣及造(zao)型機分別生產上(shang)、下(xia)箱是較經濟的(de)(de)。
砂型(xing)(xing)鑄(zhu)(zhu)造(zao)法(fa)可生(sheng)產的鑄(zhu)(zhu)件最(zui)小壁(bi)(bi)厚為5.0mm或略微厚些。選擇合(he)(he)適(shi)模(mo)具、合(he)(he)理地進行(xing)鑄(zhu)(zhu)件設計和選擇適(shi)宜(yi)造(zao)型(xing)(xing)方法(fa)，對于(yu)大多(duo)數合(he)(he)金(jin)(jin)來(lai)說，加工出薄壁(bi)(bi)鑄(zhu)(zhu)件是(shi)可能(neng)的。但對于(yu)鉻系(xi)合(he)(he)金(jin)(jin)，加工薄壁(bi)(bi)鑄(zhu)(zhu)件則會遇到一些困難。當(dang)牽涉復雜(za)設計時，采(cai)(cai)用奧(ao)氏體 Cr-Ni牌(pai)號合(he)(he)金(jin)(jin)是(shi)較(jiao)(jiao)有(you)利(li)的，因為它具有(you)較(jiao)(jiao)好(hao)的流動性。對于(yu)需要切削(xue)加工的表面，在(zai)標準的鑄(zhu)(zhu)造(zao)設計中，其加工余量為3.0mm或更大些。當(dang)采(cai)(cai)用特殊的型(xing)(xing)芯(xin)鑲塊或涂料，加工余量可以減(jian)少(shao)。
鑄(zhu)件(jian)的(de)(de)(de)尺寸公差(cha)取決于模(mo)(mo)具、結構設計和鑄(zhu)件(jian)的(de)(de)(de)大小。在大多(duo)數情況下(xia)，所有鑄(zhu)件(jian)尺寸和鑄(zhu)孔位置(zhi)公差(cha)都控制在5.0mm/m以(yi)內。因為收縮(suo)是隨(sui)不(bu)(bu)(bu)同(tong)鑄(zhu)型抵抗鑄(zhu)件(jian)自由(you)收縮(suo)而變化的(de)(de)(de)，故鑄(zhu)造(zao)設計所提供的(de)(de)(de)收縮(suo)量只能是一(yi)個簡(jian)單的(de)(de)(de)平均數。當鑄(zhu)件(jian)要求尺寸的(de)(de)(de)精確度(du)較高時(shi)，一(yi)個簡(jian)單的(de)(de)(de)模(mo)(mo)樣需(xu)要同(tong)時(shi)考(kao)慮幾個不(bu)(bu)(bu)同(tong)方向的(de)(de)(de)收縮(suo)量。此外，如果造(zao)型方法不(bu)(bu)(bu)同(tong)，加工同(tong)一(yi)鑄(zhu)件(jian)就可能需(xu)要完全不(bu)(bu)(bu)同(tong)的(de)(de)(de)模(mo)(mo)樣以(yi)適(shi)應不(bu)(bu)(bu)同(tong)的(de)(de)(de)收縮(suo)量。
鑄(zhu)孔(kong)(kong)的尺寸大(da)小(xiao)取決于該孔(kong)(kong)的位置(zhi)精(jing)確度及所需(xu)的公(gong)差。砂(sha)型(xing)鑄(zhu)造型(xing)芯(xin)最小(xiao)直徑不小(xiao)于鑄(zhu)件壁厚的一(yi)半(ban)或6.0mm,通常是更大(da)些(xie)。如果鑄(zhu)孔(kong)(kong)相對于基準面而言為(wei)緊配合公(gong)差，一(yi)般采用鉆(zhan)孔(kong)(kong)較鑄(zhu)孔(kong)(kong)為(wei)好。
一次性砂型(xing)是在(zai)模(mo)樣上填砂舂實，然后模(mo)樣必須從型(xing)腔中取出，起(qi)模(mo)時敲打或(huo)振動(dong)模(mo)樣方能拔出，但對于所(suo)有垂(chui)直分型(xing)面的(de)表面都(dou)需要有斜(xie)度。這個斜(xie)度稱為拔模(mo)斜(xie)度，通常在(zai)1°~1.5°之間。
由(you)(you)(you)于(yu)不(bu)銹鋼澆注(zhu)溫度高(gao)，鑄(zhu)(zhu)(zhu)件(jian)在鑄(zhu)(zhu)(zhu)型(xing)(xing)中容易產生(sheng)開裂(lie)或裂(lie)紋。這(zhe)種(zhong)缺(que)陷是(shi)由(you)(you)(you)于(yu)鑄(zhu)(zhu)(zhu)型(xing)(xing)阻(zu)止(zhi)鑄(zhu)(zhu)(zhu)件(jian)收縮(suo)所引(yin)起的(de)(de)(de)(de)，也(ye)是(shi)由(you)(you)(you)于(yu)設(she)計(ji)不(bu)合(he)理造成(cheng)的(de)(de)(de)(de)。改(gai)善(shan)型(xing)(xing)砂的(de)(de)(de)(de)潰散(san)性(xing)可(ke)(ke)以(yi)明顯控(kong)制(zhi)鑄(zhu)(zhu)(zhu)型(xing)(xing)的(de)(de)(de)(de)阻(zu)力(li)(li)。金屬鑄(zhu)(zhu)(zhu)造者可(ke)(ke)以(yi)通過調整(zheng)型(xing)(xing)砂的(de)(de)(de)(de)成(cheng)分(fen)來控(kong)制(zhi)鑄(zhu)(zhu)(zhu)型(xing)(xing)的(de)(de)(de)(de)潰散(san)性(xing)。但在很多情況下，由(you)(you)(you)于(yu)鑄(zhu)(zhu)(zhu)件(jian)設(she)計(ji)不(bu)合(he)理，用這(zhe)種(zhong)方法是(shi)不(bu)能消(xiao)除這(zhe)一缺(que)陷的(de)(de)(de)(de)。改(gai)變鑄(zhu)(zhu)(zhu)件(jian)設(she)計(ji)，避(bi)免鑄(zhu)(zhu)(zhu)件(jian)薄斷(duan)面的(de)(de)(de)(de)過早凝固(gu)和阻(zu)礙厚(hou)斷(duan)面的(de)(de)(de)(de)收縮(suo)，往往能減小(xiao)鑄(zhu)(zhu)(zhu)造應力(li)(li)。當(dang)鑄(zhu)(zhu)(zhu)件(jian)的(de)(de)(de)(de)斷(duan)面均(jun)勻時，則不(bu)太容易產生(sheng)裂(lie)紋，但厚(hou)斷(duan)面熱節處常(chang)(chang)常(chang)(chang)是(shi)產生(sheng)這(zhe)類缺(que)陷的(de)(de)(de)(de)原因(yin)。
如(ru)果要(yao)獲得合(he)格(ge)鑄(zhu)(zhu)件(jian)(jian)就必(bi)(bi)須(xu)控制鑄(zhu)(zhu)件(jian)(jian)凝固時的(de)(de)(de)(de)溫度梯度。設計者(zhe)應(ying)認識到(dao)(dao)厚的(de)(de)(de)(de)斷面(mian)不可(ke)能從(cong)薄的(de)(de)(de)(de)斷面(mian)得到(dao)(dao)補(bu)縮(suo)，如(ru)圖(tu)2-6所(suo)示(shi)的(de)(de)(de)(de)T形(xing)斷面(mian)。從(cong)所(suo)畫的(de)(de)(de)(de)圖(tu)中(zhong)(zhong)可(ke)以看到(dao)(dao)d區(qu)(qu)的(de)(de)(de)(de)金(jin)屬(shu)量較(jiao)a、b或(huo)c這三個(ge)區(qu)(qu)為(wei)(wei)大(da)，因(yin)(yin)此(ci)在(zai)d區(qu)(qu)中(zhong)(zhong)心(xin)的(de)(de)(de)(de)金(jin)屬(shu)是(shi)一個(ge)熱(re)節(jie)(jie)，它最(zui)后(hou)凝固。通(tong)常，在(zai)熱(re)節(jie)(jie)上面(mian)安放一個(ge)冒口是(shi)不經濟的(de)(de)(de)(de)，因(yin)(yin)此(ci)，熱(re)節(jie)(jie)必(bi)(bi)須(xu)與它有(you)一定(ding)的(de)(de)(de)(de)距(ju)離，通(tong)過(guo)(guo)過(guo)(guo)橋來補(bu)縮(suo)。在(zai)這樣的(de)(de)(de)(de)例子中(zhong)(zhong)，如(ru)果過(guo)(guo)橋首(shou)選凝固，熱(re)節(jie)(jie)就會(hui)發生(sheng)收(shou)縮(suo)。由于熱(re)節(jie)(jie)是(shi)最(zui)后(hou)凝固，強度低(di)，因(yin)(yin)此(ci)金(jin)屬(shu)很可(ke)能就產生(sheng)開(kai)裂。因(yin)(yin)此(ci)，開(kai)裂缺(que)陷常常是(shi)與熱(re)節(jie)(jie)的(de)(de)(de)(de)收(shou)縮(suo)聯(lian)系在(zai)一起的(de)(de)(de)(de)。很明顯(xian)設計者(zhe)應(ying)使熱(re)節(jie)(jie)的(de)(de)(de)(de)尺寸(cun)為(wei)(wei)最(zui)小(xiao)。圖(tu)2-7表示(shi)在(zai)負(fu)荷應(ying)力允(yun)許(xu)條件(jian)(jian)下，使一個(ge)連(lian)(lian)接(jie)(jie)(jie)斷面(mian)壁厚盡可(ke)能薄的(de)(de)(de)(de)情況。X形(xing)連(lian)(lian)接(jie)(jie)(jie)，對鑄(zhu)(zhu)造(zao)來說是(shi)特別困(kun)難的(de)(de)(de)(de)；可(ke)采(cai)用(yong)位移法(fa)（見(jian)圖(tu)2-8)來改(gai)(gai)進(jin)鑄(zhu)(zhu)件(jian)(jian)設計。在(zai)圖(tu)2-9所(suo)示(shi)的(de)(de)(de)(de)框架形(xing)鑄(zhu)(zhu)件(jian)(jian)中(zhong)(zhong)，設計者(zhe)應(ying)將(jiang)X形(xing)連(lian)(lian)接(jie)(jie)(jie)改(gai)(gai)為(wei)(wei)Y形(xing)連(lian)(lian)接(jie)(jie)(jie)。圖(tu)2-10所(suo)示(shi)的(de)(de)(de)(de)是(shi)L形(xing)連(lian)(lian)接(jie)(jie)(jie)較(jiao)好的(de)(de)(de)(de)設計經驗(yan)。必(bi)(bi)須(xu)注意所(suo)有(you)連(lian)(lian)接(jie)(jie)(jie)法(fa)都應(ying)避免尖(jian)角(jiao)。用(yong)圓(yuan)角(jiao)代替尖(jian)角(jiao)，使鑄(zhu)(zhu)件(jian)(jian)在(zai)許(xu)多方(fang)面(mian)的(de)(de)(de)(de)質(zhi)量得到(dao)(dao)改(gai)(gai)善。
①. 尖角處的型(xing)砂，在(zai)澆(jiao)注時容易被沖刷浸蝕，所以應盡力避(bi)免(mian)。
②. 圓角增加（減(jian)少）了連(lian)接(jie)處的鑄型(xing)表面積，因此減(jian)少連(lian)接(jie)點的凝固時間。
③. 單純從機械設計的觀點看，圓角將(jiang)大大地減少應力集(ji)中(zhong)。
L 形(xing)連接的(de)應力(li)集中系數，如(ru)圖 2-11 所示。
為了控制鑄(zhu)件的(de)(de)(de)定(ding)向凝(ning)(ning)固(gu)，假如(ru)可能，斷面(mian)(mian)應盡可能朝冒口處傾斜。往(wang)往(wang)認(ren)為均勻斷面(mian)(mian)是(shi)最好(hao)的(de)(de)(de)設計(ji)，但這個概念(nian)對鑄(zhu)造工作者(zhe)來說就(jiu)不一定(ding)如(ru)此。如(ru)圖2-12(a)所(suo)示的(de)(de)(de)閥體的(de)(de)(de)設計(ji)，沒有考慮到定(ding)向凝(ning)(ning)固(gu)對鑄(zhu)件很有利，圖2-12(b)被認(ren)為是(shi)最好(hao)的(de)(de)(de)設計(ji)，因為它的(de)(de)(de)厚斷面(mian)(mian)容易為合理(li)布置的(de)(de)(de)冒口所(suo)補縮，且斷面(mian)(mian)連接半徑較大。
