由于不銹鋼鑄造在金屬型中冷卻凝固得比砂型中快,金屬型又無容讓性,因此在金屬型鑄造時,鑄件中產生的鑄造應力比砂型鑄件要大,裂紋傾向性也大,還容易產生澆不足、冷隔、白口(對于鋼鑄件)等缺陷。
①. 在(zai)防止(zhi)不(bu)銹鋼(gang)鑄造產生澆不(bu)足(zu)、冷(leng)隔等方面應注意以下結構問題:
a. 鑄件的外形應盡量(liang)具有流(liu)線形,避免尖棱角與(yu)急劇變化的連接等結(jie)構形狀,以利于金屬液的流(liu)動;
b. 鑄(zhu)件(jian)(jian)的壁(bi)厚(hou)要適當、不能過(guo)薄(bo),特別(bie)是當鑄(zhu)件(jian)(jian)輪(lun)廓(kuo)尺(chi)寸較大時(shi)更不能過(guo)薄(bo);
c. 應避(bi)免大(da)的(de)水平面,因為(wei)它使得鑄(zhu)件在澆(jiao)注時,金(jin)屬(shu)(shu)液上升(sheng)得很慢,與空氣接觸的(de)面大(da)、易(yi)氧化,同時由于金(jin)屬(shu)(shu)散熱快,金(jin)屬(shu)(shu)液很快失(shi)去流動性,易(yi)造成澆(jiao)不足、冷隔(ge)、夾渣等缺陷(xian)。
②. 在防止不銹鋼(gang)鑄造產生裂紋方面應注意以下(xia)結構問題:
a. 對于結構(gou)比較薄弱(ruo)的部分(fen)應設(she)肋(lei)、凸(tu)臺等予(yu)以(yi)加強,以(yi)防(fang)鑄造(zao)裂(lie)紋(wen);
b. 在鑄(zhu)件上布置(zhi)加強肋時(shi),還應(ying)考慮到它(ta)對(dui)鑄(zhu)件收縮的(de)影響(xiang);
c. 應盡量減少(shao)有(you)阻礙鑄件自由(you)收縮的凸臺、肋、凸緣等凸出部分;
d. 在(zai)壁(bi)厚均勻、壁(bi)間過渡與連接(jie)要緩和、轉角(jiao)處圓(yuan)角(jiao)適當等(deng)各方面的要求應比砂(sha)型鑄(zhu)造(zao)鑄(zhu)件更嚴格一些;
e. 應(ying)將垂直相(xiang)連(lian)的壁(bi)改為傾斜相(xiang)連(lian)。
在設計不銹鋼鑄(zhu)造的基本結構單元及其參數(shu)選定時,通常還(huan)應注意:
①. 為防止鑄(zhu)(zhu)件(jian)(jian)產生白口,除從工藝上(shang)采取措施外,必須(xu)(xu)使其壁(bi)(bi)厚不能過(guo)薄(有些(xie)資料指出,壁(bi)(bi)厚在15mm以上(shang)時(shi),用(yong)金屬型(xing)鑄(zhu)(zhu)造鑄(zhu)(zhu)件(jian)(jian)的轉角(jiao)處都必須(xu)(xu)采用(yong)圓角(jiao),對于(yu)鋁合金、鎂合金金屬型(xing)鑄(zhu)(zhu)造鑄(zhu)(zhu)件(jian)(jian)的鑄(zhu)(zhu)造圓角(jiao)不應小于(yu)3~4m);
②. 由(you)于(yu)金(jin)屬(shu)(shu)型(xing)和型(xing)芯都無退(tui)讓(rang)性(xing),為便(bian)于(yu)取出鑄(zhu)(zhu)(zhu)件(jian)和抽出型(xing),金(jin)屬(shu)(shu)型(xing)鑄(zhu)(zhu)(zhu)造(zao)鑄(zhu)(zhu)(zhu)件(jian)的(de)鑄(zhu)(zhu)(zhu)造(zao)斜(xie)度應比砂(sha)型(xing)鑄(zhu)(zhu)(zhu)造(zao)件(jian)的(de)適當大一些,一般應大30%~50%,應該指出:鑄(zhu)(zhu)(zhu)造(zao)斜(xie)度大小(xiao)除(chu)與合金(jin)種(zhong)類、壁的(de)高(gao)度有關(guan)外(wai),還與鑄(zhu)(zhu)(zhu)件(jian)表(biao)面的(de)位置有關(guan),凡(fan)在(zai)鑄(zhu)(zhu)(zhu)件(jian)冷(leng)卻收縮時(shi)與金(jin)屬(shu)(shu)型(xing)表(biao)面有脫(tuo)離傾向(xiang)的(de)鑄(zhu)(zhu)(zhu)件(jian)表(biao)面可設計較(jiao)小(xiao)的(de)斜(xie)度,而(er)在(zai)鑄(zhu)(zhu)(zhu)件(jian)收縮時(shi)趨向(xiang)于(yu)壓緊在(zai)金(jin)屬(shu)(shu)型(xing)上的(de)鑄(zhu)(zhu)(zhu)件(jian)表(biao)面應給予較(jiao)大的(de)斜(xie)度,各種(zhong)合金(jin)的(de)不銹鋼鑄(zhu)(zhu)(zhu)造(zao)的(de)鑄(zhu)(zhu)(zhu)造(zao)斜(xie)度;
③. 由(you)于(yu)金屬型散熱快,因(yin)此不銹鋼鑄(zhu)造的(de)最小壁厚(hou),應比砂型鑄(zhu)造鑄(zhu)件(jian)的(de)要(yao)大一(yi)些;
④. 鑄件內(nei)壁(bi)(bi)和內(nei)肋(lei)的厚度(du)一般應取相連外壁(bi)(bi)厚度(du)的0.6~0.7,否則由于內(nei)壁(bi)(bi)(肋(lei))冷得(de)慢(man),在(zai)鑄件收縮時(shi)易在(zai)內(nei)外壁(bi)(bi)交接處(chu)產生裂紋。
在設(she)計形(xing)(xing)狀較復雜的不銹鋼鑄(zhu)件(jian)時,如(ru)果生產工藝有較大(da)的困(kun)難,應在不影響鑄(zhu)件(jian)使用(yong)條件(jian)下,盡(jin)量(liang)使鑄(zhu)件(jian)外形(xing)(xing)簡單(dan),改變其(qi)結構,以(yi)便于從(cong)金屬(shu)型(xing)中取出鑄(zhu)件(jian)。
不(bu)銹(xiu)鋼(gang)鑄造的措施(shi)如下:
①. 由(you)于不(bu)銹鋼精密鑄(zhu)造的收(shou)縮(suo)大(da)(da)大(da)(da)超過(guo)鑄(zhu)鐵(tie),為(wei)防止鑄(zhu)件(jian)出現縮(suo)孔、縮(suo)松缺陷,在鑄(zhu)造工藝(yi)上大(da)(da)都采用冒口、冷鐵(tie)和補(bu)貼等措施,以實現順序(xu)凝固。
②. 為防止不銹鋼鑄件產生縮(suo)孔、縮(suo)松、氣孔和(he)裂紋缺陷,應(ying)使其壁厚(hou)均勻(yun)、避免(mian)尖角和(he)直角結構、在(zai)鑄型(xing)(xing)用型(xing)(xing)砂中加(jia)鋸末(mo)、在(zai)型(xing)(xing)芯(xin)(xin)(xin)中加(jia)焦炭、以及采(cai)用空心型(xing)(xing)芯(xin)(xin)(xin)和(he)油砂芯(xin)(xin)(xin)等來改善砂型(xing)(xing)或型(xing)(xing)芯(xin)(xin)(xin)的(de)退讓性(xing)和(he)透氣性(xing)。
③. 由于鋼(gang)液的(de)流(liu)動性(xing)差,為防止(zhi)鑄鋼(gang)件產生冷隔和(he)澆(jiao)不足,鑄鋼(gang)件的(de)壁(bi)厚不能小于8mm;采用干鑄型或熱(re)(re)鑄型;適當提高(gao)澆(jiao)注(zhu)(zhu)溫(wen)(wen)度,一般為1520~1600℃,因(yin)為澆(jiao)注(zhu)(zhu)溫(wen)(wen)度高(gao),鋼(gang)水的(de)過(guo)熱(re)(re)度大(da)、保持液態(tai)的(de)時間長,流(liu)動性(xing)可得到(dao)改善。但是澆(jiao)溫(wen)(wen)過(guo)高(gao),會(hui)引起晶(jing)粒(li)粗大(da)、熱(re)(re)裂、氣(qi)孔和(he)粘砂等缺(que)陷。因(yin)此一般小型、薄壁(bi)及形(xing)狀復雜的(de)精密(mi)鑄造件,其(qi)澆(jiao)注(zhu)(zhu)溫(wen)(wen)度約為鋼(gang)的(de)熔點溫(wen)(wen)度+150℃;澆(jiao)注(zhu)(zhu)系統的(de)結構力求簡單、且截(jie)面尺寸比(bi)鑄鐵的(de)大(da);大(da)型、厚壁(bi)鑄件的(de)澆(jiao)注(zhu)(zhu)溫(wen)(wen)度比(bi)其(qi)熔點高(gao)出100℃左右。
壓制熔(rong)模(mo)(mo)鑄造時,采用的(de)是型(xing)腔表面光潔(jie)度較高(gao)(gao)的(de)壓型(xing),因此,熔(rong)模(mo)(mo)的(de)表面光潔(jie)度也比(bi)較高(gao)(gao)。此外(wai),型(xing)殼由耐高(gao)(gao)溫的(de)特殊黏結劑(ji)和(he)耐火材料配制成(cheng)的(de)耐火涂(tu)料涂(tu)掛在熔(rong)模(mo)(mo)上而制成(cheng),與熔(rong)融金屬直接接觸的(de)型(xing)腔內表面光潔(jie)度高(gao)(gao)。所以,熔(rong)模(mo)(mo)鑄件(jian)的(de)表面光潔(jie)度要比(bi)一般鑄造件(jian)的(de)高(gao)(gao)許多(duo),一般Ra可(ke)達1.6~3.2μm(微米)。

