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. 在防(fang)止不銹鋼鑄造產(chan)生澆不足、冷隔等方面應注意以下結構問(wen)題:
a. 鑄件(jian)的外形應(ying)盡(jin)量具有流(liu)線(xian)形,避免尖(jian)棱角與急劇(ju)變化的連接等結構(gou)形狀(zhuang),以利于金屬液的流(liu)動;
b. 鑄(zhu)(zhu)件(jian)的(de)壁(bi)厚(hou)要適當、不能過薄(bo),特別是當鑄(zhu)(zhu)件(jian)輪(lun)廓尺寸較大(da)時更不能過薄(bo);
c. 應避免大的水(shui)平面(mian),因為(wei)它使得(de)鑄件在(zai)澆注時,金(jin)屬液(ye)上升得(de)很(hen)慢,與空氣接(jie)觸(chu)的面(mian)大、易氧化,同時由于金(jin)屬散熱快,金(jin)屬液(ye)很(hen)快失去流(liu)動性,易造成澆不足(zu)、冷(leng)隔(ge)、夾渣等缺陷。
②. 在防止不(bu)銹鋼鑄造產生裂(lie)紋方(fang)面應注意以下(xia)結構問題(ti):
a. 對于結構(gou)比較薄弱的(de)部分(fen)應(ying)設(she)肋(lei)、凸臺(tai)等予以(yi)加強,以(yi)防鑄造裂紋;
b. 在鑄(zhu)件(jian)上布置加強肋時,還應考(kao)慮到它(ta)對鑄(zhu)件(jian)收(shou)縮(suo)的影響;
c. 應(ying)盡量減少(shao)有阻礙鑄件(jian)自由(you)收縮的(de)凸(tu)臺、肋、凸(tu)緣等凸(tu)出(chu)部分;
d. 在(zai)壁厚均勻、壁間過渡與連接要緩和、轉角(jiao)處圓(yuan)角(jiao)適當(dang)等各方(fang)面的要求應比砂(sha)型鑄造(zao)鑄件更嚴格一些;
e. 應將垂直相連的壁改(gai)為傾(qing)斜相連。
在(zai)設計不(bu)銹(xiu)鋼鑄造的基本結構單元及其參數選定時,通常(chang)還(huan)應注意(yi):
①. 為(wei)防止(zhi)鑄件(jian)產生白口(kou),除從工藝(yi)上(shang)(shang)采(cai)取措施外,必須使其壁厚不能(neng)過薄(有些(xie)資料(liao)指出(chu),壁厚在15mm以(yi)上(shang)(shang)時,用金(jin)(jin)屬(shu)型鑄造鑄件(jian)的(de)轉角(jiao)處都必須采(cai)用圓(yuan)角(jiao),對(dui)于(yu)鋁合金(jin)(jin)、鎂合金(jin)(jin)金(jin)(jin)屬(shu)型鑄造鑄件(jian)的(de)鑄造圓(yuan)角(jiao)不應小于(yu)3~4m);
②. 由于(yu)金(jin)屬(shu)型(xing)和(he)型(xing)芯都無退讓性,為便于(yu)取(qu)出(chu)鑄(zhu)(zhu)(zhu)件和(he)抽(chou)出(chu)型(xing),金(jin)屬(shu)型(xing)鑄(zhu)(zhu)(zhu)造(zao)鑄(zhu)(zhu)(zhu)件的(de)(de)鑄(zhu)(zhu)(zhu)造(zao)斜(xie)(xie)度(du)(du)應(ying)比砂型(xing)鑄(zhu)(zhu)(zhu)造(zao)件的(de)(de)適(shi)當大(da)一(yi)些,一(yi)般應(ying)大(da)30%~50%,應(ying)該(gai)指出(chu):鑄(zhu)(zhu)(zhu)造(zao)斜(xie)(xie)度(du)(du)大(da)小除與合(he)金(jin)種類(lei)、壁的(de)(de)高(gao)度(du)(du)有(you)關(guan)(guan)外(wai),還與鑄(zhu)(zhu)(zhu)件表(biao)面(mian)的(de)(de)位置有(you)關(guan)(guan),凡(fan)在(zai)鑄(zhu)(zhu)(zhu)件冷卻收(shou)縮(suo)時與金(jin)屬(shu)型(xing)表(biao)面(mian)有(you)脫離傾向(xiang)的(de)(de)鑄(zhu)(zhu)(zhu)件表(biao)面(mian)可設計(ji)較(jiao)(jiao)小的(de)(de)斜(xie)(xie)度(du)(du),而在(zai)鑄(zhu)(zhu)(zhu)件收(shou)縮(suo)時趨向(xiang)于(yu)壓緊(jin)在(zai)金(jin)屬(shu)型(xing)上的(de)(de)鑄(zhu)(zhu)(zhu)件表(biao)面(mian)應(ying)給予較(jiao)(jiao)大(da)的(de)(de)斜(xie)(xie)度(du)(du),各種合(he)金(jin)的(de)(de)不銹鋼鑄(zhu)(zhu)(zhu)造(zao)的(de)(de)鑄(zhu)(zhu)(zhu)造(zao)斜(xie)(xie)度(du)(du);
③. 由于金(jin)屬型散熱快,因此不銹鋼鑄造(zao)的(de)最小(xiao)壁(bi)厚,應比砂(sha)型鑄造(zao)鑄件的(de)要(yao)大(da)一(yi)些;
④. 鑄件內壁(bi)(bi)和內肋的厚度一(yi)般應(ying)取相連(lian)外壁(bi)(bi)厚度的0.6~0.7,否則由(you)于內壁(bi)(bi)(肋)冷得(de)慢,在鑄件收縮時(shi)易在內外壁(bi)(bi)交接(jie)處產生裂紋。
在設(she)計形狀較復(fu)雜(za)的不(bu)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(bu)影響鑄(zhu)件(jian)使用(yong)條件(jian)下,盡量使鑄(zhu)件(jian)外形簡單,改(gai)變(bian)其結構,以便于從金屬型中(zhong)取出鑄(zhu)件(jian)。
不銹鋼鑄(zhu)造(zao)的措施如下:
①. 由于不(bu)銹鋼精密鑄(zhu)(zhu)造(zao)的收縮大大超過鑄(zhu)(zhu)鐵,為(wei)防止鑄(zhu)(zhu)件出現(xian)縮孔(kong)、縮松缺陷,在鑄(zhu)(zhu)造(zao)工藝上(shang)大都采用冒口、冷(leng)鐵和(he)補貼等措施,以實現(xian)順序凝固。
②. 為防止不銹鋼(gang)鑄(zhu)件(jian)產生縮(suo)孔、縮(suo)松、氣孔和(he)裂紋缺陷,應使其壁厚均勻、避免尖角(jiao)和(he)直(zhi)角(jiao)結(jie)構(gou)、在(zai)鑄(zhu)型(xing)用型(xing)砂中加鋸(ju)末、在(zai)型(xing)芯(xin)(xin)中加焦炭、以(yi)及(ji)采用空心(xin)型(xing)芯(xin)(xin)和(he)油砂芯(xin)(xin)等來改(gai)善砂型(xing)或型(xing)芯(xin)(xin)的退讓(rang)性和(he)透(tou)氣性。
③. 由于鋼(gang)液的流(liu)動性(xing)差,為(wei)防(fang)止(zhi)鑄(zhu)鋼(gang)件產生冷隔(ge)和澆(jiao)不足,鑄(zhu)鋼(gang)件的壁厚不能(neng)小(xiao)(xiao)于8mm;采用干鑄(zhu)型或熱(re)鑄(zhu)型;適當提高澆(jiao)注溫(wen)度(du),一般為(wei)1520~1600℃,因為(wei)澆(jiao)注溫(wen)度(du)高,鋼(gang)水(shui)的過熱(re)度(du)大(da)、保持液態的時(shi)間長,流(liu)動性(xing)可得到改(gai)善。但(dan)是(shi)澆(jiao)溫(wen)過高,會引起晶粒(li)粗大(da)、熱(re)裂、氣孔和粘砂等缺陷。因此一般小(xiao)(xiao)型、薄壁及形(xing)狀復(fu)雜的精(jing)密鑄(zhu)造件,其澆(jiao)注溫(wen)度(du)約(yue)為(wei)鋼(gang)的熔點溫(wen)度(du)+150℃;澆(jiao)注系統的結構(gou)力(li)求簡單、且(qie)截面(mian)尺(chi)寸(cun)比(bi)鑄(zhu)鐵的大(da);大(da)型、厚壁鑄(zhu)件的澆(jiao)注溫(wen)度(du)比(bi)其熔點高出100℃左右。
壓制熔(rong)模(mo)鑄造(zao)時,采用的(de)是(shi)型(xing)(xing)腔(qiang)表面(mian)(mian)光潔度較高(gao)的(de)壓型(xing)(xing),因此,熔(rong)模(mo)的(de)表面(mian)(mian)光潔度也比較高(gao)。此外,型(xing)(xing)殼由耐(nai)高(gao)溫(wen)的(de)特殊黏結劑和耐(nai)火(huo)(huo)材料(liao)配制成的(de)耐(nai)火(huo)(huo)涂(tu)料(liao)涂(tu)掛在(zai)熔(rong)模(mo)上而制成,與熔(rong)融(rong)金(jin)屬(shu)直接接觸的(de)型(xing)(xing)腔(qiang)內表面(mian)(mian)光潔度高(gao)。所以(yi),熔(rong)模(mo)鑄件的(de)表面(mian)(mian)光潔度要比一(yi)般鑄造(zao)件的(de)高(gao)許多,一(yi)般Ra可達1.6~3.2μm(微米)。

