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. 在防止不銹鋼(gang)鑄(zhu)造產生(sheng)澆不足、冷(leng)隔等方面應注(zhu)意(yi)以下(xia)結構(gou)問題(ti):
a. 鑄件的外(wai)形應盡量(liang)具(ju)有流線形,避免尖棱角與急劇變化的連(lian)接(jie)等結構形狀,以利于金屬液(ye)的流動;
b. 鑄件的壁厚要適(shi)當、不(bu)能(neng)過薄,特別是當鑄件輪(lun)廓尺寸較大時更(geng)不(bu)能(neng)過薄;
c. 應避免大的水平面(mian),因為它使得鑄件(jian)在澆(jiao)(jiao)注(zhu)時,金(jin)屬(shu)(shu)液上升得很(hen)慢,與空氣接觸的面(mian)大、易(yi)氧(yang)化,同時由于(yu)金(jin)屬(shu)(shu)散熱快(kuai),金(jin)屬(shu)(shu)液很(hen)快(kuai)失(shi)去流動性,易(yi)造成澆(jiao)(jiao)不足、冷隔、夾渣等缺(que)陷(xian)。
②. 在防(fang)止(zhi)不銹鋼鑄(zhu)造(zao)產生裂紋(wen)方(fang)面應注意以下結構問題:
a. 對于結構比(bi)較薄弱的部分(fen)應(ying)設肋、凸臺等予以加(jia)強(qiang),以防鑄造裂紋;
b. 在鑄(zhu)件(jian)(jian)上布置(zhi)加強肋(lei)時,還(huan)應考慮到它對鑄(zhu)件(jian)(jian)收縮的影(ying)響;
c. 應(ying)盡量減少有阻(zu)礙鑄件自由收縮的凸臺(tai)、肋(lei)、凸緣等凸出部分;
d. 在壁(bi)厚均(jun)勻、壁(bi)間過(guo)渡與連接要緩和、轉角處(chu)圓角適當等(deng)各方(fang)面的要求應(ying)比砂型(xing)鑄(zhu)造鑄(zhu)件更嚴格一些;
e. 應(ying)將(jiang)垂直相(xiang)連的壁改為傾斜相(xiang)連。
在(zai)設計不銹鋼鑄造的基本結構單元及其參數選定時,通常還應注意:
①. 為(wei)防止鑄件(jian)產(chan)生白(bai)口,除從(cong)工藝上采取措施外,必(bi)須使其壁厚(hou)不能過(guo)薄(有(you)些資料指出,壁厚(hou)在15mm以上時,用金(jin)屬型鑄造鑄件(jian)的(de)轉角處都必(bi)須采用圓角,對于鋁合(he)金(jin)、鎂(mei)合(he)金(jin)金(jin)屬型鑄造鑄件(jian)的(de)鑄造圓角不應小于3~4m);
②. 由于金屬(shu)(shu)型(xing)(xing)(xing)(xing)和型(xing)(xing)(xing)(xing)芯都無退讓性,為便于取(qu)出(chu)(chu)鑄(zhu)(zhu)(zhu)(zhu)(zhu)件(jian)和抽出(chu)(chu)型(xing)(xing)(xing)(xing),金屬(shu)(shu)型(xing)(xing)(xing)(xing)鑄(zhu)(zhu)(zhu)(zhu)(zhu)造(zao)(zao)鑄(zhu)(zhu)(zhu)(zhu)(zhu)件(jian)的(de)(de)(de)鑄(zhu)(zhu)(zhu)(zhu)(zhu)造(zao)(zao)斜(xie)度應比砂型(xing)(xing)(xing)(xing)鑄(zhu)(zhu)(zhu)(zhu)(zhu)造(zao)(zao)件(jian)的(de)(de)(de)適當大一些,一般應大30%~50%,應該指出(chu)(chu):鑄(zhu)(zhu)(zhu)(zhu)(zhu)造(zao)(zao)斜(xie)度大小(xiao)除與合金種(zhong)類(lei)、壁的(de)(de)(de)高度有(you)(you)關外(wai),還與鑄(zhu)(zhu)(zhu)(zhu)(zhu)件(jian)表面(mian)的(de)(de)(de)位置有(you)(you)關,凡在(zai)鑄(zhu)(zhu)(zhu)(zhu)(zhu)件(jian)冷卻收(shou)縮(suo)時(shi)與金屬(shu)(shu)型(xing)(xing)(xing)(xing)表面(mian)有(you)(you)脫離傾向的(de)(de)(de)鑄(zhu)(zhu)(zhu)(zhu)(zhu)件(jian)表面(mian)可設計較(jiao)小(xiao)的(de)(de)(de)斜(xie)度,而在(zai)鑄(zhu)(zhu)(zhu)(zhu)(zhu)件(jian)收(shou)縮(suo)時(shi)趨向于壓(ya)緊在(zai)金屬(shu)(shu)型(xing)(xing)(xing)(xing)上的(de)(de)(de)鑄(zhu)(zhu)(zhu)(zhu)(zhu)件(jian)表面(mian)應給予較(jiao)大的(de)(de)(de)斜(xie)度,各種(zhong)合金的(de)(de)(de)不銹(xiu)鋼鑄(zhu)(zhu)(zhu)(zhu)(zhu)造(zao)(zao)的(de)(de)(de)鑄(zhu)(zhu)(zhu)(zhu)(zhu)造(zao)(zao)斜(xie)度;
③. 由于金屬型散熱快,因(yin)此不銹鋼鑄造的最(zui)小(xiao)壁厚(hou),應比砂型鑄造鑄件的要大(da)一些;
④. 鑄(zhu)件內壁和內肋(lei)(lei)的厚(hou)度一(yi)般應(ying)取相(xiang)連外壁厚(hou)度的0.6~0.7,否則由于內壁(肋(lei)(lei))冷得慢,在鑄(zhu)件收縮(suo)時易在內外壁交(jiao)接處產生裂紋。
在設(she)計形狀(zhuang)較復雜的不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)鑄件(jian)時,如果生產(chan)工藝(yi)有較大的困難(nan),應在不(bu)(bu)影響鑄件(jian)使用(yong)條件(jian)下(xia),盡量使鑄件(jian)外形簡單,改變(bian)其(qi)結(jie)構,以便于從金(jin)屬型中取出鑄件(jian)。
不(bu)銹鋼鑄造的措施如下:
①. 由于不銹鋼精密鑄(zhu)(zhu)造的(de)收縮大(da)大(da)超過鑄(zhu)(zhu)鐵(tie),為防止(zhi)鑄(zhu)(zhu)件出現(xian)縮孔、縮松缺陷,在鑄(zhu)(zhu)造工藝上大(da)都采用冒(mao)口(kou)、冷鐵(tie)和補貼等措施,以實現(xian)順序凝固。
②. 為防止(zhi)不(bu)銹(xiu)鋼鑄(zhu)件產生縮孔、縮松(song)、氣(qi)孔和(he)裂紋(wen)缺陷,應使其壁厚均(jun)勻、避免(mian)尖角(jiao)和(he)直角(jiao)結構、在鑄(zhu)型用型砂(sha)中加鋸末、在型芯中加焦炭、以(yi)及采(cai)用空心型芯和(he)油砂(sha)芯等(deng)來(lai)改善砂(sha)型或型芯的退讓性(xing)和(he)透氣(qi)性(xing)。
③. 由(you)于鋼(gang)(gang)液(ye)的(de)流動性(xing)差,為(wei)防止(zhi)鑄(zhu)鋼(gang)(gang)件產(chan)生(sheng)冷隔和澆(jiao)(jiao)不足,鑄(zhu)鋼(gang)(gang)件的(de)壁厚不能小(xiao)于8mm;采用干鑄(zhu)型或(huo)熱(re)鑄(zhu)型;適(shi)當提高澆(jiao)(jiao)注(zhu)(zhu)(zhu)(zhu)溫(wen)(wen)度,一般為(wei)1520~1600℃,因為(wei)澆(jiao)(jiao)注(zhu)(zhu)(zhu)(zhu)溫(wen)(wen)度高,鋼(gang)(gang)水的(de)過(guo)熱(re)度大(da)、保持液(ye)態的(de)時(shi)間長,流動性(xing)可得到(dao)改(gai)善。但(dan)是澆(jiao)(jiao)溫(wen)(wen)過(guo)高,會(hui)引(yin)起晶粒粗大(da)、熱(re)裂、氣孔和粘砂等缺陷。因此一般小(xiao)型、薄壁及(ji)形(xing)狀(zhuang)復雜的(de)精密鑄(zhu)造件,其澆(jiao)(jiao)注(zhu)(zhu)(zhu)(zhu)溫(wen)(wen)度約為(wei)鋼(gang)(gang)的(de)熔(rong)點溫(wen)(wen)度+150℃;澆(jiao)(jiao)注(zhu)(zhu)(zhu)(zhu)系統的(de)結構力求簡單、且截面尺寸比鑄(zhu)鐵的(de)大(da);大(da)型、厚壁鑄(zhu)件的(de)澆(jiao)(jiao)注(zhu)(zhu)(zhu)(zhu)溫(wen)(wen)度比其熔(rong)點高出100℃左右。
壓制(zhi)(zhi)熔(rong)模(mo)(mo)鑄(zhu)造時,采用的是(shi)型腔表(biao)面(mian)光潔(jie)度(du)較(jiao)高(gao)(gao)的壓型,因此,熔(rong)模(mo)(mo)的表(biao)面(mian)光潔(jie)度(du)也比較(jiao)高(gao)(gao)。此外,型殼由(you)耐高(gao)(gao)溫的特(te)殊黏(nian)結劑(ji)和耐火(huo)材料配制(zhi)(zhi)成的耐火(huo)涂(tu)料涂(tu)掛在(zai)熔(rong)模(mo)(mo)上而制(zhi)(zhi)成,與熔(rong)融金屬直接接觸的型腔內表(biao)面(mian)光潔(jie)度(du)高(gao)(gao)。所以,熔(rong)模(mo)(mo)鑄(zhu)件的表(biao)面(mian)光潔(jie)度(du)要比一般鑄(zhu)造件的高(gao)(gao)許多,一般Ra可(ke)達1.6~3.2μm(微米)。