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)防止不(bu)銹鋼鑄造產生澆不(bu)足、冷(leng)隔(ge)等(deng)方面應(ying)注意以下結構問(wen)題:
a. 鑄件(jian)的外形(xing)應盡量具有流(liu)線形(xing),避免尖棱角(jiao)與急劇變化的連(lian)接等(deng)結構形(xing)狀,以利于金屬液的流(liu)動;
b. 鑄件(jian)的壁厚要適當、不能過薄,特別是當鑄件(jian)輪廓(kuo)尺寸較大時(shi)更(geng)不能過薄;
c. 應避免大的水平(ping)面(mian),因為(wei)它使得(de)鑄件(jian)在(zai)澆(jiao)(jiao)注時,金(jin)(jin)屬液上升(sheng)得(de)很慢,與空氣接觸的面(mian)大、易氧化(hua),同時由于(yu)金(jin)(jin)屬散熱快,金(jin)(jin)屬液很快失去流(liu)動性,易造成(cheng)澆(jiao)(jiao)不足、冷隔、夾渣等(deng)缺陷。
②. 在防止不銹鋼鑄造產(chan)生裂(lie)紋方面應注(zhu)意以(yi)下結構問題:
a. 對于結構比較(jiao)薄弱的部(bu)分(fen)應設肋、凸臺等予以(yi)加強,以(yi)防(fang)鑄造裂(lie)紋;
b. 在鑄件上布置加強肋時,還應考慮到它對鑄件收縮(suo)的影響;
c. 應盡量減少有阻礙鑄件自(zi)由收縮的(de)凸(tu)(tu)臺、肋、凸(tu)(tu)緣等凸(tu)(tu)出部分;
d. 在壁厚均勻、壁間(jian)過渡(du)與連接要緩和(he)、轉角(jiao)處(chu)圓角(jiao)適當等各(ge)方面的(de)要求應(ying)比砂型(xing)鑄(zhu)造(zao)鑄(zhu)件(jian)更嚴(yan)格一些;
e. 應將垂直(zhi)相(xiang)連的壁改為傾斜(xie)相(xiang)連。
在設計不銹(xiu)鋼鑄造(zao)的基本結構(gou)單元(yuan)及其參數選定時,通(tong)常還應注意:
①. 為防止(zhi)鑄(zhu)件產生白口,除從工(gong)藝上采取措施(shi)外,必須使其(qi)壁(bi)厚不能過薄(有(you)些資料指(zhi)出,壁(bi)厚在15mm以上時,用金屬型鑄(zhu)造鑄(zhu)件的轉(zhuan)角處都必須采用圓(yuan)角,對于鋁(lv)合金、鎂合金金屬型鑄(zhu)造鑄(zhu)件的鑄(zhu)造圓(yuan)角不應(ying)小于3~4m);
②. 由于(yu)金(jin)屬(shu)型(xing)和型(xing)芯都無退讓性,為(wei)便于(yu)取出鑄(zhu)(zhu)(zhu)(zhu)件(jian)(jian)(jian)(jian)和抽出型(xing),金(jin)屬(shu)型(xing)鑄(zhu)(zhu)(zhu)(zhu)造(zao)鑄(zhu)(zhu)(zhu)(zhu)件(jian)(jian)(jian)(jian)的(de)鑄(zhu)(zhu)(zhu)(zhu)造(zao)斜(xie)(xie)度(du)(du)應比(bi)砂型(xing)鑄(zhu)(zhu)(zhu)(zhu)造(zao)件(jian)(jian)(jian)(jian)的(de)適當大(da)一些,一般應大(da)30%~50%,應該指出:鑄(zhu)(zhu)(zhu)(zhu)造(zao)斜(xie)(xie)度(du)(du)大(da)小除與合金(jin)種(zhong)類、壁的(de)高度(du)(du)有(you)(you)關(guan)外,還(huan)與鑄(zhu)(zhu)(zhu)(zhu)件(jian)(jian)(jian)(jian)表(biao)面(mian)(mian)(mian)的(de)位置有(you)(you)關(guan),凡在(zai)鑄(zhu)(zhu)(zhu)(zhu)件(jian)(jian)(jian)(jian)冷卻收縮(suo)時與金(jin)屬(shu)型(xing)表(biao)面(mian)(mian)(mian)有(you)(you)脫離傾向(xiang)的(de)鑄(zhu)(zhu)(zhu)(zhu)件(jian)(jian)(jian)(jian)表(biao)面(mian)(mian)(mian)可設計較小的(de)斜(xie)(xie)度(du)(du),而(er)在(zai)鑄(zhu)(zhu)(zhu)(zhu)件(jian)(jian)(jian)(jian)收縮(suo)時趨向(xiang)于(yu)壓緊在(zai)金(jin)屬(shu)型(xing)上的(de)鑄(zhu)(zhu)(zhu)(zhu)件(jian)(jian)(jian)(jian)表(biao)面(mian)(mian)(mian)應給予(yu)較大(da)的(de)斜(xie)(xie)度(du)(du),各(ge)種(zhong)合金(jin)的(de)不銹(xiu)鋼(gang)鑄(zhu)(zhu)(zhu)(zhu)造(zao)的(de)鑄(zhu)(zhu)(zhu)(zhu)造(zao)斜(xie)(xie)度(du)(du);
③. 由于金屬型散熱快,因此不(bu)銹(xiu)鋼鑄造的最小壁厚,應(ying)比(bi)砂型鑄造鑄件(jian)的要大一(yi)些;
④. 鑄件內(nei)壁(bi)和內(nei)肋(lei)的厚度一般應(ying)取相連外(wai)壁(bi)厚度的0.6~0.7,否(fou)則由于內(nei)壁(bi)(肋(lei))冷得慢,在鑄件收(shou)縮時易在內(nei)外(wai)壁(bi)交(jiao)接處產生裂紋。
在設計形狀較復雜的不銹鋼(gang)鑄件(jian)時,如果生產工藝有較大的困難(nan),應在不影響鑄件(jian)使用(yong)條件(jian)下,盡量使鑄件(jian)外形簡單,改變(bian)其結構,以(yi)便于從(cong)金屬(shu)型中取出鑄件(jian)。
不(bu)銹鋼鑄造的措施如下:
①. 由(you)于不銹(xiu)鋼精密鑄造的收縮(suo)大(da)大(da)超過鑄鐵,為防止鑄件出現縮(suo)孔(kong)、縮(suo)松缺(que)陷,在鑄造工藝上大(da)都采用冒口、冷鐵和補貼等措施,以實現順(shun)序(xu)凝固。
②. 為防止不銹(xiu)鋼鑄件產(chan)生縮孔、縮松、氣(qi)孔和裂紋缺(que)陷,應使其壁厚均勻(yun)、避免尖角和直角結構(gou)、在(zai)鑄型(xing)用(yong)型(xing)砂中加鋸末、在(zai)型(xing)芯(xin)中加焦炭、以及(ji)采用(yong)空心型(xing)芯(xin)和油砂芯(xin)等來改善砂型(xing)或(huo)型(xing)芯(xin)的退讓性(xing)和透氣(qi)性(xing)。
③. 由(you)于(yu)鋼(gang)液的(de)流動(dong)性差,為(wei)防止鑄鋼(gang)件(jian)產生冷隔和(he)澆(jiao)(jiao)不(bu)足,鑄鋼(gang)件(jian)的(de)壁厚不(bu)能小(xiao)于(yu)8mm;采用干鑄型(xing)或熱鑄型(xing);適(shi)當(dang)提(ti)高澆(jiao)(jiao)注(zhu)(zhu)溫度,一般為(wei)1520~1600℃,因(yin)為(wei)澆(jiao)(jiao)注(zhu)(zhu)溫度高,鋼(gang)水的(de)過(guo)熱度大(da)、保持(chi)液態的(de)時間長,流動(dong)性可(ke)得(de)到改善(shan)。但(dan)是澆(jiao)(jiao)溫過(guo)高,會引(yin)起晶粒(li)粗大(da)、熱裂、氣孔和(he)粘砂等缺陷。因(yin)此一般小(xiao)型(xing)、薄壁及形狀復雜的(de)精(jing)密鑄造件(jian),其澆(jiao)(jiao)注(zhu)(zhu)溫度約(yue)為(wei)鋼(gang)的(de)熔點溫度+150℃;澆(jiao)(jiao)注(zhu)(zhu)系統(tong)的(de)結構力求(qiu)簡(jian)單、且截面尺寸比(bi)鑄鐵的(de)大(da);大(da)型(xing)、厚壁鑄件(jian)的(de)澆(jiao)(jiao)注(zhu)(zhu)溫度比(bi)其熔點高出(chu)100℃左右。
壓制熔(rong)(rong)模(mo)(mo)鑄(zhu)造(zao)時(shi),采用的是型腔表(biao)面光(guang)(guang)潔(jie)度較高(gao)(gao)的壓型,因(yin)此,熔(rong)(rong)模(mo)(mo)的表(biao)面光(guang)(guang)潔(jie)度也比(bi)較高(gao)(gao)。此外,型殼由耐高(gao)(gao)溫的特(te)殊黏(nian)結劑和耐火材料(liao)配制成的耐火涂料(liao)涂掛(gua)在熔(rong)(rong)模(mo)(mo)上(shang)而制成,與熔(rong)(rong)融金屬直接接觸的型腔內表(biao)面光(guang)(guang)潔(jie)度高(gao)(gao)。所(suo)以,熔(rong)(rong)模(mo)(mo)鑄(zhu)件(jian)的表(biao)面光(guang)(guang)潔(jie)度要比(bi)一般(ban)鑄(zhu)造(zao)件(jian)的高(gao)(gao)許多,一般(ban)Ra可達1.6~3.2μm(微米)。