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(xing)制(zhi)造
砂(sha)(sha)(sha)型(xing)的制(zhi)造是(shi)在(zai)砂(sha)(sha)(sha)箱(xiang)內沿模(mo)型(xing)周圍將砂(sha)(sha)(sha)春實，見圖2-2,型(xing)砂(sha)(sha)(sha)不(bu)是(shi)由人工鏟(chan)入(ru)(ru)或用拋砂(sha)(sha)(sha)機(ji)拋入(ru)(ru)，就是(shi)從上(shang)部的斜槽落入(ru)(ru)砂(sha)(sha)(sha)箱(xiang)內。對較深的砂(sha)(sha)(sha)箱(xiang)可(ke)(ke)以采取多次振擊加(jia)擠壓的方法來(lai)春實型(xing)砂(sha)(sha)(sha)，也(ye)可(ke)(ke)單獨使用振擊法。取出模(mo)型(xing)后，即可(ke)(ke)安放型(xing)芯，然后合箱(xiang)送至澆(jiao)注工序。模(mo)型(xing)可(ke)(ke)以重(zhong)復使用，澆(jiao)注完成后，砂(sha)(sha)(sha)型(xing)經過充分冷卻便可(ke)(ke)開箱(xiang)取出鑄件。
型砂可以(yi)回收，將其(qi)加入一些新黏(nian)土(tu)及水后(hou)混(hun)(hun)輾，可使舊黏(nian)土(tu)再(zai)生。黑色(se)金屬鑄造(zao)用型砂一般是加入6%~8%的膨潤土(tu)作黏(nian)結劑，再(zai)加入2%~3%的后(hou)水進行混(hun)(hun)輾。
砂型(xing)(xing)(xing)(xing)可(ke)用(yong)手(shou)動(dong)(dong)工具(ju)(ju)造型(xing)(xing)(xing)(xing)或振壓(ya)造型(xing)(xing)(xing)(xing)、自(zi)動(dong)(dong)化造型(xing)(xing)(xing)(xing)、無箱造型(xing)(xing)(xing)(xing)、高壓(ya)造型(xing)(xing)(xing)(xing)、地面造型(xing)(xing)(xing)(xing)及地坑造型(xing)(xing)(xing)(xing)等方法來進(jin)行生產(chan)。不管采用(yong)哪(na)種造型(xing)(xing)(xing)(xing)方法，砂型(xing)(xing)(xing)(xing)必須(xu)(xu)具(ju)(ju)有足夠的強(qiang)度以抵抗液態金(jin)屬(shu)的靜壓(ya)力。在(zai)澆(jiao)注(zhu)時，還(huan)必須(xu)(xu)承受(shou)金(jin)屬(shu)流動(dong)(dong)的沖蝕，此外(wai)還(huan)必須(xu)(xu)具(ju)(ju)有透氣性(xing)(xing)、耐火(huo)性(xing)(xing)以及鑄(zhu)件冷(leng)卻后容易落砂的性(xing)(xing)能。
黏土砂(sha)的(de)(de)(de)混合料(liao)(liao)可用于濕型(xing)(xing)造(zao)型(xing)(xing)或干(gan)型(xing)(xing)造(zao)型(xing)(xing)。濕型(xing)(xing)是在(zai)造(zao)型(xing)(xing)之(zhi)(zhi)后，發生(sheng)明顯干(gan)燥之(zhi)(zhi)前立(li)即(ji)澆注。濕型(xing)(xing)較干(gan)型(xing)(xing)用得較多，因(yin)為它省掉了(le)進行烘干(gan)的(de)(de)(de)時間(jian)和烘干(gan)的(de)(de)(de)燃料(liao)(liao)消耗。濕型(xing)(xing)在(zai)大多數實(shi)際應用中，得到令人滿意(yi)的(de)(de)(de)效(xiao)果。濕型(xing)(xing)的(de)(de)(de)濕度(du)應控制到足(zu)以防止(zhi)在(zai)金屬-鑄型(xing)(xing)界面上產(chan)生(sheng)過多的(de)(de)(de)蒸汽，并(bing)且要有夠(gou)的(de)(de)(de)透氣性使蒸汽及(ji)其他氣體逸(yi)出(chu)，來防止(zhi)氣孔的(de)(de)(de)產(chan)生(sheng)。
干(gan)(gan)型(xing)(xing)是(shi)在(zai)烘(hong)爐中加熱(re)使(shi)鑄型(xing)(xing)的水(shui)分完全除(chu)去(qu)。一般干(gan)(gan)型(xing)(xing)的硬度和強度較(jiao)(jiao)高，而且在(zai)澆注時鑄型(xing)(xing)的發氣(qi)(qi)量較(jiao)(jiao)少，所以干(gan)(gan)型(xing)(xing)鑄造的鑄件尺寸較(jiao)(jiao)濕(shi)型(xing)(xing)的更為精確(que)，開裂(lie)的敏感性(xing)及(ji)氣(qi)(qi)孔也(ye)較(jiao)(jiao)濕(shi)型(xing)(xing)小。表(biao)面(mian)干(gan)(gan)燥和風(feng)干(gan)(gan)的鑄型(xing)(xing)也(ye)具有干(gan)(gan)型(xing)(xing)的一些優(you)點。表(biao)面(mian)干(gan)(gan)燥型(xing)(xing)，僅(jin)在(zai)型(xing)(xing)腔表(biao)面(mian)用(yong)噴燈或熱(re)空氣(qi)(qi)進行簡單的烘(hong)烤，使(shi)表(biao)面(mian)的水(shui)分蒸發。風(feng)干(gan)(gan)型(xing)(xing)是(shi)鑄型(xing)(xing)在(zai)澆注前讓其放置在(zai)大氣(qi)(qi)中一段較(jiao)(jiao)長時間以獲得表(biao)面(mian)干(gan)(gan)燥的效果。
型(xing)(xing)芯是(shi)(shi)用來(lai)形(xing)(xing)成鑄(zhu)件的內部形(xing)(xing)狀。圖(tu)2-3是(shi)(shi)型(xing)(xing)芯制(zhi)作過程示(shi)意圖(tu)，圖(tu)2-4是(shi)(shi)手(shou)工春造(zao)型(xing)(xing)芯步驟(zou)示(shi)意圖(tu)。型(xing)(xing)芯必須具(ju)有潰散(san)性，以允許鑄(zhu)造(zao)金屬在凝固及(ji)冷卻時能自(zi)由收縮。
型芯用的芯砂，通常用石英砂及(ji)有機黏(nian)(nian)結(jie)劑如(ru)亞麻籽油來制作(zuo)。有時(shi)也加(jia)人谷類(lei)黏(nian)(nian)結(jie)劑以(yi)增加(jia)芯砂的強度(du)。有機黏(nian)(nian)結(jie)劑制作(zuo)型芯的主(zhu)要優點（與黏(nian)(nian)土比較）是，在金屬的熱作(zuo)用下能失去強度(du)（即具(ju)有潰散(san)性），以(yi)及(ji)在落砂時(shi)易從(cong)鑄件(jian)中清除。
型芯(xin)(xin)是在芯(xin)(xin)盒中春(chun)實或吹人芯(xin)(xin)砂制成。如若型芯(xin)(xin)是分(fen)幾部分(fen)制作，在烘干之后就應將它們(men)黏合(he)起(qi)來，并進行短時間的(de)(de)再烘干使其粘牢。烘烤(kao)是在烘爐(lu)內進行，爐(lu)內循環空氣的(de)(de)溫度(du)大約為230℃最適宜。正確烘烤(kao)過(guo)的(de)(de)型芯(xin)(xin)不會產生(sheng)有(you)害氣體，有(you)足(zu)夠的(de)(de)強度(du)且在澆注后型芯(xin)(xin)被金屬包圍時具有(you)適時的(de)(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. 造型(xing)及混(hun)砂(sha)可采(cai)用一般設(she)備，取(qu)消了鑄型(xing)烘干爐和(he)型(xing)芯干燥器；
②. 鑄型及型芯加工出(chu)來后，可立即使用(yong)；
③. 由于型(xing)芯(xin)不(bu)需在濕態下(xia)搬運，因(yin)此不(bu)需要(yao)型(xing)芯(xin)定形托(tuo)板；
④. 與一(yi)般樹(shu)脂砂比較，由于(yu)固化后的鑄型及型芯再現模型及芯盒(he)的精確度較高，故其尺寸可以(yi)得(de)到改善。
芯砂也可(ke)用自(zi)然硬(ying)化(hua)黏(nian)(nian)(nian)結(jie)劑或自(zi)硬(ying)黏(nian)(nian)(nian)結(jie)劑在低(di)溫和一定(ding)(ding)時間內進行(xing)硬(ying)化(hua)。現在有(you)不少(shao)這類黏(nian)(nian)(nian)結(jie)劑，已知(zhi)的(de)有(you)熱芯盒(he)或冷(leng)芯盒(he)黏(nian)(nian)(nian)結(jie)劑。常用的(de)有(you)機樹(shu)脂包括甲醛、尿(niao)素及呋(fu)(fu)喃乙醇(chun)混合(he)物，它們在催化(hua)劑如磷(lin)酸的(de)作用下，使(shi)交聯鍵(jian)穿入固定(ding)(ding)的(de)聚合(he)物中(zhong)。若無催化(hua)劑，呋(fu)(fu)喃乙醇(chun)將(jiang)會導致交聯鍵(jian)整個(ge)周(zhou)期變長。有(you)了催化(hua)劑則使(shi)交聯鍵(jian)的(de)反應速率大大增加。因此，這類黏(nian)(nian)(nian)結(jie)劑可(ke)通過對混合(he)物成分的(de)選擇，以此控(kong)制(zhi)(zhi)硬(ying)化(hua)的(de)整個(ge)時間。在黑色金(jin)屬鑄造方法中(zhong)，鑄型(xing)及型(xing)芯混合(he)料中(zhong)的(de)尿(niao)素成分必須嚴加控(kong)制(zhi)(zhi)或不用，因為它能促使(shi)鑄件產生針孔(kong)縮(suo)松(song)。
典(dian)型的芯砂(sha)混(hun)(hun)合(he)料(liao)含樹脂(zhi)2%和(he)(he)催化(hua)劑0.6%~0.8%.硬化(hua)時間(jian)隨(sui)催化(hua)劑加(jia)人量、混(hun)(hun)砂(sha)溫度和(he)(he)混(hun)(hun)砂(sha)時間(jian)而變。這(zhe)些材料(liao)在混(hun)(hun)砂(sha)機中從開始(shi)混(hun)(hun)制就(jiu)進行硬化(hua)，因此它的存放(fang)時間(jian)很短。
熱(re)芯(xin)(xin)盒(he)法(fa)的混(hun)(hun)合料(liao)必須具有良好的流動性。常采用(yong)較弱的催化劑并(bing)將混(hun)(hun)合料(liao)吹(chui)入芯(xin)(xin)盒(he)。在芯(xin)(xin)盒(he)中，當芯(xin)(xin)盒(he)溫(wen)度達到200~260℃時，便(bian)產生發熱(re)硬化作用(yong)，反應速率增加，在30s(秒）內芯(xin)(xin)便(bian)可硬化。這(zhe)種方法(fa)的缺是在芯(xin)(xin)盒(he)回用(yong)之(zhi)前型芯(xin)(xin)必須硬化。
冷芯(xin)盒(he)法(fa)采用(yong)(yong)一(yi)種雙(shuang)成分(fen)的(de)液體有(you)機黏(nian)(nian)結劑(ji)。第一(yi)種成分(fen)是酚醛樹脂作(zuo)為(wei)溶(rong)劑(ji)，第二種成分(fen)是多異(yi)氰(qing)酸鹽作(zuo)為(wei)溶(rong)液。在懸浮空氣(qi)和(he)三乙(yi)基(ji)胺(an)作(zuo)為(wei)催化劑(ji)的(de)作(zuo)用(yong)(yong)下，酚醛樹脂與異(yi)氰(qing)酸鹽結合形(xing)成硬的(de)尿烷樹脂。這種雙(shuang)成分(fen)黏(nian)(nian)結劑(ji)采用(yong)(yong)1:1的(de)比例(li)，混(hun)合后只往型(xing)砂中(zhong)加入1%~2%.硬化時間(jian)僅需10~20s,這是一(yi)種簡單的(de)高(gao)生產率的(de)制芯(xin)方法(fa)。已采用(yong)(yong)過的(de)三乙(yi)基(ji)胺(an)，必須嚴格按照規(gui)定，將催化劑(ji)徹底進行分(fen)解并通風(feng)排(pai)氣(qi)。硬化狀(zhuang)態的(de)型(xing)芯(xin)含(han)氮量(liang)僅為(wei)黏(nian)(nian)結劑(ji)的(de)3%，較熱芯(xin)盒(he)法(fa)（含(han)量(liang)10%)為(wei)少。因此，在黑色金屬鑄件中(zhong)，用(yong)(yong)冷芯(xin)盒(he)法(fa)制得的(de)型(xing)芯(xin)，可以大大減少針孔(kong)縮松。
有一些(xie)大型(xing)(xing)(xing)(xing)鑄(zhu)件(jian)(jian)(jian)(jian)完全采用(yong)(yong)(yong)型(xing)(xing)(xing)(xing)芯(xin)制造；每個(ge)單(dan)獨的(de)(de)(de)型(xing)(xing)(xing)(xing)芯(xin)在地坑中進行(xing)裝(zhuang)配，然后將其安放在確定位(wei)置用(yong)(yong)(yong)填(tian)充砂(sha)春實(shi)或夾緊，這(zhe)個(ge)方法常(chang)被選用(yong)(yong)(yong)于那些(xie)設計(ji)出來的(de)(de)(de)模(mo)型(xing)(xing)(xing)(xing)不能從鑄(zhu)型(xing)(xing)(xing)(xing)中取出的(de)(de)(de)場合。型(xing)(xing)(xing)(xing)芯(xin)的(de)(de)(de)制作是用(yong)(yong)(yong)砂(sha)代替濕(shi)型(xing)(xing)(xing)(xing)砂(sha)春實(shi)于砂(sha)箱內或吹入砂(sha)箱內；這(zhe)種鑄(zhu)型(xing)(xing)(xing)(xing)的(de)(de)(de)烘(hong)干與型(xing)(xing)(xing)(xing)芯(xin)的(de)(de)(de)烘(hong)干相同(tong)。這(zhe)種方法的(de)(de)(de)選用(yong)(yong)(yong)條件(jian)(jian)(jian)(jian)：①. 鑄(zhu)件(jian)(jian)(jian)(jian)尺寸要求特別精確；②. 所(suo)有型(xing)(xing)(xing)(xing)芯(xin)需要進行(xing)仔細的(de)(de)(de)調整。在一些(xie)情況下，型(xing)(xing)(xing)(xing)芯(xin)砂(sha)型(xing)(xing)(xing)(xing)（組芯(xin)造型(xing)(xing)(xing)(xing)）用(yong)(yong)(yong)來改善鑄(zhu)件(jian)(jian)(jian)(jian)表面光(guang)潔度或允許生產出薄壁鑄(zhu)件(jian)(jian)(jian)(jian)。
在不銹鋼鑄造中(zhong)，砂型工藝(yi)不會(hui)輕易采用。因此，必須進行大量(liang)試(shi)驗以(yi)測試(shi)和控制如下性能(neng)：
①. 透氣性，氣體從鑄型型腔排出(chu)的(de)能力；
②. 硬(ying)度，用標(biao)準硬(ying)度計測(ce)量(liang)鑄型(xing)表面抵(di)抗變(bian)形的能(neng)力；
③. 濕度（含水量）；
④. 剪切及壓縮(suo)強度，通過標(biao)準儀器(qi)對型芯或干態和濕態型砂標(biao)準試(shi)樣進行測(ce)試(shi)；
⑤. 高濕強度，在可達(da)1650℃高溫的爐(lu)中(zhong)，對標準(zhun)試樣進行壓力試驗；
⑥. 潰(kui)散性(xing)，表(biao)示試樣在高溫負荷(he)下(xia)破壞的能力；
⑦. 膨脹及(ji)收縮性，用專門附(fu)件將試樣裝到同一爐內進行試驗；
⑧. 顆粒大(da)小、形(xing)狀及(ji)分布(bu)，用一般的粒度分類法或(huo)巖相分析(xi)法來決(jue)定。
石英(ying)砂價格(ge)低(di)廉且(qie)有足夠的(de)(de)耐(nai)火(huo)性。因此在鑄(zhu)造(zao)工(gong)業中(zhong)廣(guang)泛用(yong)于制作中(zhong)等鑄(zhu)型。其他耐(nai)火(huo)材(cai)料與適當的(de)(de)黏結劑混合也(ye)和(he)石英(ying)砂一(yi)樣用(yong)于造(zao)型。一(yi)些耐(nai)火(huo)材(cai)料的(de)(de)性能和(he)選擇見表2-1.這些材(cai)料有許多用(yong)于特殊目的(de)(de)，如砂型鑄(zhu)造(zao)法中(zhong)的(de)(de)鑄(zhu)型鑲塊。
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(ju)有低的膨脹系數，在加(jia)熱時(shi)沒有相(xiang)變(bian)，因此不易引起膨脹缺陷；
②. 有較高的熔點，能(neng)夠(gou)防止鑄(zhu)件在厚斷面處由于鑄(zhu)型－金屬反(fan)應造成的機(ji)械粘(zhan)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(biao)(biao)面光潔(jie)度較高的(de)鑄(zhu)(zhu)件(jian)，包括較光滑表(biao)(biao)面和(he)減(jian)少機(ji)械(xie)粘(zhan)砂(sha)，有(you)時在鑄(zhu)(zhu)型(xing)(xing)及型(xing)(xing)芯(xin)表(biao)(biao)面上涂(tu)(tu)(tu)(tu)以涂(tu)(tu)(tu)(tu)料(liao)。涂(tu)(tu)(tu)(tu)料(liao)由(you)耐火材料(liao)所組成(cheng)，其(qi)成(cheng)分包括有(you)石英螢石、鋯螢石或(huo)(huo)鉻鐵礦螢石。大多數鑄(zhu)(zhu)造(zao)廠采用鋯螢石。耐火材料(liao)為細(xi)粉末狀(zhuang)與水或(huo)(huo)酒精并加入少量膨(peng)潤(run)土一(yi)起混合。涂(tu)(tu)(tu)(tu)料(liao)層可(ke)采用刷涂(tu)(tu)(tu)(tu)或(huo)(huo)噴涂(tu)(tu)(tu)(tu)的(de)辦(ban)法。在合型(xing)(xing)之前，表(biao)(biao)面用氣(qi)體噴燈或(huo)(huo)熱空氣(qi)進行烘(hong)干。多層涂(tu)(tu)(tu)(tu)料(liao)常(chang)用于厚壁鑄(zhu)(zhu)型(xing)(xing)處，以保護(hu)鑄(zhu)(zhu)型(xing)(xing)，防(fang)止機(ji)械(xie)粘(zhan)砂(sha)。粘(zhan)砂(sha)是由(you)于金(jin)屬蒸氣(qi)擴(kuo)散，經可(ke)透性鑄(zhu)(zhu)型(xing)(xing)，在鑄(zhu)(zhu)型(xing)(xing)表(biao)(biao)面下孔隙處凝(ning)聚而成(cheng)。
2. 砂型鑄造設計
模(mo)樣的(de)(de)設(she)計(ji)對生(sheng)(sheng)產合(he)格鑄件(jian)極為重(zhong)要。當生(sheng)(sheng)產大型(xing)(xing)鑄件(jian)或少(shao)量零部件(jian)以及試驗件(jian)時，才考慮(lv)制(zhi)作整體的(de)(de)木模(mo)或金屬(shu)模(mo)。組裝模(mo)型(xing)(xing)、模(mo)板(ban)或分開的(de)(de)上、下模(mo)樣通常用來生(sheng)(sheng)產尺寸(cun)精確及高質量的(de)(de)鑄件(jian)。
整體(ti)模實質上(shang)是(shi)所生產的單個(ge)鑄件(jian)的復制(zhi)品(pin)，見(jian)圖2-5(a)。分別制(zhi)造上(shang)、下模樣，因此鑄型(xing)也分成上(shang)、下兩半(ban)，見(jian)圖2-5（b)。這種模樣主要用于生產大(da)型(xing)鑄件(jian)。
模(mo)板［見(jian)圖2-5(c)]是將上(shang)半(ban)模(mo)安(an)(an)裝(zhuang)(zhuang)在(zai)底(di)板的(de)(de)一(yi)面，而將下(xia)半(ban)模(mo)安(an)(an)裝(zhuang)(zhuang)在(zai)該底(di)板的(de)(de)另(ling)一(yi)面；澆注冒口系統(tong)也都安(an)(an)裝(zhuang)(zhuang)在(zai)底(di)板上(shang)。模(mo)板適(shi)用于(yu)機(ji)械化的(de)(de)大批量生(sheng)產。在(zai)許多實際生(sheng)產中，用兩個分開的(de)(de)模(mo)樣(yang)及造型機(ji)分別生(sheng)產上(shang)、下(xia)箱是較經(jing)濟的(de)(de)。
砂(sha)型(xing)鑄(zhu)造(zao)(zao)法可(ke)(ke)生產的鑄(zhu)件(jian)最(zui)小壁厚為5.0mm或略(lve)微厚些(xie)。選擇合(he)適模具、合(he)理地(di)進行鑄(zhu)件(jian)設計(ji)和(he)選擇適宜造(zao)(zao)型(xing)方法，對(dui)(dui)于大(da)多數(shu)合(he)金(jin)來(lai)說(shuo)，加工出(chu)薄(bo)壁鑄(zhu)件(jian)是可(ke)(ke)能的。但對(dui)(dui)于鉻系合(he)金(jin)，加工薄(bo)壁鑄(zhu)件(jian)則會遇到一些(xie)困(kun)難。當牽涉復雜(za)設計(ji)時，采用奧氏體 Cr-Ni牌號合(he)金(jin)是較有利的，因為它具有較好(hao)的流(liu)動性。對(dui)(dui)于需要切削加工的表面，在標準的鑄(zhu)造(zao)(zao)設計(ji)中，其加工余量為3.0mm或更大(da)些(xie)。當采用特殊的型(xing)芯鑲塊或涂料，加工余量可(ke)(ke)以減(jian)少。
鑄(zhu)(zhu)(zhu)(zhu)件(jian)(jian)的(de)(de)(de)尺(chi)寸(cun)公差(cha)取(qu)決于模(mo)(mo)具、結構設計和(he)鑄(zhu)(zhu)(zhu)(zhu)件(jian)(jian)的(de)(de)(de)大小。在(zai)(zai)大多(duo)數(shu)情況下，所有鑄(zhu)(zhu)(zhu)(zhu)件(jian)(jian)尺(chi)寸(cun)和(he)鑄(zhu)(zhu)(zhu)(zhu)孔位置公差(cha)都(dou)控制在(zai)(zai)5.0mm/m以內(nei)。因為收(shou)(shou)縮是隨不(bu)(bu)同(tong)(tong)鑄(zhu)(zhu)(zhu)(zhu)型抵抗鑄(zhu)(zhu)(zhu)(zhu)件(jian)(jian)自由收(shou)(shou)縮而(er)變化的(de)(de)(de)，故鑄(zhu)(zhu)(zhu)(zhu)造(zao)設計所提供的(de)(de)(de)收(shou)(shou)縮量只(zhi)能是一(yi)(yi)個(ge)簡單(dan)的(de)(de)(de)平均數(shu)。當鑄(zhu)(zhu)(zhu)(zhu)件(jian)(jian)要求尺(chi)寸(cun)的(de)(de)(de)精確度較高時，一(yi)(yi)個(ge)簡單(dan)的(de)(de)(de)模(mo)(mo)樣需(xu)要同(tong)(tong)時考慮(lv)幾個(ge)不(bu)(bu)同(tong)(tong)方(fang)向的(de)(de)(de)收(shou)(shou)縮量。此外，如果造(zao)型方(fang)法(fa)不(bu)(bu)同(tong)(tong)，加工(gong)同(tong)(tong)一(yi)(yi)鑄(zhu)(zhu)(zhu)(zhu)件(jian)(jian)就可能需(xu)要完全不(bu)(bu)同(tong)(tong)的(de)(de)(de)模(mo)(mo)樣以適應不(bu)(bu)同(tong)(tong)的(de)(de)(de)收(shou)(shou)縮量。
鑄孔(kong)(kong)的尺(chi)寸大小(xiao)取決于該(gai)孔(kong)(kong)的位置精確度及所(suo)需的公差。砂型鑄造型芯最小(xiao)直(zhi)徑(jing)不小(xiao)于鑄件壁厚的一半或6.0mm,通常(chang)是更大些。如果(guo)鑄孔(kong)(kong)相對于基準面而言(yan)為緊配合(he)公差，一般采用鉆孔(kong)(kong)較鑄孔(kong)(kong)為好。
一次性砂型是在(zai)模(mo)樣上(shang)填砂舂實，然后模(mo)樣必須從型腔中(zhong)取(qu)出(chu)(chu)，起模(mo)時敲打(da)或振動模(mo)樣方能拔(ba)(ba)出(chu)(chu)，但對于所有(you)垂直分型面的(de)表面都(dou)需(xu)要有(you)斜度。這個斜度稱(cheng)為(wei)拔(ba)(ba)模(mo)斜度，通常在(zai)1°~1.5°之間。
由于(yu)不(bu)銹(xiu)鋼(gang)澆注溫度高，鑄(zhu)件(jian)(jian)(jian)在(zai)鑄(zhu)型(xing)(xing)中容(rong)易產(chan)(chan)生開裂或裂紋。這(zhe)種缺陷(xian)是由于(yu)鑄(zhu)型(xing)(xing)阻止鑄(zhu)件(jian)(jian)(jian)收(shou)縮所引起的(de)(de)，也是由于(yu)設計不(bu)合(he)理(li)(li)造(zao)成(cheng)的(de)(de)。改(gai)善(shan)型(xing)(xing)砂(sha)的(de)(de)潰(kui)散性(xing)可以明顯控(kong)制鑄(zhu)型(xing)(xing)的(de)(de)阻力(li)。金屬鑄(zhu)造(zao)者可以通(tong)過調整型(xing)(xing)砂(sha)的(de)(de)成(cheng)分來控(kong)制鑄(zhu)型(xing)(xing)的(de)(de)潰(kui)散性(xing)。但在(zai)很多情(qing)況下，由于(yu)鑄(zhu)件(jian)(jian)(jian)設計不(bu)合(he)理(li)(li)，用這(zhe)種方法是不(bu)能(neng)消除(chu)這(zhe)一缺陷(xian)的(de)(de)。改(gai)變鑄(zhu)件(jian)(jian)(jian)設計，避免鑄(zhu)件(jian)(jian)(jian)薄斷面(mian)的(de)(de)過早凝(ning)固(gu)和阻礙厚斷面(mian)的(de)(de)收(shou)縮，往(wang)(wang)往(wang)(wang)能(neng)減小鑄(zhu)造(zao)應力(li)。當鑄(zhu)件(jian)(jian)(jian)的(de)(de)斷面(mian)均勻時，則不(bu)太容(rong)易產(chan)(chan)生裂紋，但厚斷面(mian)熱節處(chu)常常是產(chan)(chan)生這(zhe)類缺陷(xian)的(de)(de)原因。
如果(guo)要獲得合格鑄(zhu)件(jian)就(jiu)必須(xu)控制鑄(zhu)件(jian)凝固時的(de)(de)(de)(de)(de)溫度(du)(du)(du)梯度(du)(du)(du)。設(she)(she)計者應認識到(dao)厚(hou)的(de)(de)(de)(de)(de)斷(duan)(duan)面(mian)不(bu)可(ke)能(neng)從(cong)薄(bo)的(de)(de)(de)(de)(de)斷(duan)(duan)面(mian)得到(dao)補縮(suo)，如圖(tu)2-6所示的(de)(de)(de)(de)(de)T形(xing)斷(duan)(duan)面(mian)。從(cong)所畫(hua)的(de)(de)(de)(de)(de)圖(tu)中(zhong)可(ke)以看到(dao)d區(qu)的(de)(de)(de)(de)(de)金(jin)屬(shu)(shu)量(liang)較(jiao)a、b或c這三個(ge)區(qu)為大，因(yin)(yin)(yin)此(ci)(ci)(ci)在(zai)d區(qu)中(zhong)心的(de)(de)(de)(de)(de)金(jin)屬(shu)(shu)是(shi)一個(ge)熱(re)(re)節，它(ta)最(zui)后凝固。通常，在(zai)熱(re)(re)節上面(mian)安放(fang)一個(ge)冒口是(shi)不(bu)經(jing)濟的(de)(de)(de)(de)(de)，因(yin)(yin)(yin)此(ci)(ci)(ci)，熱(re)(re)節必須(xu)與它(ta)有(you)一定的(de)(de)(de)(de)(de)距離，通過(guo)過(guo)橋來(lai)補縮(suo)。在(zai)這樣的(de)(de)(de)(de)(de)例子中(zhong)，如果(guo)過(guo)橋首選凝固，熱(re)(re)節就(jiu)會發生收縮(suo)。由于熱(re)(re)節是(shi)最(zui)后凝固，強度(du)(du)(du)低，因(yin)(yin)(yin)此(ci)(ci)(ci)金(jin)屬(shu)(shu)很可(ke)能(neng)就(jiu)產生開裂。因(yin)(yin)(yin)此(ci)(ci)(ci)，開裂缺(que)陷(xian)常常是(shi)與熱(re)(re)節的(de)(de)(de)(de)(de)收縮(suo)聯系在(zai)一起的(de)(de)(de)(de)(de)。很明顯(xian)設(she)(she)計者應使熱(re)(re)節的(de)(de)(de)(de)(de)尺寸為最(zui)小。圖(tu)2-7表示在(zai)負荷(he)應力允(yun)許條件(jian)下，使一個(ge)連(lian)(lian)(lian)接(jie)斷(duan)(duan)面(mian)壁厚(hou)盡可(ke)能(neng)薄(bo)的(de)(de)(de)(de)(de)情況。X形(xing)連(lian)(lian)(lian)接(jie)，對鑄(zhu)造來(lai)說是(shi)特別困難(nan)的(de)(de)(de)(de)(de)；可(ke)采用位移(yi)法(fa)（見圖(tu)2-8)來(lai)改進鑄(zhu)件(jian)設(she)(she)計。在(zai)圖(tu)2-9所示的(de)(de)(de)(de)(de)框(kuang)架形(xing)鑄(zhu)件(jian)中(zhong)，設(she)(she)計者應將X形(xing)連(lian)(lian)(lian)接(jie)改為Y形(xing)連(lian)(lian)(lian)接(jie)。圖(tu)2-10所示的(de)(de)(de)(de)(de)是(shi)L形(xing)連(lian)(lian)(lian)接(jie)較(jiao)好(hao)的(de)(de)(de)(de)(de)設(she)(she)計經(jing)驗(yan)。必須(xu)注意所有(you)連(lian)(lian)(lian)接(jie)法(fa)都應避免尖角。用圓角代替尖角，使鑄(zhu)件(jian)在(zai)許多(duo)方面(mian)的(de)(de)(de)(de)(de)質量(liang)得到(dao)改善。
①. 尖角處的(de)型砂，在澆注時容易被沖刷浸(jin)蝕，所以應盡力避(bi)免。
②. 圓角增加(jia)（減少）了連接處的鑄型表面(mian)積，因此減少連接點的凝固時間。
③. 單純(chun)從機械設計的觀點看，圓角將大大地減少應力集中。
L 形(xing)連接的應力集中(zhong)系(xi)數，如圖 2-11 所示。
為(wei)了(le)控制鑄(zhu)件的(de)定(ding)(ding)向凝(ning)固，假如可(ke)能，斷面(mian)應盡可(ke)能朝冒口處(chu)傾斜。往往認為(wei)均勻斷面(mian)是(shi)最好的(de)設(she)計(ji)，但這個概(gai)念對鑄(zhu)造工作者(zhe)來說就不(bu)一(yi)定(ding)(ding)如此。如圖2-12(a)所示的(de)閥體(ti)的(de)設(she)計(ji)，沒有考慮到定(ding)(ding)向凝(ning)固對鑄(zhu)件很有利，圖2-12(b)被認為(wei)是(shi)最好的(de)設(she)計(ji)，因為(wei)它的(de)厚斷面(mian)容易(yi)為(wei)合理布置的(de)冒口所補縮，且斷面(mian)連接半徑較大。
