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)鑄造產生澆(jiao)不足、冷隔(ge)等方面應注意以下(xia)結(jie)構問題:
a. 鑄件的外(wai)形(xing)應盡量具有流(liu)線形(xing),避免尖棱角(jiao)與急劇變化的連接等結構形(xing)狀,以利于金屬(shu)液(ye)的流(liu)動;
b. 鑄(zhu)件(jian)的(de)壁(bi)厚要適當(dang)、不(bu)能過薄(bo),特別是當(dang)鑄(zhu)件(jian)輪廓尺寸較(jiao)大時(shi)更不(bu)能過薄(bo);
c. 應避免大(da)的水平面,因為它使得鑄件在澆(jiao)注時,金屬(shu)液上升(sheng)得很慢,與空氣(qi)接觸(chu)的面大(da)、易(yi)氧化,同(tong)時由(you)于金屬(shu)散熱快(kuai),金屬(shu)液很快(kuai)失去流動性,易(yi)造(zao)成澆(jiao)不足、冷隔、夾渣等缺陷。
②. 在防止不銹鋼鑄造產生裂紋(wen)方面(mian)應注(zhu)意(yi)以(yi)下(xia)結構問題(ti):
a. 對于結構(gou)比較薄(bo)弱的部分應(ying)設肋(lei)、凸臺等(deng)予以加強,以防鑄造裂紋;
b. 在(zai)鑄件(jian)上(shang)布置加強肋時,還應(ying)考慮到它對鑄件(jian)收縮(suo)的影響;
c. 應盡量減(jian)少(shao)有阻礙鑄件(jian)自由收縮的凸臺、肋、凸緣(yuan)等凸出部分;
d. 在壁厚均勻(yun)、壁間過渡與連接要(yao)緩和、轉角處(chu)圓角適當等(deng)各方(fang)面(mian)的要(yao)求應比砂型(xing)鑄造鑄件(jian)更(geng)嚴格一些;
e. 應(ying)將垂直相(xiang)(xiang)連的壁改為傾斜相(xiang)(xiang)連。
在設計不(bu)銹鋼(gang)鑄造(zao)的基本(ben)結(jie)構單元及其參數(shu)選(xuan)定(ding)時(shi),通常還(huan)應注意:
①. 為防止鑄件(jian)產生白口,除從(cong)工藝(yi)上(shang)(shang)采(cai)取措施外,必須使其壁(bi)厚不能(neng)過薄(有些(xie)資料指出,壁(bi)厚在15mm以上(shang)(shang)時,用金(jin)屬型鑄造(zao)(zao)(zao)鑄件(jian)的轉(zhuan)角(jiao)(jiao)處都必須采(cai)用圓角(jiao)(jiao),對于鋁合金(jin)、鎂合金(jin)金(jin)屬型鑄造(zao)(zao)(zao)鑄件(jian)的鑄造(zao)(zao)(zao)圓角(jiao)(jiao)不應(ying)小(xiao)于3~4m);
②. 由于金(jin)屬(shu)(shu)型(xing)(xing)和(he)型(xing)(xing)芯都無退讓性,為便于取出鑄(zhu)(zhu)件(jian)和(he)抽出型(xing)(xing),金(jin)屬(shu)(shu)型(xing)(xing)鑄(zhu)(zhu)造(zao)鑄(zhu)(zhu)件(jian)的(de)鑄(zhu)(zhu)造(zao)斜(xie)度(du)應(ying)比砂型(xing)(xing)鑄(zhu)(zhu)造(zao)件(jian)的(de)適當大(da)一些,一般應(ying)大(da)30%~50%,應(ying)該指出:鑄(zhu)(zhu)造(zao)斜(xie)度(du)大(da)小(xiao)除與(yu)合金(jin)種類、壁(bi)的(de)高度(du)有(you)關外,還與(yu)鑄(zhu)(zhu)件(jian)表(biao)(biao)面的(de)位置(zhi)有(you)關,凡在(zai)鑄(zhu)(zhu)件(jian)冷卻(que)收(shou)縮(suo)(suo)時與(yu)金(jin)屬(shu)(shu)型(xing)(xing)表(biao)(biao)面有(you)脫離傾向(xiang)的(de)鑄(zhu)(zhu)件(jian)表(biao)(biao)面可設計較(jiao)小(xiao)的(de)斜(xie)度(du),而在(zai)鑄(zhu)(zhu)件(jian)收(shou)縮(suo)(suo)時趨(qu)向(xiang)于壓緊在(zai)金(jin)屬(shu)(shu)型(xing)(xing)上的(de)鑄(zhu)(zhu)件(jian)表(biao)(biao)面應(ying)給予較(jiao)大(da)的(de)斜(xie)度(du),各種合金(jin)的(de)不銹鋼鑄(zhu)(zhu)造(zao)的(de)鑄(zhu)(zhu)造(zao)斜(xie)度(du);
③. 由于金屬型散熱快,因此不銹鋼鑄造(zao)的最小壁厚,應比砂型鑄造(zao)鑄件的要大一些;
④. 鑄件(jian)內(nei)壁和內(nei)肋的(de)厚度一般應取(qu)相連(lian)外(wai)壁厚度的(de)0.6~0.7,否則由于內(nei)壁(肋)冷(leng)得慢(man),在鑄件(jian)收(shou)縮時易在內(nei)外(wai)壁交接處產生裂紋。
在(zai)設計(ji)形狀較復雜的(de)不銹鋼鑄件時,如(ru)果生產工藝有較大的(de)困難,應在(zai)不影響(xiang)鑄件使(shi)用條件下,盡量使(shi)鑄件外形簡單,改變其結(jie)構(gou),以便于(yu)從金屬型中取出鑄件。
不(bu)銹(xiu)鋼鑄造的(de)措施如(ru)下:
①. 由于(yu)不銹(xiu)鋼精密(mi)鑄造(zao)的收縮(suo)大(da)(da)大(da)(da)超過鑄鐵,為防(fang)止鑄件出(chu)現(xian)縮(suo)孔、縮(suo)松缺陷(xian),在(zai)鑄造(zao)工(gong)藝(yi)上(shang)大(da)(da)都采用(yong)冒(mao)口、冷鐵和(he)補貼等措施,以實現(xian)順序凝固。
②. 為防止不銹鋼鑄(zhu)件產(chan)生縮(suo)孔、縮(suo)松(song)、氣孔和(he)裂紋(wen)缺陷,應使其壁(bi)厚均勻(yun)、避免尖角(jiao)和(he)直角(jiao)結構(gou)、在鑄(zhu)型(xing)用型(xing)砂(sha)中(zhong)加鋸末、在型(xing)芯(xin)中(zhong)加焦炭、以(yi)及采(cai)用空心型(xing)芯(xin)和(he)油(you)砂(sha)芯(xin)等來(lai)改善砂(sha)型(xing)或型(xing)芯(xin)的退讓性和(he)透氣性。
③. 由于(yu)鋼(gang)(gang)液(ye)的(de)(de)流(liu)動(dong)性差(cha),為(wei)(wei)防止鑄鋼(gang)(gang)件(jian)產生冷隔和澆不(bu)足,鑄鋼(gang)(gang)件(jian)的(de)(de)壁厚不(bu)能小于(yu)8mm;采用干(gan)鑄型或熱鑄型;適(shi)當提高(gao)澆注(zhu)溫(wen)(wen)(wen)度(du)(du)(du),一般(ban)為(wei)(wei)1520~1600℃,因(yin)為(wei)(wei)澆注(zhu)溫(wen)(wen)(wen)度(du)(du)(du)高(gao),鋼(gang)(gang)水的(de)(de)過熱度(du)(du)(du)大、保(bao)持液(ye)態的(de)(de)時間長,流(liu)動(dong)性可得到改善。但是澆溫(wen)(wen)(wen)過高(gao),會引起晶粒粗大、熱裂、氣孔和粘(zhan)砂(sha)等缺(que)陷。因(yin)此一般(ban)小型、薄壁及(ji)形狀復(fu)雜的(de)(de)精密鑄造件(jian),其澆注(zhu)溫(wen)(wen)(wen)度(du)(du)(du)約(yue)為(wei)(wei)鋼(gang)(gang)的(de)(de)熔點溫(wen)(wen)(wen)度(du)(du)(du)+150℃;澆注(zhu)系統的(de)(de)結構(gou)力(li)求簡單(dan)、且(qie)截面尺(chi)寸比(bi)鑄鐵的(de)(de)大;大型、厚壁鑄件(jian)的(de)(de)澆注(zhu)溫(wen)(wen)(wen)度(du)(du)(du)比(bi)其熔點高(gao)出100℃左右。
壓制(zhi)熔模(mo)鑄(zhu)造時,采用的(de)(de)是型(xing)腔表(biao)(biao)面(mian)光(guang)潔度(du)較高(gao)的(de)(de)壓型(xing),因此,熔模(mo)的(de)(de)表(biao)(biao)面(mian)光(guang)潔度(du)也比(bi)較高(gao)。此外(wai),型(xing)殼(ke)由耐(nai)高(gao)溫的(de)(de)特殊黏結(jie)劑(ji)和耐(nai)火材料(liao)配制(zhi)成的(de)(de)耐(nai)火涂(tu)料(liao)涂(tu)掛在(zai)熔模(mo)上(shang)而制(zhi)成,與(yu)熔融金屬直接(jie)接(jie)觸的(de)(de)型(xing)腔內(nei)表(biao)(biao)面(mian)光(guang)潔度(du)高(gao)。所以,熔模(mo)鑄(zhu)件的(de)(de)表(biao)(biao)面(mian)光(guang)潔度(du)要比(bi)一般鑄(zhu)造件的(de)(de)高(gao)許多,一般Ra可達1.6~3.2μm(微(wei)米(mi))。