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(fang)止不銹鋼鑄造(zao)產生澆不足、冷隔(ge)等方面應(ying)注意以下結構問題:
a. 鑄件的(de)外(wai)形(xing)應盡(jin)量具(ju)有流線(xian)形(xing),避免尖(jian)棱角(jiao)與急劇(ju)變化的(de)連接等結構形(xing)狀,以利(li)于(yu)金屬液的(de)流動;
b. 鑄(zhu)件的(de)壁厚要適當、不(bu)能過薄,特別是當鑄(zhu)件輪廓尺寸較(jiao)大時(shi)更不(bu)能過薄;
c. 應避(bi)免大的水平面(mian),因為它使得鑄件在澆(jiao)注時,金屬液(ye)上升得很慢,與空氣接觸的面(mian)大、易氧(yang)化,同時由(you)于金屬散熱快,金屬液(ye)很快失去流(liu)動性(xing),易造成澆(jiao)不足、冷隔、夾渣(zha)等缺陷。
②. 在防止不銹鋼鑄造產生(sheng)裂(lie)紋方面應注意以下(xia)結構問題:
a. 對于(yu)結構比較薄弱(ruo)的部(bu)分應設肋、凸臺(tai)等(deng)予以加強,以防(fang)鑄造裂紋;
b. 在鑄件(jian)上布置加強肋時,還應考慮(lv)到(dao)它(ta)對鑄件(jian)收縮的影響(xiang);
c. 應盡量減少有(you)阻(zu)礙(ai)鑄件自由收縮的凸(tu)臺、肋(lei)、凸(tu)緣(yuan)等凸(tu)出(chu)部分;
d. 在壁厚均勻、壁間(jian)過渡與連接要緩和、轉角(jiao)處圓角(jiao)適當等各方面(mian)的要求應(ying)比(bi)砂型鑄(zhu)造鑄(zhu)件更嚴(yan)格(ge)一些(xie);
e. 應將垂直相連的壁改為傾(qing)斜(xie)相連。
在(zai)設計不銹鋼鑄(zhu)造(zao)的基本結構單(dan)元及其參數選(xuan)定時,通常還應(ying)注意(yi):
①. 為防止(zhi)鑄(zhu)(zhu)件產生白口,除從工藝(yi)上(shang)采(cai)(cai)取措施外,必(bi)須使其壁厚不能過薄(bo)(有些資料(liao)指出,壁厚在15mm以上(shang)時,用金(jin)屬(shu)型(xing)鑄(zhu)(zhu)造鑄(zhu)(zhu)件的轉角(jiao)處都(dou)必(bi)須采(cai)(cai)用圓(yuan)(yuan)角(jiao),對于(yu)鋁合(he)金(jin)、鎂合(he)金(jin)金(jin)屬(shu)型(xing)鑄(zhu)(zhu)造鑄(zhu)(zhu)件的鑄(zhu)(zhu)造圓(yuan)(yuan)角(jiao)不應小于(yu)3~4m);
②. 由于(yu)金(jin)(jin)屬(shu)型(xing)和型(xing)芯都(dou)無退讓性,為便(bian)于(yu)取(qu)出鑄(zhu)(zhu)(zhu)(zhu)件(jian)(jian)(jian)和抽出型(xing),金(jin)(jin)屬(shu)型(xing)鑄(zhu)(zhu)(zhu)(zhu)造(zao)鑄(zhu)(zhu)(zhu)(zhu)件(jian)(jian)(jian)的(de)(de)(de)(de)鑄(zhu)(zhu)(zhu)(zhu)造(zao)斜(xie)度(du)應比砂型(xing)鑄(zhu)(zhu)(zhu)(zhu)造(zao)件(jian)(jian)(jian)的(de)(de)(de)(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)度(du)大(da)小(xiao)除(chu)與(yu)合金(jin)(jin)種類、壁的(de)(de)(de)(de)高度(du)有關(guan)外(wai),還與(yu)鑄(zhu)(zhu)(zhu)(zhu)件(jian)(jian)(jian)表面(mian)的(de)(de)(de)(de)位(wei)置有關(guan),凡在鑄(zhu)(zhu)(zhu)(zhu)件(jian)(jian)(jian)冷卻收(shou)縮(suo)時與(yu)金(jin)(jin)屬(shu)型(xing)表面(mian)有脫離傾(qing)向的(de)(de)(de)(de)鑄(zhu)(zhu)(zhu)(zhu)件(jian)(jian)(jian)表面(mian)可設計較(jiao)(jiao)小(xiao)的(de)(de)(de)(de)斜(xie)度(du),而在鑄(zhu)(zhu)(zhu)(zhu)件(jian)(jian)(jian)收(shou)縮(suo)時趨向于(yu)壓(ya)緊在金(jin)(jin)屬(shu)型(xing)上的(de)(de)(de)(de)鑄(zhu)(zhu)(zhu)(zhu)件(jian)(jian)(jian)表面(mian)應給予較(jiao)(jiao)大(da)的(de)(de)(de)(de)斜(xie)度(du),各種合金(jin)(jin)的(de)(de)(de)(de)不銹鋼鑄(zhu)(zhu)(zhu)(zhu)造(zao)的(de)(de)(de)(de)鑄(zhu)(zhu)(zhu)(zhu)造(zao)斜(xie)度(du);
③. 由于(yu)金屬(shu)型散熱快,因此不(bu)銹鋼鑄造(zao)的最小壁厚,應比砂型鑄造(zao)鑄件的要大一(yi)些;
④. 鑄(zhu)件內壁和內肋(lei)的厚度(du)一(yi)般應取相連外壁厚度(du)的0.6~0.7,否則由于內壁(肋(lei))冷得(de)慢,在(zai)(zai)鑄(zhu)件收縮時易(yi)在(zai)(zai)內外壁交接處產生(sheng)裂紋。
在設計形狀(zhuang)較(jiao)復雜的不(bu)銹(xiu)鋼鑄(zhu)件(jian)(jian)時,如果生產工(gong)藝有較(jiao)大的困難,應在不(bu)影響(xiang)鑄(zhu)件(jian)(jian)使(shi)用條件(jian)(jian)下,盡量使(shi)鑄(zhu)件(jian)(jian)外(wai)形簡單,改(gai)變其結構,以便于(yu)從(cong)金屬型中取出(chu)鑄(zhu)件(jian)(jian)。
不銹鋼鑄造的措施如下:
①. 由于不(bu)銹鋼精密鑄(zhu)(zhu)(zhu)造(zao)的收縮大大超過鑄(zhu)(zhu)(zhu)鐵(tie),為防止鑄(zhu)(zhu)(zhu)件出現(xian)縮孔(kong)、縮松缺(que)陷,在鑄(zhu)(zhu)(zhu)造(zao)工(gong)藝上(shang)大都采用冒(mao)口(kou)、冷鐵(tie)和補貼等(deng)措施,以實(shi)現(xian)順序凝固。
②. 為防止不銹鋼(gang)鑄件產(chan)生縮孔、縮松、氣孔和(he)裂紋缺陷,應使其壁厚(hou)均勻、避(bi)免(mian)尖角和(he)直角結(jie)構、在(zai)鑄型(xing)用型(xing)砂(sha)(sha)中加鋸末(mo)、在(zai)型(xing)芯(xin)中加焦炭、以(yi)及采用空(kong)心型(xing)芯(xin)和(he)油砂(sha)(sha)芯(xin)等來(lai)改(gai)善砂(sha)(sha)型(xing)或型(xing)芯(xin)的(de)退讓(rang)性和(he)透氣性。
③. 由于鋼(gang)(gang)液的(de)流動(dong)性差,為(wei)防(fang)止鑄鋼(gang)(gang)件(jian)(jian)產生冷隔(ge)和(he)澆(jiao)不足(zu),鑄鋼(gang)(gang)件(jian)(jian)的(de)壁(bi)厚(hou)不能小于8mm;采(cai)用干鑄型(xing)或熱(re)(re)鑄型(xing);適當提高(gao)澆(jiao)注(zhu)(zhu)溫(wen)度,一般為(wei)1520~1600℃,因為(wei)澆(jiao)注(zhu)(zhu)溫(wen)度高(gao),鋼(gang)(gang)水的(de)過熱(re)(re)度大(da)(da)、保持液態(tai)的(de)時(shi)間長,流動(dong)性可得(de)到改善。但(dan)是(shi)澆(jiao)溫(wen)過高(gao),會引起晶粒粗大(da)(da)、熱(re)(re)裂、氣孔和(he)粘砂等(deng)缺陷。因此(ci)一般小型(xing)、薄壁(bi)及形狀復雜的(de)精密鑄造件(jian)(jian),其澆(jiao)注(zhu)(zhu)溫(wen)度約為(wei)鋼(gang)(gang)的(de)熔點(dian)溫(wen)度+150℃;澆(jiao)注(zhu)(zhu)系(xi)統的(de)結構力求(qiu)簡(jian)單、且(qie)截面尺寸比鑄鐵(tie)的(de)大(da)(da);大(da)(da)型(xing)、厚(hou)壁(bi)鑄件(jian)(jian)的(de)澆(jiao)注(zhu)(zhu)溫(wen)度比其熔點(dian)高(gao)出100℃左右。
壓(ya)制(zhi)熔模(mo)鑄造時,采(cai)用的(de)(de)是型(xing)腔(qiang)表(biao)面光潔度(du)(du)較(jiao)高(gao)的(de)(de)壓(ya)型(xing),因(yin)此,熔模(mo)的(de)(de)表(biao)面光潔度(du)(du)也(ye)比(bi)較(jiao)高(gao)。此外(wai),型(xing)殼(ke)由耐高(gao)溫的(de)(de)特殊黏(nian)結劑和耐火(huo)材(cai)料配制(zhi)成(cheng)的(de)(de)耐火(huo)涂料涂掛在熔模(mo)上而制(zhi)成(cheng),與(yu)熔融金屬直接(jie)接(jie)觸的(de)(de)型(xing)腔(qiang)內表(biao)面光潔度(du)(du)高(gao)。所以,熔模(mo)鑄件(jian)的(de)(de)表(biao)面光潔度(du)(du)要比(bi)一(yi)般鑄造件(jian)的(de)(de)高(gao)許(xu)多,一(yi)般Ra可達(da)1.6~3.2μm(微(wei)米(mi))。

