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(fang)止不銹鋼鑄造產生澆不足、冷隔(ge)等方面應注意以下結構問題(ti):
a. 鑄(zhu)件的(de)外形應(ying)盡量具有流線形,避免尖棱角與(yu)急(ji)劇(ju)變(bian)化(hua)的(de)連接(jie)等結構形狀,以利(li)于金屬液的(de)流動(dong);
b. 鑄件的壁厚要適(shi)當(dang)(dang)、不(bu)能過(guo)(guo)薄(bo),特別是當(dang)(dang)鑄件輪廓尺寸較大(da)時更不(bu)能過(guo)(guo)薄(bo);
c. 應避免(mian)大的水平面,因(yin)為它(ta)使得鑄件在澆注時(shi),金屬液上升得很慢,與空(kong)氣接觸(chu)的面大、易氧(yang)化,同(tong)時(shi)由于金屬散(san)熱快,金屬液很快失(shi)去流(liu)動性,易造成澆不(bu)足、冷隔、夾渣等缺陷。
②. 在防止(zhi)不銹鋼鑄造(zao)產生裂(lie)紋方面應注(zhu)意(yi)以下結構(gou)問題:
a. 對(dui)于結構比較薄弱的部分應設肋、凸臺等予(yu)以加強(qiang),以防鑄造(zao)裂紋;
b. 在鑄(zhu)件上布置加強肋時,還應考慮到它對鑄(zhu)件收縮的影響(xiang);
c. 應盡量減少有阻礙鑄件(jian)自由收縮(suo)的凸臺、肋、凸緣等凸出(chu)部分;
d. 在(zai)壁厚均勻、壁間過渡與連接要(yao)緩和、轉角處圓(yuan)角適當等各方面(mian)的要(yao)求應比砂型鑄造(zao)鑄件更嚴格一(yi)些;
e. 應(ying)將垂直相連(lian)的(de)壁改為傾(qing)斜相連(lian)。
在設(she)計不銹鋼鑄造(zao)的基本(ben)結構單(dan)元及其(qi)參數選定時,通(tong)常還應注意:
①. 為防止鑄(zhu)件(jian)產生白(bai)口,除從工藝上采取措施(shi)外,必(bi)須(xu)使其壁厚不能過薄(有些資料(liao)指出,壁厚在15mm以上時,用金屬型鑄(zhu)造鑄(zhu)件(jian)的(de)轉(zhuan)角(jiao)(jiao)處(chu)都(dou)必(bi)須(xu)采用圓角(jiao)(jiao),對(dui)于鋁合(he)金、鎂合(he)金金屬型鑄(zhu)造鑄(zhu)件(jian)的(de)鑄(zhu)造圓角(jiao)(jiao)不應小于3~4m);
②. 由于金(jin)屬型和型芯(xin)都無(wu)退讓性(xing),為便于取出(chu)鑄(zhu)(zhu)件(jian)(jian)和抽出(chu)型,金(jin)屬型鑄(zhu)(zhu)造鑄(zhu)(zhu)件(jian)(jian)的(de)(de)(de)鑄(zhu)(zhu)造斜(xie)(xie)度(du)(du)應(ying)比砂型鑄(zhu)(zhu)造件(jian)(jian)的(de)(de)(de)適當大(da)一(yi)些,一(yi)般應(ying)大(da)30%~50%,應(ying)該指出(chu):鑄(zhu)(zhu)造斜(xie)(xie)度(du)(du)大(da)小(xiao)除與(yu)合(he)金(jin)種(zhong)類、壁(bi)的(de)(de)(de)高度(du)(du)有關外(wai),還與(yu)鑄(zhu)(zhu)件(jian)(jian)表面的(de)(de)(de)位置有關,凡(fan)在(zai)鑄(zhu)(zhu)件(jian)(jian)冷卻收縮(suo)(suo)時與(yu)金(jin)屬型表面有脫(tuo)離(li)傾向的(de)(de)(de)鑄(zhu)(zhu)件(jian)(jian)表面可設計較小(xiao)的(de)(de)(de)斜(xie)(xie)度(du)(du),而在(zai)鑄(zhu)(zhu)件(jian)(jian)收縮(suo)(suo)時趨向于壓緊在(zai)金(jin)屬型上(shang)的(de)(de)(de)鑄(zhu)(zhu)件(jian)(jian)表面應(ying)給予較大(da)的(de)(de)(de)斜(xie)(xie)度(du)(du),各種(zhong)合(he)金(jin)的(de)(de)(de)不(bu)銹(xiu)鋼鑄(zhu)(zhu)造的(de)(de)(de)鑄(zhu)(zhu)造斜(xie)(xie)度(du)(du);
③. 由于金屬型(xing)散熱快(kuai),因此不銹鋼鑄造的最小壁(bi)厚,應比(bi)砂(sha)型(xing)鑄造鑄件的要大(da)一些;
④. 鑄(zhu)件(jian)內(nei)壁(bi)和(he)內(nei)肋(lei)(lei)的(de)厚度一般應(ying)取相連外(wai)壁(bi)厚度的(de)0.6~0.7,否則由于(yu)內(nei)壁(bi)(肋(lei)(lei))冷得慢,在鑄(zhu)件(jian)收(shou)縮(suo)時(shi)易在內(nei)外(wai)壁(bi)交接處產生裂紋。
在設計(ji)形(xing)狀(zhuang)較(jiao)復雜的(de)不銹鋼鑄(zhu)(zhu)(zhu)件時,如果生產(chan)工藝有(you)較(jiao)大(da)的(de)困難,應(ying)在不影響鑄(zhu)(zhu)(zhu)件使(shi)用條件下(xia),盡量使(shi)鑄(zhu)(zhu)(zhu)件外形(xing)簡(jian)單,改(gai)變其結構,以(yi)便于從金屬(shu)型中取出(chu)鑄(zhu)(zhu)(zhu)件。
不銹鋼(gang)鑄造的(de)措施如下:
①. 由于(yu)不銹鋼精密鑄(zhu)(zhu)造(zao)的收縮大(da)(da)大(da)(da)超過鑄(zhu)(zhu)鐵,為防(fang)止鑄(zhu)(zhu)件出(chu)現縮孔(kong)、縮松缺陷(xian),在鑄(zhu)(zhu)造(zao)工藝上大(da)(da)都采用冒口、冷鐵和補貼等措施,以(yi)實現順序凝固。
②. 為防止不(bu)銹鋼(gang)鑄(zhu)件產生(sheng)縮孔、縮松、氣孔和裂紋缺陷,應使(shi)其壁厚均勻(yun)、避免尖角和直角結(jie)構、在(zai)鑄(zhu)型用(yong)型砂(sha)中加(jia)鋸末(mo)、在(zai)型芯(xin)中加(jia)焦(jiao)炭(tan)、以及采用(yong)空心型芯(xin)和油(you)砂(sha)芯(xin)等來改善砂(sha)型或型芯(xin)的退(tui)讓性和透氣性。
③. 由(you)于鋼(gang)液(ye)的(de)流(liu)動性差,為(wei)(wei)防止(zhi)鑄(zhu)鋼(gang)件產生冷隔和澆(jiao)不足,鑄(zhu)鋼(gang)件的(de)壁厚不能小于8mm;采用干鑄(zhu)型(xing)(xing)或熱(re)鑄(zhu)型(xing)(xing);適當提高澆(jiao)注溫度(du)(du),一般(ban)為(wei)(wei)1520~1600℃,因為(wei)(wei)澆(jiao)注溫度(du)(du)高,鋼(gang)水的(de)過熱(re)度(du)(du)大、保持液(ye)態的(de)時間長,流(liu)動性可得到改善(shan)。但是澆(jiao)溫過高,會引起晶(jing)粒粗大、熱(re)裂(lie)、氣(qi)孔和粘砂(sha)等缺陷。因此一般(ban)小型(xing)(xing)、薄壁及形狀(zhuang)復雜(za)的(de)精密(mi)鑄(zhu)造件,其澆(jiao)注溫度(du)(du)約為(wei)(wei)鋼(gang)的(de)熔(rong)點溫度(du)(du)+150℃;澆(jiao)注系統的(de)結構(gou)力求簡單、且截面尺(chi)寸(cun)比鑄(zhu)鐵(tie)的(de)大;大型(xing)(xing)、厚壁鑄(zhu)件的(de)澆(jiao)注溫度(du)(du)比其熔(rong)點高出100℃左右。
壓(ya)制熔模(mo)鑄(zhu)造時,采(cai)用的是(shi)型腔(qiang)表(biao)面光(guang)潔度(du)較高的壓(ya)型,因此(ci),熔模(mo)的表(biao)面光(guang)潔度(du)也比較高。此(ci)外,型殼(ke)由(you)耐(nai)高溫(wen)的特殊黏結劑(ji)和(he)耐(nai)火材料配制成(cheng)的耐(nai)火涂料涂掛在熔模(mo)上而制成(cheng),與熔融金屬直接(jie)接(jie)觸的型腔(qiang)內(nei)表(biao)面光(guang)潔度(du)高。所以(yi),熔模(mo)鑄(zhu)件(jian)的表(biao)面光(guang)潔度(du)要比一般鑄(zhu)造件(jian)的高許多,一般Ra可達1.6~3.2μm(微(wei)米(mi))。

