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(zhi)不銹鋼(gang)鑄造產生(sheng)澆不足、冷隔等(deng)方面應注意以(yi)下結構問題:
a. 鑄(zhu)件的外形應盡量具有(you)流線形,避免尖棱角與急劇(ju)變(bian)化的連接等結構形狀,以(yi)利于金屬液的流動;
b. 鑄件的(de)壁(bi)厚要適當(dang)、不能過薄(bo),特(te)別是當(dang)鑄件輪廓尺寸較大時更不能過薄(bo);
c. 應避免大的(de)水平(ping)面,因為它使得鑄件(jian)在澆注時(shi),金屬液上升(sheng)得很(hen)慢(man),與空氣接觸的(de)面大、易氧化(hua),同(tong)時(shi)由于金屬散熱快,金屬液很(hen)快失(shi)去流動性,易造成澆不足、冷隔、夾渣等缺陷。
②. 在防止不銹鋼鑄造產生裂(lie)紋方面(mian)應注(zhu)意以(yi)下結(jie)構問(wen)題:
a. 對于結構比較薄弱的(de)部分應設肋、凸臺(tai)等予以(yi)(yi)加強,以(yi)(yi)防鑄造(zao)裂(lie)紋;
b. 在鑄(zhu)件上布置加強肋(lei)時,還應考慮到它(ta)對鑄(zhu)件收縮的影響;
c. 應盡量減(jian)少有阻礙鑄件自由收縮的凸臺、肋、凸緣等凸出部(bu)分;
d. 在壁厚(hou)均勻、壁間(jian)過渡與連接要緩和(he)、轉角(jiao)處圓角(jiao)適當等各方面的要求應(ying)比砂(sha)型鑄(zhu)造鑄(zhu)件更(geng)嚴格一些(xie);
e. 應(ying)將垂直(zhi)相(xiang)連的壁(bi)改為(wei)傾斜相(xiang)連。
在設計不(bu)銹鋼鑄造的基本結構單元及(ji)其(qi)參數選定時,通常還應注意(yi):
①. 為防(fang)止鑄件產生(sheng)白口,除從工(gong)藝(yi)上采(cai)取(qu)措施外,必須使其(qi)壁(bi)厚不(bu)能過(guo)薄(bo)(有些資料指出(chu),壁(bi)厚在15mm以上時,用(yong)(yong)金屬型鑄造鑄件的轉角(jiao)處都(dou)必須采(cai)用(yong)(yong)圓(yuan)角(jiao),對于(yu)鋁合(he)金、鎂(mei)合(he)金金屬型鑄造鑄件的鑄造圓(yuan)角(jiao)不(bu)應小于(yu)3~4m);
②. 由(you)于金(jin)屬(shu)型(xing)和(he)型(xing)芯都無(wu)退(tui)讓性,為(wei)便于取出(chu)鑄(zhu)(zhu)件(jian)和(he)抽出(chu)型(xing),金(jin)屬(shu)型(xing)鑄(zhu)(zhu)造(zao)鑄(zhu)(zhu)件(jian)的(de)(de)鑄(zhu)(zhu)造(zao)斜(xie)(xie)度(du)應比砂型(xing)鑄(zhu)(zhu)造(zao)件(jian)的(de)(de)適當(dang)大一(yi)些,一(yi)般應大30%~50%,應該指出(chu):鑄(zhu)(zhu)造(zao)斜(xie)(xie)度(du)大小除(chu)與(yu)合(he)(he)金(jin)種類(lei)、壁的(de)(de)高度(du)有(you)關外,還與(yu)鑄(zhu)(zhu)件(jian)表(biao)面(mian)的(de)(de)位置(zhi)有(you)關,凡(fan)在鑄(zhu)(zhu)件(jian)冷卻收(shou)縮(suo)時(shi)與(yu)金(jin)屬(shu)型(xing)表(biao)面(mian)有(you)脫離(li)傾向的(de)(de)鑄(zhu)(zhu)件(jian)表(biao)面(mian)可(ke)設(she)計較(jiao)小的(de)(de)斜(xie)(xie)度(du),而在鑄(zhu)(zhu)件(jian)收(shou)縮(suo)時(shi)趨向于壓緊(jin)在金(jin)屬(shu)型(xing)上(shang)的(de)(de)鑄(zhu)(zhu)件(jian)表(biao)面(mian)應給予較(jiao)大的(de)(de)斜(xie)(xie)度(du),各種合(he)(he)金(jin)的(de)(de)不(bu)銹鋼鑄(zhu)(zhu)造(zao)的(de)(de)鑄(zhu)(zhu)造(zao)斜(xie)(xie)度(du);
③. 由于(yu)金屬型(xing)(xing)散熱(re)快,因此(ci)不(bu)銹鋼鑄造(zao)的最小(xiao)壁厚,應比砂型(xing)(xing)鑄造(zao)鑄件的要大一些;
④. 鑄件內壁(bi)和(he)內肋的厚度一般應取相(xiang)連外壁(bi)厚度的0.6~0.7,否(fou)則由于內壁(bi)(肋)冷得慢,在鑄件收縮時易在內外壁(bi)交接處(chu)產生裂紋。
在設計形(xing)狀較復雜的不銹鋼鑄(zhu)件(jian)(jian)時,如果生產工藝有較大的困難,應在不影響鑄(zhu)件(jian)(jian)使用條(tiao)件(jian)(jian)下,盡(jin)量(liang)使鑄(zhu)件(jian)(jian)外(wai)形(xing)簡單,改(gai)變其結(jie)構(gou),以便于(yu)從金(jin)屬型中(zhong)取出鑄(zhu)件(jian)(jian)。
不銹鋼鑄造的措施(shi)如下:
①. 由(you)于不銹鋼精密(mi)鑄(zhu)造的收縮(suo)大(da)大(da)超過(guo)鑄(zhu)鐵,為防止鑄(zhu)件出(chu)現縮(suo)孔、縮(suo)松(song)缺陷(xian),在(zai)鑄(zhu)造工藝上大(da)都采用(yong)冒口、冷鐵和補貼等措施,以實現順序(xu)凝固。
②. 為防(fang)止不銹(xiu)鋼鑄件產生縮(suo)孔、縮(suo)松、氣孔和(he)裂紋缺陷,應使其壁厚均(jun)勻、避免尖角和(he)直角結構、在鑄型(xing)用(yong)(yong)型(xing)砂中(zhong)加鋸末(mo)、在型(xing)芯(xin)(xin)中(zhong)加焦(jiao)炭、以及采用(yong)(yong)空心型(xing)芯(xin)(xin)和(he)油(you)砂芯(xin)(xin)等來(lai)改善砂型(xing)或(huo)型(xing)芯(xin)(xin)的(de)退讓性和(he)透氣性。
③. 由于鋼(gang)(gang)液的(de)(de)流動(dong)性(xing)差,為(wei)防(fang)止(zhi)鑄(zhu)鋼(gang)(gang)件產生(sheng)冷隔(ge)和澆不足,鑄(zhu)鋼(gang)(gang)件的(de)(de)壁厚(hou)不能小于8mm;采用干鑄(zhu)型或熱鑄(zhu)型;適(shi)當提高澆注(zhu)溫(wen)度(du),一般(ban)為(wei)1520~1600℃,因(yin)為(wei)澆注(zhu)溫(wen)度(du)高,鋼(gang)(gang)水(shui)的(de)(de)過熱度(du)大(da)、保(bao)持(chi)液態的(de)(de)時間長(chang),流動(dong)性(xing)可得到改善。但(dan)是(shi)澆溫(wen)過高,會引(yin)起晶粒粗大(da)、熱裂、氣孔和粘(zhan)砂等缺陷。因(yin)此一般(ban)小型、薄壁及形狀復雜的(de)(de)精密鑄(zhu)造件,其(qi)澆注(zhu)溫(wen)度(du)約為(wei)鋼(gang)(gang)的(de)(de)熔(rong)點(dian)溫(wen)度(du)+150℃;澆注(zhu)系統的(de)(de)結構力求簡單、且截面尺寸比(bi)鑄(zhu)鐵的(de)(de)大(da);大(da)型、厚(hou)壁鑄(zhu)件的(de)(de)澆注(zhu)溫(wen)度(du)比(bi)其(qi)熔(rong)點(dian)高出100℃左右。
壓制熔(rong)模鑄造時(shi),采用的(de)是型腔表面(mian)(mian)(mian)光潔度(du)較高(gao)的(de)壓型,因此,熔(rong)模的(de)表面(mian)(mian)(mian)光潔度(du)也比較高(gao)。此外,型殼由耐高(gao)溫的(de)特殊黏結劑和耐火材(cai)料配制成的(de)耐火涂料涂掛在(zai)熔(rong)模上而(er)制成,與熔(rong)融(rong)金(jin)屬(shu)直(zhi)接接觸的(de)型腔內(nei)表面(mian)(mian)(mian)光潔度(du)高(gao)。所以,熔(rong)模鑄件的(de)表面(mian)(mian)(mian)光潔度(du)要比一般鑄造件的(de)高(gao)許多,一般Ra可達1.6~3.2μm(微米)。