覆膜砂鑄造的強度和發(fā)氣量的確定方法

在原砂質(zhì)量和樹脂質(zhì)量的前提下，影響覆膜砂強度的關鍵因素主要取于酚醛樹脂的加入量。酚醛樹脂加入量多，則強度就提高，但發(fā)氣量也增加，潰散性就降低。因此在生產(chǎn)應用中要控制覆膜砂的強度來減少發(fā)氣量，提高潰散性，在強度標準的制訂時定要找到一個平衡點。這個平衡點就是砂芯的表面質(zhì)量及在澆注時不產(chǎn)生變形、不產(chǎn)生斷芯前提下的強度。這樣才能鑄件的表面質(zhì)量和尺寸精度，又可以減少發(fā)氣量，減少鑄造件氣孔缺陷，提高砂芯的出砂性能。對砂芯存放，搬運過程中可以采用工位器具、砂芯小車，并在其上面鋪有10ｍｍ～15ｍｍ厚的海綿，這樣可以減少砂芯的損耗率。

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視頻作者：安徽偉工機械科技有限公司

鑄件內(nèi)應力及裂紋的產(chǎn)生及預防措施

1.鑄件的變形與防止

     如前所述，在熱應力的作用下，鑄件薄的部分受壓應力,厚的部分受拉應力，但鑄件總是力圖通過變形來減緩其內(nèi)應力。因此，鑄件常發(fā)生不同程度的變形。鑄件的變形往往使鑄件精度降低，嚴重時可以使鑄件報廢，應予防止。因鑄件變形是由鑄造應力引起，減小和防止鑄造應力的辦法，是防止鑄件變形的措施。

2.鑄件的裂紋與防止

     當鑄造內(nèi)應力超過金屬的強度時，鑄件便產(chǎn)生裂紋。裂紋是嚴重的鑄造缺陷，設法防止。裂紋按形成的溫度范圍分為熱裂和冷裂兩種。

（1）熱裂

① 熱裂的產(chǎn)生

      一般是在凝固末期，金屬處于固相線附近的高溫時形成的。其形狀特征是裂縫短，縫隙寬，形狀曲折，縫內(nèi)呈氧化顏色。鑄件結(jié)構(gòu)不合理，合金收縮大，型（芯）砂退讓性差以及鑄造工藝不合理等均可引發(fā)熱裂。鋼和鐵中的硫、磷降低了鋼和鐵的韌性，使熱裂傾向增大。

② 熱裂的防止

      合理地調(diào)整合金成分（嚴格控制鋼和鐵中的硫、磷含量），合理地設計鑄件結(jié)構(gòu)，采用同時凝固的原則和型（芯）砂的退讓性，都是防止熱裂的措施。

（2）冷裂

① 冷裂的產(chǎn)生

      冷裂是鑄件冷卻到低溫處于彈性狀態(tài)時所產(chǎn)生的熱應力和收縮應力的總和，如果大于該溫度下合金的強度，則產(chǎn)生冷裂。冷裂是在較低溫度下形成的，其裂縫細小，呈連續(xù)直線狀，縫內(nèi)干凈，有時呈輕微氧化色。壁厚差別大、形狀復雜的鑄件，尤其是大而薄的鑄鐵平板易于發(fā)生冷裂。

② 冷裂的防止

      凡是減小鑄造內(nèi)應力或降低合金脆性的措施，都能防止冷裂的形成。例如：鋼和鑄鐵中的磷能顯著降低合金的沖擊韌性，增加脆性，容易產(chǎn)生冷裂傾向，因此在金屬熔煉中嚴格加以限制。

　某公司為了節(jié)約成本，多用廢鋼，在兩個月內(nèi)試制合成高牌號灰鑄鐵，廢鋼用量一度達60%，有一段時間除加入廢鋼外另加回爐料和少量鐵屑，初質(zhì)量不錯，但一段時間后發(fā)現(xiàn)鑄件批量縮孔、縮松和有白色硬斑，并且持續(xù)不斷越來越嚴重。

　　此缺陷成因：初步判斷是鐵液中MnS的含量過高而引起的鑄件顯微縮孔、縮松，MnS富集形成白色硬斑。這是由于高牌號灰鐵HT300成分要求Mn含量較高（1%左右），加之廢鋼自身錳也高（船板中的16錳鋼含Mn在1.6%），而廢鋼中的S以及回爐鐵（包括鐵屑）中的S和錳反應產(chǎn)生的MnS在爐料中的積累達到程度，就會產(chǎn)生過量，從而產(chǎn)生上述缺陷。

　　為了減少鐵液中的MnS含量，一般用加入量的鐵（低S低Mn）來調(diào)整，另外提高孕育效果，可使MnS細化，減弱其不良影響。

　　廢鋼加入量過大時，由于廢鋼熔點在1530℃左右，而生鐵和回爐料的熔點只是1230℃左右，多用廢鋼增加了電耗，加大了鐵液的過冷傾向，還吸附大量的氮氣，一般來說合成鑄鐵工藝并不適用于灰鑄鐵，而比較適用于球鐵。

　　前面已經(jīng)說過，中頻感應電爐熔煉鑄鐵工藝對比沖天爐熔煉，除了具有熔化溫度高的優(yōu)勢外，卻有不少缺點，主要有三個方面的問題：一是鐵液過冷傾向較大，極易產(chǎn)生影響材料力學性能的D、E型石墨；二是鐵液純凈，異質(zhì)結(jié)晶較少，導致孕育效果差，在同等成分條件下，鑄件強度偏低鐵質(zhì)偏硬；三是收縮傾向較大，在高牌號灰鑄鐵中錳含量較高時，容易產(chǎn)生顯微縮孔、縮松。