減少增碳的措施

　　消失模鑄鋼件表面增碳的影響因素包括鋼液的成份、鑄件壁厚、鑄件的冷卻速度、涂料層的厚度及透氣性、負(fù)壓度、模樣材料、模樣密度、澆冒口工藝、排氣方法、澆注位置、澆注溫度、澆注速度等。

　　1.原始鋼液與模樣碳濃度的平衡

　　鑄鋼件表面碳濃度的分布，主要取決于模樣分解產(chǎn)物中碳與鋼液中碳的濃度梯度，隨著鋼液中原始碳量的提高，二者的濃度差縮小，可地鑄鋼件表面增碳。鋼液中合金元素對鑄鋼件表面增碳有很大的影響，如Cr可增加鑄鋼表面的增碳，但可以減少碳層的。

　　2.選用低密度或低含碳模樣材料

　　模樣材料的變化可顯著降低模樣分解產(chǎn)物中碳的濃度，從而減少鑄件表面的增碳。模樣的密度越低，不僅發(fā)氣量減小，而且生成的固相碳也相應(yīng)減少，所以可使模樣分解產(chǎn)物中碳的濃度降低。低密度的模樣易于氣化，殘存液相少，所以對鋼液的冷卻作用小，有利于降低鑄鋼局部增碳。對于一般的鑄鋼件的生產(chǎn)，模樣密度適于控制在0.016~0.025g/cm2。生產(chǎn)實(shí)踐表明，共聚模樣材料即可克服EPS模樣材料熱分解產(chǎn)物中殘?zhí)驾^多，也可克服PMMA模樣發(fā)氣量大，澆鑄時(shí)宜產(chǎn)生反噴、嗆火、氣孔等缺陷，可作為鑄鋼件的首先模樣材料。

　　在模樣材料中增加脫碳劑，如硼酸、硼砂等，防止其燃燒；也可加入苛性堿、磷酸氫氨鹽類，提高模樣發(fā)火溫度，推遲延緩燃燒，縮短金屬液與模樣熱解產(chǎn)物的作用時(shí)間。

　　在模樣中加入阻燃劑，阻止高溫時(shí)裂解燃燒，使其不產(chǎn)生或少產(chǎn)生含含碳固相物。如可加入氯化石蠟、三磷酸鹽、、三氧化二銻等，同時(shí)還可加入二苯酰過氧化物、二月桂酰氧化物等，加速含阻燃劑的模樣轉(zhuǎn)變?yōu)闅怏w。

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視頻作者：安徽偉工機(jī)械科技有限公司

鑄件內(nèi)應(yīng)力及裂紋的產(chǎn)生及預(yù)防措施

減小和鑄造應(yīng)力的措施

（1）合理地設(shè)計(jì)鑄件的結(jié)構(gòu)

      鑄件的形狀愈復(fù)雜，各部分壁厚相差愈大，冷卻時(shí)溫度愈不均勻，鑄造應(yīng)力愈大。因此，在設(shè)計(jì)鑄件時(shí)應(yīng)盡量使鑄件形狀簡單、對稱、壁厚均勻。

（2）采用同時(shí)凝固的工藝

      所謂同時(shí)凝固是指采取一些工藝措施，使鑄件各部分溫差很小，幾乎同時(shí)進(jìn)行凝固。因各部分溫差小，不易產(chǎn)生熱應(yīng)力和熱裂，鑄件變形小。設(shè)法鑄型、型芯的退讓性，合理設(shè)置澆冒口等。同時(shí)凝固的示意圖，該工藝是在工件厚壁處加冷鐵，冒口設(shè)薄壁處。

（3）時(shí)效處理是鑄造應(yīng)力的措施。

      時(shí)效分自然時(shí)效、熱時(shí)效和共振時(shí)效等。所謂自然時(shí)效，是將鑄件置于露天場地半年以上，讓其內(nèi)應(yīng)力。熱時(shí)效（人工時(shí)效）又稱去應(yīng)力退火，是將鑄件加熱到550－650℃，保溫2－4h，隨爐冷卻至150－200T，然后出爐。共振法是將鑄件在其共振頻率下震動(dòng)10－60ndn，以鑄件中的殘留應(yīng)力。

常見的鑄件金相組織有下列八種：

  鐵素體

碳溶于α-Fe晶格間隙中形成的間隙固溶體稱為鐵素體， 屬bcc結(jié)構(gòu)，呈等軸多邊形晶粒分布，用符號F表示。其組織和性能與純鐵相似，具有良好的塑性和韌性，而強(qiáng)度與硬度較低（30-100 HB）。

奧氏體

在合金鋼中，則是碳和合金元素在α-Fe中的固溶體。碳在α-Fe中的溶解量很低，在AC1溫度，碳的大溶解量為0.0218%，但隨溫度下降的溶解度則降至0.0084%，因而在緩冷條件下鐵素體晶界處會(huì)出現(xiàn)三次滲碳體。隨鋼鐵中碳含量增加，鐵素體量相對減少，珠光體量增加，此時(shí)鐵素體則是網(wǎng)絡(luò)狀和月牙狀。

碳溶于γ-Fe晶格間隙中形成的間隙固溶體稱為奧氏體，具有面心立方結(jié)構(gòu)，為高溫相，用符號A表示。

奧氏體在1148℃有大溶解度2.11%C，727℃時(shí)可固溶0.77%C；強(qiáng)度和硬度比鐵素體高，塑性和韌性良好，并且無磁性，具體力學(xué)性能與含碳量和晶粒大小有關(guān)，一般為170~220 HBS、 =40~50%。

TRIP鋼（變塑鋼）即是基于奧氏體塑性、柔韌性良好的基礎(chǔ)的鋼材，利用殘余奧氏體的應(yīng)變誘發(fā)相變及相變誘發(fā)塑性提高了鋼板的塑性，并了鋼板的成形性能。碳素或合金結(jié)構(gòu)鋼中的奧氏體在冷卻過程中轉(zhuǎn)變?yōu)槠渌啵挥性诟咛间摵蜐B碳鋼滲碳高溫淬火后，奧氏體才能殘留在馬氏體的間隙中存在，其金相組織由于不易受侵蝕而呈白色。

由鐵素體和滲碳體組成的機(jī)械混合物稱為珠光體，用符號P表示。其力學(xué)性能介于鐵素體和滲碳體之間，強(qiáng)度較高，硬度適中，有的塑性。

珠光體是鋼的共析轉(zhuǎn)變產(chǎn)物，其形態(tài)是鐵素體和滲碳體彼此相間形如指紋，呈層狀排列。按碳化物分布形態(tài)又可分為片狀珠光體和球狀珠光體二種。