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(chan)生澆(jiao)不足、冷隔等方(fang)面應(ying)注意以下(xia)結構問(wen)題:
a. 鑄件的(de)(de)外形(xing)應盡量具有(you)流(liu)線形(xing),避(bi)免尖棱角與急劇變化(hua)的(de)(de)連接等(deng)結構形(xing)狀,以利于(yu)金屬液的(de)(de)流(liu)動(dong);
b. 鑄件(jian)的壁厚要適(shi)當、不(bu)能過薄,特別是當鑄件(jian)輪廓尺寸較(jiao)大時更(geng)不(bu)能過薄;
c. 應避免大的水(shui)平面,因為它使得鑄件在(zai)澆注(zhu)時(shi),金(jin)屬液上升得很慢(man),與(yu)空氣接觸的面大、易氧化,同(tong)時(shi)由于金(jin)屬散熱快(kuai),金(jin)屬液很快(kuai)失去(qu)流動性,易造成(cheng)澆不足、冷隔、夾渣等缺(que)陷。
②. 在防止(zhi)不銹鋼(gang)鑄造產生裂紋方面應注意以下(xia)結構(gou)問題(ti):
a. 對于(yu)結構比(bi)較薄(bo)弱的部(bu)分應設(she)肋、凸(tu)臺等予以加強,以防(fang)鑄(zhu)造裂紋;
b. 在鑄件上布置加強(qiang)肋時,還應考慮到它對鑄件收縮的影響;
c. 應盡(jin)量(liang)減(jian)少有(you)阻礙鑄件自(zi)由收縮的(de)凸臺、肋、凸緣(yuan)等凸出(chu)部分;
d. 在壁(bi)厚均(jun)勻、壁(bi)間過渡與連接要緩和、轉(zhuan)角(jiao)處圓角(jiao)適當(dang)等各方面的要求應比砂(sha)型鑄造鑄件更嚴格一些(xie);
e. 應將(jiang)垂直相連(lian)的壁(bi)改為傾斜相連(lian)。
在設計(ji)不銹鋼鑄造(zao)的基本結構單元及其參數選(xuan)定(ding)時(shi),通常還應注意:
①. 為防(fang)止鑄件產生(sheng)白口,除(chu)從工藝上采取措施外,必須(xu)使其壁厚(hou)不能過薄(有些(xie)資料指出,壁厚(hou)在15mm以上時,用金(jin)(jin)屬(shu)型鑄造(zao)鑄件的轉角(jiao)處都必須(xu)采用圓角(jiao),對于(yu)鋁合(he)金(jin)(jin)、鎂合(he)金(jin)(jin)金(jin)(jin)屬(shu)型鑄造(zao)鑄件的鑄造(zao)圓角(jiao)不應小(xiao)于(yu)3~4m);
②. 由于(yu)金(jin)屬型和(he)型芯都無退讓(rang)性(xing),為(wei)便于(yu)取出(chu)鑄(zhu)(zhu)(zhu)(zhu)件(jian)和(he)抽(chou)出(chu)型,金(jin)屬型鑄(zhu)(zhu)(zhu)(zhu)造(zao)鑄(zhu)(zhu)(zhu)(zhu)件(jian)的鑄(zhu)(zhu)(zhu)(zhu)造(zao)斜(xie)度(du)應(ying)比(bi)砂型鑄(zhu)(zhu)(zhu)(zhu)造(zao)件(jian)的適(shi)當大一些,一般應(ying)大30%~50%,應(ying)該指(zhi)出(chu):鑄(zhu)(zhu)(zhu)(zhu)造(zao)斜(xie)度(du)大小(xiao)除與(yu)合金(jin)種類、壁的高度(du)有(you)關外,還與(yu)鑄(zhu)(zhu)(zhu)(zhu)件(jian)表面的位置有(you)關,凡在(zai)鑄(zhu)(zhu)(zhu)(zhu)件(jian)冷(leng)卻收(shou)縮時與(yu)金(jin)屬型表面有(you)脫離傾(qing)向的鑄(zhu)(zhu)(zhu)(zhu)件(jian)表面可設計較(jiao)小(xiao)的斜(xie)度(du),而(er)在(zai)鑄(zhu)(zhu)(zhu)(zhu)件(jian)收(shou)縮時趨向于(yu)壓緊在(zai)金(jin)屬型上的鑄(zhu)(zhu)(zhu)(zhu)件(jian)表面應(ying)給予較(jiao)大的斜(xie)度(du),各種合金(jin)的不銹鋼鑄(zhu)(zhu)(zhu)(zhu)造(zao)的鑄(zhu)(zhu)(zhu)(zhu)造(zao)斜(xie)度(du);
③. 由于金屬型(xing)散熱快,因此不(bu)銹(xiu)鋼鑄造的(de)最小壁厚,應比砂(sha)型(xing)鑄造鑄件(jian)的(de)要(yao)大一些;
④. 鑄件內(nei)壁(bi)和(he)內(nei)肋的(de)厚度(du)一般應取相連外壁(bi)厚度(du)的(de)0.6~0.7,否則由于內(nei)壁(bi)(肋)冷得慢,在鑄件收縮時易(yi)在內(nei)外壁(bi)交接處產生裂紋。
在(zai)設計(ji)形狀較復雜(za)的不銹鋼鑄件時,如果生產工藝有較大的困難(nan),應在(zai)不影(ying)響鑄件使用條(tiao)件下,盡量(liang)使鑄件外形簡單,改(gai)變其結構(gou),以便于(yu)從(cong)金屬型中取出(chu)鑄件。
不銹(xiu)鋼鑄造的措施如下:
①. 由(you)于(yu)不銹鋼(gang)精(jing)密鑄造的(de)收(shou)縮大(da)大(da)超過(guo)鑄鐵(tie)(tie),為(wei)防止(zhi)鑄件出現(xian)縮孔、縮松缺(que)陷,在鑄造工(gong)藝(yi)上大(da)都采用冒(mao)口、冷鐵(tie)(tie)和(he)補貼等措施,以實現(xian)順序凝固。
②. 為防止不銹鋼鑄件產(chan)生縮孔、縮松、氣孔和(he)裂(lie)紋缺陷,應(ying)使其(qi)壁厚(hou)均勻、避免尖角和(he)直(zhi)角結構、在(zai)鑄型(xing)(xing)用(yong)型(xing)(xing)砂(sha)中加(jia)鋸末、在(zai)型(xing)(xing)芯中加(jia)焦(jiao)炭、以(yi)及采(cai)用(yong)空心型(xing)(xing)芯和(he)油(you)砂(sha)芯等來改善砂(sha)型(xing)(xing)或型(xing)(xing)芯的退(tui)讓性(xing)和(he)透氣性(xing)。
③. 由于鋼(gang)液的(de)(de)流動性差,為(wei)防止鑄鋼(gang)件產生(sheng)冷隔(ge)和澆(jiao)(jiao)(jiao)不足,鑄鋼(gang)件的(de)(de)壁(bi)厚(hou)不能小(xiao)于8mm;采(cai)用干鑄型(xing)或(huo)熱鑄型(xing);適當提高(gao)澆(jiao)(jiao)(jiao)注(zhu)溫(wen)度(du),一(yi)般為(wei)1520~1600℃,因為(wei)澆(jiao)(jiao)(jiao)注(zhu)溫(wen)度(du)高(gao),鋼(gang)水的(de)(de)過熱度(du)大、保持(chi)液態的(de)(de)時間長,流動性可得到(dao)改(gai)善。但是(shi)澆(jiao)(jiao)(jiao)溫(wen)過高(gao),會引起(qi)晶粒粗大、熱裂(lie)、氣(qi)孔(kong)和粘砂等缺陷。因此(ci)一(yi)般小(xiao)型(xing)、薄壁(bi)及形狀(zhuang)復雜(za)的(de)(de)精密鑄造件,其澆(jiao)(jiao)(jiao)注(zhu)溫(wen)度(du)約為(wei)鋼(gang)的(de)(de)熔(rong)(rong)點溫(wen)度(du)+150℃;澆(jiao)(jiao)(jiao)注(zhu)系統的(de)(de)結構力求簡單、且截(jie)面尺寸比鑄鐵的(de)(de)大;大型(xing)、厚(hou)壁(bi)鑄件的(de)(de)澆(jiao)(jiao)(jiao)注(zhu)溫(wen)度(du)比其熔(rong)(rong)點高(gao)出100℃左(zuo)右。
壓制(zhi)熔模(mo)鑄造時(shi),采用的(de)是(shi)型(xing)腔表(biao)(biao)面(mian)光潔(jie)度(du)較(jiao)高(gao)(gao)的(de)壓型(xing),因(yin)此(ci),熔模(mo)的(de)表(biao)(biao)面(mian)光潔(jie)度(du)也(ye)比較(jiao)高(gao)(gao)。此(ci)外,型(xing)殼由耐高(gao)(gao)溫(wen)的(de)特殊黏(nian)結劑和耐火(huo)材料(liao)配(pei)制(zhi)成的(de)耐火(huo)涂料(liao)涂掛在熔模(mo)上而制(zhi)成,與熔融金屬直(zhi)接(jie)(jie)接(jie)(jie)觸的(de)型(xing)腔內表(biao)(biao)面(mian)光潔(jie)度(du)高(gao)(gao)。所以,熔模(mo)鑄件的(de)表(biao)(biao)面(mian)光潔(jie)度(du)要比一般鑄造件的(de)高(gao)(gao)許多,一般Ra可達1.6~3.2μm(微米)。