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. 在防止不銹鋼鑄造產生澆不足(zu)、冷隔等方(fang)面應注意以下結構(gou)問題:
a. 鑄件的外形應盡量具有流線形,避免尖棱角(jiao)與(yu)急劇變化的連接等(deng)結構形狀(zhuang),以利于金屬液的流動;
b. 鑄(zhu)件的壁(bi)厚要適當(dang)、不能過薄(bo)(bo),特別是(shi)當(dang)鑄(zhu)件輪廓尺寸較大(da)時更不能過薄(bo)(bo);
c. 應避(bi)免大(da)的(de)水平面,因為它使得(de)鑄(zhu)件在澆注時,金屬(shu)液上升得(de)很慢,與空氣接觸的(de)面大(da)、易氧化,同時由(you)于金屬(shu)散(san)熱快,金屬(shu)液很快失去流(liu)動性,易造成澆不足(zu)、冷隔、夾渣等缺(que)陷。
②. 在防(fang)止不銹鋼鑄造產生裂紋(wen)方面應(ying)注意(yi)以(yi)下結(jie)構問題(ti):
a. 對(dui)于結(jie)構(gou)比較(jiao)薄弱的部分應(ying)設肋、凸臺等予(yu)以加強(qiang),以防鑄造(zao)裂紋;
b. 在鑄(zhu)(zhu)件上(shang)布置加(jia)強肋(lei)時,還應考慮(lv)到它對鑄(zhu)(zhu)件收縮的影響;
c. 應盡量(liang)減(jian)少(shao)有阻礙(ai)鑄(zhu)件自(zi)由收縮的凸臺、肋、凸緣等(deng)凸出(chu)部分;
d. 在壁厚均勻、壁間過渡與(yu)連(lian)接要(yao)緩和、轉角(jiao)處圓角(jiao)適當等各方(fang)面的要(yao)求應比砂型鑄造(zao)鑄件更嚴格(ge)一些;
e. 應將垂直相連的(de)壁(bi)改為傾(qing)斜相連。
在設(she)計(ji)不銹鋼鑄造的基本(ben)結構單元(yuan)及其參數選(xuan)定時,通常還應(ying)注意:
①. 為防止鑄(zhu)件產生(sheng)白口,除從工藝上(shang)采取措(cuo)施外,必(bi)須使其壁(bi)厚不能過(guo)薄(有(you)些資料指出,壁(bi)厚在15mm以上(shang)時,用金(jin)屬型(xing)鑄(zhu)造鑄(zhu)件的(de)轉角處都(dou)必(bi)須采用圓角,對于(yu)鋁合金(jin)、鎂合金(jin)金(jin)屬型(xing)鑄(zhu)造鑄(zhu)件的(de)鑄(zhu)造圓角不應小于(yu)3~4m);
②. 由于金(jin)屬(shu)型(xing)和型(xing)芯都無退(tui)讓性,為便于取出鑄(zhu)(zhu)件(jian)和抽出型(xing),金(jin)屬(shu)型(xing)鑄(zhu)(zhu)造(zao)(zao)鑄(zhu)(zhu)件(jian)的(de)(de)鑄(zhu)(zhu)造(zao)(zao)斜(xie)度(du)(du)(du)應(ying)(ying)比砂(sha)型(xing)鑄(zhu)(zhu)造(zao)(zao)件(jian)的(de)(de)適當大(da)一些(xie),一般應(ying)(ying)大(da)30%~50%,應(ying)(ying)該指出:鑄(zhu)(zhu)造(zao)(zao)斜(xie)度(du)(du)(du)大(da)小(xiao)除與合(he)金(jin)種(zhong)類、壁的(de)(de)高度(du)(du)(du)有關(guan)外,還與鑄(zhu)(zhu)件(jian)表面的(de)(de)位置有關(guan),凡在(zai)鑄(zhu)(zhu)件(jian)冷卻收縮時與金(jin)屬(shu)型(xing)表面有脫離傾(qing)向的(de)(de)鑄(zhu)(zhu)件(jian)表面可設計較(jiao)小(xiao)的(de)(de)斜(xie)度(du)(du)(du),而(er)在(zai)鑄(zhu)(zhu)件(jian)收縮時趨(qu)向于壓緊在(zai)金(jin)屬(shu)型(xing)上的(de)(de)鑄(zhu)(zhu)件(jian)表面應(ying)(ying)給予較(jiao)大(da)的(de)(de)斜(xie)度(du)(du)(du),各種(zhong)合(he)金(jin)的(de)(de)不(bu)銹鋼鑄(zhu)(zhu)造(zao)(zao)的(de)(de)鑄(zhu)(zhu)造(zao)(zao)斜(xie)度(du)(du)(du);
③. 由于金(jin)屬型散熱快,因(yin)此不銹鋼鑄(zhu)造的最小壁(bi)厚,應(ying)比(bi)砂(sha)型鑄(zhu)造鑄(zhu)件的要大一些;
④. 鑄件內(nei)壁(bi)和內(nei)肋(lei)的(de)厚度(du)一般應取(qu)相連(lian)外壁(bi)厚度(du)的(de)0.6~0.7,否則由于(yu)內(nei)壁(bi)(肋(lei))冷得慢(man),在鑄件收縮時(shi)易在內(nei)外壁(bi)交接處產生裂(lie)紋。
在設計形狀較復(fu)雜(za)的(de)不銹(xiu)鋼鑄(zhu)(zhu)(zhu)件(jian)(jian)時,如(ru)果(guo)生產工藝有(you)較大的(de)困難(nan),應在不影響鑄(zhu)(zhu)(zhu)件(jian)(jian)使用條件(jian)(jian)下,盡量使鑄(zhu)(zhu)(zhu)件(jian)(jian)外形簡單,改變其結構,以便于從金屬型中取出鑄(zhu)(zhu)(zhu)件(jian)(jian)。
不銹鋼(gang)鑄造(zao)的措施如下:
①. 由于(yu)不銹鋼精密鑄造的收縮(suo)大大超過(guo)鑄鐵(tie),為防止鑄件出現(xian)縮(suo)孔、縮(suo)松缺(que)陷,在鑄造工藝上大都采用冒口、冷鐵(tie)和補貼等措(cuo)施,以實現(xian)順序凝(ning)固。
②. 為防止(zhi)不銹鋼鑄(zhu)件(jian)產生(sheng)縮(suo)孔、縮(suo)松、氣孔和(he)裂(lie)紋缺陷,應(ying)使其壁厚均勻(yun)、避免(mian)尖角和(he)直角結構、在鑄(zhu)型(xing)(xing)用型(xing)(xing)砂中加鋸末(mo)、在型(xing)(xing)芯(xin)(xin)中加焦炭、以及采用空(kong)心型(xing)(xing)芯(xin)(xin)和(he)油砂芯(xin)(xin)等(deng)來改善(shan)砂型(xing)(xing)或(huo)型(xing)(xing)芯(xin)(xin)的退讓性(xing)(xing)和(he)透(tou)氣性(xing)(xing)。
③. 由于(yu)鋼(gang)液的(de)(de)流動(dong)性(xing)差,為(wei)(wei)防止(zhi)鑄(zhu)鋼(gang)件(jian)(jian)產生冷隔和(he)澆不(bu)足,鑄(zhu)鋼(gang)件(jian)(jian)的(de)(de)壁厚不(bu)能小于(yu)8mm;采(cai)用干鑄(zhu)型(xing)或熱鑄(zhu)型(xing);適(shi)當(dang)提高澆注溫(wen)度(du),一(yi)般為(wei)(wei)1520~1600℃,因為(wei)(wei)澆注溫(wen)度(du)高,鋼(gang)水(shui)的(de)(de)過(guo)熱度(du)大、保持液態的(de)(de)時間長,流動(dong)性(xing)可(ke)得到改善。但(dan)是(shi)澆溫(wen)過(guo)高,會引起(qi)晶粒(li)粗大、熱裂(lie)、氣孔和(he)粘砂(sha)等缺陷(xian)。因此(ci)一(yi)般小型(xing)、薄壁及形狀復雜的(de)(de)精密鑄(zhu)造件(jian)(jian),其澆注溫(wen)度(du)約為(wei)(wei)鋼(gang)的(de)(de)熔(rong)點(dian)溫(wen)度(du)+150℃;澆注系統(tong)的(de)(de)結構力求簡單、且截面(mian)尺(chi)寸比鑄(zhu)鐵的(de)(de)大;大型(xing)、厚壁鑄(zhu)件(jian)(jian)的(de)(de)澆注溫(wen)度(du)比其熔(rong)點(dian)高出100℃左右。
壓(ya)制熔(rong)模鑄(zhu)造(zao)時(shi),采用的(de)(de)是型腔表面光(guang)潔(jie)度較(jiao)高(gao)的(de)(de)壓(ya)型,因此,熔(rong)模的(de)(de)表面光(guang)潔(jie)度也比較(jiao)高(gao)。此外,型殼由耐高(gao)溫的(de)(de)特殊黏結劑和耐火材料配制成的(de)(de)耐火涂(tu)料涂(tu)掛在(zai)熔(rong)模上(shang)而制成,與熔(rong)融金屬(shu)直接(jie)接(jie)觸(chu)的(de)(de)型腔內(nei)表面光(guang)潔(jie)度高(gao)。所以(yi),熔(rong)模鑄(zhu)件的(de)(de)表面光(guang)潔(jie)度要比一般(ban)鑄(zhu)造(zao)件的(de)(de)高(gao)許(xu)多,一般(ban)Ra可達1.6~3.2μm(微(wei)米)。

