呋喃树脂砂型对铸钢件表层组织影响

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1、Oct.2010铸造Vol.59No.10FOUNDRY·1069·呋喃树脂砂型对铸钢件表层组织的影响李廷忠（华中科技大学材料成形与模具技术国家重点实验室，湖北武汉430074）摘要：在呋喃树脂砂型浇注的铸钢件上，选取接触铸型的边界区和远离铸型的中间区制作试样，借助光学显微镜和扫描电镜以及能谱仪，对试样腐蚀前后的微观组织进行了金相分析、微观组织的SEM扫描分析和化学成分的能谱分析。结果表明：靠近呋喃树脂砂型的边界区增碳极其明显，当远离铸型边界区时增碳变弱；铸钢件表层显微组织中珠光体的含碳量远高于铁素体的含碳量。关键词：呋喃树脂砂型；铸钢件；表层显微组织中图分类号：+TG214文献标识码：

2、A文章编号：1001-4977（2010）10-1069-04EffectofFuranResinBondedSandMoldonSurfaceMicrostructureofSteelCastingsLITing-zhong（KeyLaboratoryofMaterialProcessing&Moldtechnology,HuazhongUniversityofScience&Technology,Wuhan430074,Hubei,China）Abstract：Specimenswerepreparedfromthesteelcastingatregionsnearandfarfro

3、mtheinterfaceofthemold,andthemicrostructureandchemicalcompositionofthespecimenbeforeandaftercorrodingwereanalyzedbyusingofopticalmicroscopy,scanningelectronmicroscopyandspectrometer.Theresultsrevealthatthereisanobviouscarboncontentincreaseatregionnearthefuranresinbondedsandmoldinterface,andtheinc

4、reasingofcarboncontentdegeneratesattheregionfarfromthemoldinterface;insurfacemicrostructureofsteelcastings,thecarboncontentinpearliteishigherthanthatinferrite.Keywords：furanresinbondedsandmold;steelcastings;surfacemicrostructure自1940年德国人J.Croning开发了酚醛树脂做粘结AARM201-84标准规定，C级钢的化学成分如表1所示。剂用于铸造工业以来，各种

5、树脂砂以其生产的铸件质量表1C级铸钢化学成分好，成本低廉、废品率低而被广泛应用。树脂砂铸造技Table1ChemicalcompositionsofspecimensinCgrade术虽然得到了推广与普及，和其他工艺方法一样，如果steelcastingswB/%[1-2]CSiMnSPCrMo使用不当，也同样会产生一些铸件缺陷。呋喃树脂粘0.22~0.250.2~0.41.2~1.5≤0.04≤0.040.4~0.60.2~0.3结剂砂型浇注铸钢件过程中，高温钢液对树脂砂铸型的热冲击导致树脂粘结剂极容易分解，其产物与液态金属精炼用500kg中频感应炉。采用酮酚醛改性呋喃发生物理化学作用

6、，这种现象造成铸件的局部组织含碳树脂砂型（树脂占砂重的1.2%，对甲苯磺酸作固化剂，量过高，使得铸件表层硬度高，脆性较大，铸件容易产占砂重的0.5%）浇注铸钢件试样，然后在浇注所得铸[3]生热裂纹。国内外公开报道的文献研究大多集中在呋钢件边界处截取部分材料，制作成金相试样。将制备[4-5]喃树脂砂型铸造铸钢件产生热裂的原因分析上，而对好的金相试样用苦味酸与十二烷基苯磺酸钠溶液配制呋喃树脂砂型对铸钢件表层显微组织的影响报道较少。的腐蚀剂浸蚀90s，清除试样表面杂质后立即用水清洗本研究拟通过对酮酚醛改性呋喃树脂砂型浇注出的铸钢并风干。晶界腐蚀前，用ENESIS能谱仪对呋喃树脂砂件试样做表层显

7、微组织分析，来探讨呋喃树脂砂型对铸铸型边界近点处组织和远离呋喃树脂砂铸型边界的中钢件表层显微组织和成分的影响。心处组织做元素分析。再用4%的硝酸酒精溶液进行晶界腐蚀后用水清洗表面并风干，用放大倍数为100的金1试验材料与方法相光学显微镜观察试样组织，用Quanta100扫描电子显铸钢件试样采用普通C级钢，按美国铁路协会微镜对试样微观组织扫描，并用GENESIS能谱仪做元收稿日期：2010-05-10收到初稿，2010-05-25收到