不锈钢铸件机械粘砂判据研究

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1、万方数据·908·铸造FOUNDRYSop．2010VoI．59No．9不锈钢铸件机械粘砂判据研究马洪波1，孙逊1，曾卫东1，李宝治1，孙瑞敏1，豆志河2(1．沈阳铸造研究所，辽宁沈阳110022；2．东北大学，辽宁沈阳110004)摘要：在铸件材质和造型材料确定前提下，砂型表面的受热条件是铸件机械粘砂的主要影响因素。对美国c．Beckermann教授提出的铸钢件粘砂判据中的主要参数提出了修正建议，并利用铸件凝固过程温度场数值模拟计算技术，结合粘砂试件试验数据，获得了采用呋喃树脂自硬砂造型工艺条件下ZG06Crl3Ni4Mo低碳马氏体不锈钢铸件的机械粘砂判据畦b线。经验证，机械粘

2、砂判据曲线可定量预测铸件机械粘砂位置和面积。关键词：机械粘砂；判据；不锈钢铸件；呋喃树脂自硬砂；温度场；数值模拟中图分类号：TG245；TP391．9文献标识码：A文章编号：lOOl一4977(2010)09—0908—05StudyonMetalPenetrationCriterionofStainlessSteelCastingMAHong—b01，SUNXunl，ZENGWei—don91，LIBao-zhil，SUNRui—minl，DOUZhi—he2(1．ShenyangResearchInstituteofFoundry，Shenyang10022，Liaoning

3、，China；2．NortheasternUniversity，Shenyang10004。．Liaoning，China)Abstract：Assumingthatthecastingalloyandmoldingmaterialsaredefinite，theoverheatingofsandmouldwouldbethemostimportanttechnicaIfactorcausingthemetaIpenetration．Thecorrectionofthemainparameters．inthecriterionofmetaIpenetrationofsandmou

4、ldsteeIcastingsproposedbyprofessorC．Beckermann，wasputforward．Furthermore，thecriterioncurveofmetaIpenetrationisestablishedtodescribetherelationshipbetweenthesolidificationconditionsandthemetaIpenetration．bycomparingtheexperimentaIdatawiththenumericaIsimulationresultsoftemperaturefieldduringcas

5、tingsolidificationprocess．ItwasverifiedthatthecriterioncurveofmetaIpenetrationcanbeusedtopredictmetaIpenetrationofZG06Crl3Ni4MoIOWcarbonmartensiticstainlesssteelcastingsquantitatively．Keywords：metalpenetration；criterion；stainlesssteelcasting；no-bakefuranresinbondedsand；temperaturefield；numeri

6、caIsimulation呋喃树脂自硬砂造型时具有型(芯)强度高、尺寸精度高、溃散性好等特点，其旧砂同用率可达90％以上，在大中型铸钢件造型工艺中应用极为J“泛，但是铸钢件采用呋喃树脂自硬砂造型也会带来一些质量问题。以大中型低碳马氏体不锈钢铸件为例，具有代表性的铸造合金牌号为zG06Crl3Ni4Mo，铸钢件采用呋喃树脂自硬砂造型时，．由于浇注温度高，金属对砂型表面的热作用时间长，砂型表面受热条件极为严酷，铸件表面粘砂成为大中型铸钢件采用呋喃树脂自硬砂造型普遍存在的表面缺陷之一。大巾型铸钢件粘砂的预测和解决，有利于促进铸造工艺设计技术进步，有利于大型铸钢件节材、节能和降耗，符合我

7、国铸造技术的发展方向。国内外研究者将铸件粘砂作为一种质量问题，在研究它的形成机理、影响因素及预防措施等方面都做了大量的工作，但是在铸件粘砂预测方面的研究却较少。199卜2001年，Stefanescu、Giese和Pattabhi等人根据机械粘砂的形成机理和渗透形式，用临界润湿角和液态金属与型砂间的润湿角的比值作为机械粘砂判据【l-2]，对某一固定形状的试件采取不同型砂类型、浇注温度、液态金属成分等20组T艺进行了机械粘砂预测，得到r较满意的机械粘砂预测结果，由于判据所涉及参数较