消失模铸件缺陷分析.ppt

《消失模铸件缺陷分析.ppt》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、消失模铸件缺陷分析一、消失模铸造简介1.1消失模铸造简介消失模铸造（又称实型铸造）是将与铸件尺寸形状相似的石蜡或泡沫模型粘结组合成模型簇，刷涂耐火涂料并烘干后，埋在干石英砂中振动造型，在负压下浇注，使模型气化，液体金属占据模型位置，凝固冷却后形成铸件的新型铸造方法。二、消失模铸造的工艺过程2.1消失模铸造的工艺过程消失模铸造生产的基本工艺流程要求如下：制作泡沫塑料模样→挂涂料→模样干燥→造型↓入库←检验←铸件清理←浇注←振动埋砂三、消失模铸造对铸件性能的影响3.1消失模铸造对铸件性能的影响消失模铸造（对于干砂实型铸造）由于其工艺特点：金属液的浇注温度为了分解，裂解EPS或EP

2、MMA模料而提高30~50°C，50~70°C不等，摸样表面涂挂涂料，涂料种类随不同铸件而异，铸型采用干砂有石英砂、镁橄榄石砂、白云石砂、镁砂等，以三维振实造型振实，真空泵抽气负压下浇注，型砂粒度（目数常用20/40,40/70）而影响铸型紧实度，由于采用干砂，尽管不同种类干砂热容量（比热）有差异，但铸型的冷却速度均比砂型铸造为慢，对灰铸铁而言，出现白口倾向较少；对球墨铸铁而言，干砂铸型刚度抑制其凝固冷却时膨胀的作用不及金属型的强力；对于铸钢件不仅增碳，而且由于浇注工艺不同，在不同部位出现的增碳量不同，成分不均匀，组织上有差别，基体组织珠光体量不均，铸件组织性能也不均匀，通过

3、热处理调整后能达到铸件的技术指标要求；对于铝合金由于在消失模铸造工艺下浇注因其充型能力差，冷却速度慢，往往会产生严重针孔、气孔，晶粒粗大、气密性差。四、消失模铸件缺陷分析4.1铸铁件表面皱皮（皱皮)考虑和设计消失模铸件浇注工艺时，使浇注速度加快，但常常仍会出现铸件表面有厚薄不同的皱纹（也叫皱皮），有波纹状、滴瘤状、冷隔状，还将有渣状或夹气夹杂状等。皱皮缺陷的出现，严重影响了铸件的表面质量，皱皮0.1~1.0㎜，甚者可达10㎜及＞10㎜，从而导致铸件报废，这种缺陷往往是铸铁液最后流到或液流的“冷端”部分，对于大件则出现在上部，中小薄壁件往往呈现在侧面或铸件的死角部位，这与浇注系

4、统工艺有关。4.1.1产生原因当1350~1420°C铁液注入型内时，EPS或EPMMA料模急剧分解，经过反应当中往往会出现一种粘稠的沥青状液体，这种液体分解物残留在涂层内侧，一部分被涂层吸收，一部分在铸件与涂层之间形成薄膜，这层薄膜在还原（CO）气氛下形成细片状或皮屑状、波纹状的残炭及光亮碳，此种密度较低的光亮碳与铁液的润湿性很差，因此在铸件表面形成碳沉积（皱皮）。4.1.2影响因素①泡沫塑料模料EPS比EPMMA、StMMA更容易形成皱皮，因为EPS含碳量最高，达到92%。②铸件材料成分影响含碳量低的铸铁件（合金铸铁），摸样分解产物中的碳可以部分溶解其中，不易产生皱皮；含

5、碳量高的铸铁（球铁）最易形成皱皮缺陷。③铸件结构影响铸件的体积与面积之比（模数）越小，越有利于模样热解产物排除，皱皮缺陷产生倾向越小。④浇注温度影响浇注温度越高，模样分解越彻底，皱皮缺陷产生倾向越小。⑤涂料层及型砂透气性影响涂料层及型砂透气性越高，越有利于模样热分解产物的排出，减少形成皱皮倾向。⑥工艺配合影响控制铁液的浇注温度，有铸件大小，控制浇注速度，都能有效减少皱皮倾向。4.1.3防止措施①采用低密度EPS或EPMMA作模样材料②设计合理的浇冒口系统③提高浇注温度和浇注速度④提高涂层透气性⑤其他工艺因素5.1铸钢件增碳用消失模铸造工艺生产铸钢件其表面或局部表面碳的含量会增

6、加，比逐渐含碳量的要求要高，称为增碳或渗碳缺陷。铸件表面渗碳往往很不均匀，从而使表面硬度产生差异，甚至基体组织也不同，随着渗碳量的增多，表面扩大，随之珠光体量也增加，使铸件加工性能、力学性能变差，影响了铸件的表面质量，甚至使用性能。5.1.1形成原因泡沫塑料模料EPS在高温钢液作用下发生分解、裂解，其产物又与钢液作用，同时在涂料和干型砂的作用下是一个复杂的物理化学冶金反应过程，从而增碳。在铸钢件的高温浇注温度＞1550°C作用下，EPS分解产物中游离碳很多，在浇注过程中，其产物部分被真空泵吸引而排出型外，部分仍积聚在涂料层和钢液间，当铸件本身含炭量低时，分解产物中碳将扩散到铸

7、钢件中造成渗碳。铸钢件的含碳量高低直接影响着其渗碳量，含碳量越低的低碳钢，其渗碳趋势就越大，渗碳量越多；反之，就越小，渗碳主要出现在低中碳铸钢中。5.1.2防治措施①选用低密度模料采用EPS时模样密度控制在0.016~0.025g/㎝³，改用低碳模料EPS（C8H8）改为EPMMA（C5H8），这样减少模样的含碳量。也可以采用空心结构的模样和空心结构浇注系统。②选择合理浇注工艺铸型及浇注工艺设计要能加速模料气化，减少及错开其分解产物中液相和固相接触和反应时间，可减少或避免钢件渗碳。1）适宜的浇注温度和浇