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覆膜砂铸造的强度和发气量的确定方法

在原砂质量和树脂质量的前提下，影响覆膜砂强度的关键因素主要取于酚醛树脂的加入量。酚醛树脂加入量多，则强度就提高，但发气量也增加，溃散性就降低。因此在生产应用中要控制覆膜砂的强度来减少发气量，提高溃散性，在强度标准的制订时定要找到一个平衡点。这个平衡点就是砂芯的表面质量及在浇注时不产生变形、不产生断芯前提下的强度。这样才能铸件的表面质量和尺寸精度，又可以减少发气量，减少铸造件气孔缺陷，提高砂芯的出砂性能。对砂芯存放，搬运过程中可以采用工位器具、砂芯小车，并在其上面铺有10ｍｍ～15ｍｍ厚的海绵，这样可以减少砂芯的损耗率。

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视频作者：安徽伟工机械科技有限公司

铸件内应力及裂纹的产生及预防措施

1.铸件的变形与防止

     如前所述，在热应力的作用下，铸件薄的部分受压应力,厚的部分受拉应力，但铸件总是力图通过变形来减缓其内应力。因此，铸件常发生不同程度的变形。铸件的变形往往使铸件精度降低，严重时可以使铸件报废，应予防止。因铸件变形是由铸造应力引起，减小和防止铸造应力的办法，是防止铸件变形的措施。

2.铸件的裂纹与防止

     当铸造内应力超过金属的强度时，铸件便产生裂纹。裂纹是严重的铸造缺陷，设法防止。裂纹按形成的温度范围分为热裂和冷裂两种。

（1）热裂

① 热裂的产生

      一般是在凝固末期，金属处于固相线附近的高温时形成的。其形状特征是裂缝短，缝隙宽，形状曲折，缝内呈氧化颜色。铸件结构不合理，合金收缩大，型（芯）砂退让性差以及铸造工艺不合理等均可引发热裂。钢和铁中的硫、磷降低了钢和铁的韧性，使热裂倾向增大。

② 热裂的防止

      合理地调整合金成分（严格控制钢和铁中的硫、磷含量），合理地设计铸件结构，采用同时凝固的原则和型（芯）砂的退让性，都是防止热裂的措施。

（2）冷裂

① 冷裂的产生

      冷裂是铸件冷却到低温处于弹性状态时所产生的热应力和收缩应力的总和，如果大于该温度下合金的强度，则产生冷裂。冷裂是在较低温度下形成的，其裂缝细小，呈连续直线状，缝内干净，有时呈轻微氧化色。壁厚差别大、形状复杂的铸件，尤其是大而薄的铸铁平板易于发生冷裂。

② 冷裂的防止

      凡是减小铸造内应力或降低合金脆性的措施，都能防止冷裂的形成。例如：钢和铸铁中的磷能显著降低合金的冲击韧性，增加脆性，容易产生冷裂倾向，因此在金属熔炼中严格加以限制。

　某公司为了节约成本，多用废钢，在两个月内试制合成高牌号灰铸铁，废钢用量一度达60%，有一段时间除加入废钢外另加回炉料和少量铁屑，初质量不错，但一段时间后发现铸件批量缩孔、缩松和有白色硬斑，并且持续不断越来越严重。

　　此缺陷成因：初步判断是铁液中MnS的含量过高而引起的铸件显微缩孔、缩松，MnS富集形成白色硬斑。这是由于高牌号灰铁HT300成分要求Mn含量较高（1%左右），加之废钢自身锰也高（船板中的16锰钢含Mn在1.6%），而废钢中的S以及回炉铁（包括铁屑）中的S和锰反应产生的MnS在炉料中的积累达到程度，就会产生过量，从而产生上述缺陷。

　　为了减少铁液中的MnS含量，一般用加入量的铁（低S低Mn）来调整，另外提高孕育效果，可使MnS细化，减弱其不良影响。

　　废钢加入量过大时，由于废钢熔点在1530℃左右，而生铁和回炉料的熔点只是1230℃左右，多用废钢增加了电耗，加大了铁液的过冷倾向，还吸附大量的氮气，一般来说合成铸铁工艺并不适用于灰铸铁，而比较适用于球铁。

　　前面已经说过，中频感应电炉熔炼铸铁工艺对比冲天炉熔炼，除了具有熔化温度高的优势外，却有不少缺点，主要有三个方面的问题：一是铁液过冷倾向较大，极易产生影响材料力学性能的D、E型石墨；二是铁液纯净，异质结晶较少，导致孕育效果差，在同等成分条件下，铸件强度偏低铁质偏硬；三是收缩倾向较大，在高牌号灰铸铁中锰含量较高时，容易产生显微缩孔、缩松。