用樹脂(zhi)砂生産(chǎn)薄壁、形(xing)狀複雜(zá)的鑄鋼(gang)件時,zui容(rong)易産生(sheng)的一種(zhǒng)缺陷是(shì)熱裂。
造(zào)成熱裂(liè)的主要(yào)原因如(ru)下:
1、使用(yong)樹脂砂(sha)流動性(xing)好,易緊(jin)實;樹脂(zhī)加入量(liang)少,砂粒(li)上包覆(fu)🌂的粘結(jie)劑膜薄(bao),這樣砂(shā)粒受熱(rè)膨脹,砂(sha)芯、砂💰型(xing)的熱膨(péng)脹率會(huì)比水玻(bo)✂️璃砂芯(xīn)(型)高。
2、樹(shù)脂砂受(shou)熱後,在(zài)還原性(xing)氣氛下(xia)樹脂炭(tàn)化結焦(jiao)而形成(chéng)堅硬的(de)🈲焦炭骨(gu)架,能提(ti)高砂芯(xīn)熱強度(dù)(如1000℃時樹(shu)脂砂🌈的(de)抗壓強(qiáng)度是水(shuǐ)玻璃砂(sha)的5"10倍),嚴(yan)重阻礙(ài)砂芯(型(xing))退讓。呋(fū)喃樹✨脂(zhī)中糠🧑🏾🤝🧑🏼醇(chún)的含👌量(liang)越高✌️(氮(dàn)含量越(yue)低),鑄件(jian)的熱裂(liè)傾向越(yue)大,因為(wei)糠醇提(ti)高了🚶樹(shu)脂的熱(re)分解溫(wen)度,降低(di)了樹脂(zhī)的熱分(fèn)解速度(du),從而降(jiang)低了砂(shā)型或砂(sha)芯的潰(kui)散性,使(shi)砂型🤞或(huo)砂芯更(geng)加阻礙(ài)鑄件收(shōu)縮,造成(chéng)鑄件熱(rè)裂傾向(xiang)加重。由(yóu)于鑄鋼(gāng)凝固時(shí)液一固(gù)兩相區(qū)的區✊間(jiān)較寬,因(yin)此呋喃(nán)樹脂砂(shā)鑄鋼時(shi)更易産(chan)生熱裂(lie)缺陷,尤(you)其是框(kuang)架結構(gòu)件。
3、用呋(fū)喃樹脂(zhī)砂時,采(cǎi)用對甲(jiǎ)苯磺酸(suān)作催化(hua)劑會增(zēng)硫,從而(ér)加🔞大熱(re)裂傾向(xiang)性。高溫(wēn)金屬凝(ning)固時産(chan)生的收(shōu)縮受到(dao)砂芯(型(xing))較大的(de)阻力,使(shi)鑄件産(chǎn)生應力(lì)和變形(xing),而合金(jin)表面增(zēng)硫,又降(jiàng)低了抗(kàng)熱裂的(de)能力。當(dang)應力或(huo)變💋形超(chao)過合🔴金(jin)在該溫(wen)度下的(de)強度極(ji)限或💘變(bian)形能力(li)時,就會(huì)形成熱(rè)裂。
為使(shǐ)樹脂砂(shā),尤其呋(fu)喃樹脂(zhī)砂避免(mian)或減少(shǎo)熱裂,可(kě)🤟采☂️取以(yi)下幾個(ge)方面的(de)措施:
①合(hé)金方面(miàn)
(1)控制鑄(zhù)件的含(hán)硫量,宜(yi)在0.03%以下(xià),并且避(bi)免鑄件(jian)中出現(xiàn)Ⅱ型硫化(huà)物。(鑄鋼(gang)件中的(de)硫化物(wu)呈三種(zhong)形态,即(jí)Ⅰ型🆚、Ⅱ型和(he)♉Ⅲ型,其中(zhōng)Ⅱ型的硫(liú)🥵化物🤞沿(yán)晶界分(fèn)布,呈斷(duan)續狀,容(rong)💋易引起(qǐ)鑄件熱(rè)裂。)通過(guò)調整錳(měng)硫比來(lái)改變硫(liu)的分布(bù)型态。
(2)對(duì)于碳鋼(gang)件,應使(shǐ)S+P≤0.07%,因為硫(liu)與磷的(de)疊加作(zuo)用,使熱(re)裂🌈傾向(xiang)☔性增加(jiā)。
(3)用A1脫氧(yǎng)時,應将(jiang)鋁的殘(cán)留量A1殘(can)留控制(zhì)≤0.1%;過高的(de)A1殘量💛,有(yǒu)利于形(xíng)🚩成👨❤️👨A12S3,甚至(zhi)可能形(xing)成A1N,使鋼(gāng)的斷口(kǒu)呈現“岩(yan)石⭕狀”,大(dà)大降低(dī)鑄❤️鋼件(jiàn)的抗🔅熱(rè)裂能力(lì)。
(4)使鋼的(de)晶粒能(néng)細化。如(rú)在鋼液(yè)中加入(rù)稀土和(he)矽鈣,既(ji)可脫氧(yǎng)、脫👌硫,又(yòu)可以細(xì)化晶粒(lì)。對NiCrMoV鋼的(de)測定表(biao)明:在相(xiàng)同的條(tiao)件下,經(jīng)🤩稀土+矽(xī)鈣處理(lǐ)的鋼液(yè),較之未(wei)處理的(de)鋼液,其(qí)抗裂能(neng)力高2倍(bei)以上。
②鑄(zhù)造工藝(yi)方面
(1)在(zai)滿足鑄(zhù)件的充(chong)填性的(de)要求時(shí),盡量降(jiang)低鋼液(ye)的澆注(zhù)✨溫度。對(duì)0.19%C的碳鋼(gāng),在1550℃時澆(jiao)注比在(zài)1600℃時澆注(zhu),其抗熱(re)裂能力(lì)幾🏒乎高(gao)一倍。
(2)對(duì)于薄壁(bi)鑄件,宜(yi)采用較(jiao)高的澆(jiāo)注速度(dù)。如對某(mǒu)鑄鋼🙇🏻件(jiàn),重量為(wei)125Kg,壁厚為(wei)15mm,澆注時(shí)間為14秒(miao)時不出(chū)現熱裂(lie)😄;延長至(zhì)40秒就觀(guan)察到裂(lie)紋。
(3)在鑄(zhù)件易發(fa)生裂紋(wen)處設置(zhi)防裂筋(jin),是防止(zhi)鑄鋼件(jiàn)熱裂的(de)♻️有效措(cuo)施。
(4)及時(shi)松箱,也(ye)有助于(yú)減少熱(re)裂,因為(wéi)可以減(jiǎn)少鑄件(jian)的收縮(suo)應力。
③造(zao)型材料(liao)方面
(1)降(jiàng)低樹脂(zhī)加入量(liàng),或對樹(shù)脂改性(xìng),使樹脂(zhī)具有熱(rè)塑性,讓(ràng)呋喃🐆樹(shu)☎️脂在高(gāo)溫時不(bú)結焦或(huò)少結焦(jiāo),從而保(bao)證其有(yǒu)良好的(de)高溫容(róng)讓性。
(2)在(zai)呋喃樹(shu)脂砂中(zhōng)加入附(fù)加物,使(shǐ)樹脂砂(sha)具有熱(re)塑性;或(huò)者在收(shou)縮受阻(zǔ)zui嚴重處(chù),加入木(mu)粉、泡沫(mo)珠粒;或(huo)者在鑄(zhù)型中相(xiang)應部位(wei)放塑性(xing)好的退(tui)讓塊,提(ti)高其高(gao)溫退讓(rang)性。
(3)采用(yong)磷酸固(gù)化劑。因(yin)為磺酸(suan)類固化(hua)劑容易(yì)引起鑄(zhù)件表面(miàn)滲硫💛,在(zai)鑄件表(biao)面引起(qǐ)微裂紋(wén),成為龜(gui)裂源。
(4)使(shǐ)用熱膨(peng)脹系數(shu)較小的(de)造型材(cai)料,如用(yòng)鉻鐵礦(kuang)砂🤟等代(dai)替石英(ying)❌砂等。
(5)減(jiǎn)薄砂芯(xin)(型)的砂(sha)層厚度(dù),如采用(yòng)中空砂(shā)芯。例如(rú):某類閥(fa)門鑄件(jian)🌐,僅僅通(tōng)過減薄(báo)型芯砂(sha)層厚度(dù),改變芯(xin)骨的連(lian)接方法(fa),就消除(chú)了鑄件(jiàn)的熱裂(lie)缺陷。
(6)在(zai)易産生(shēng)裂紋的(de)地方合(he)理使用(yòng)冷鐵或(huo)找其它(ta)激冷措(cuo)施。
(7)采用(yong)能有效(xiao)減少滲(shen)硫的塗(tú)料。


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