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铸件在一定条件下会发生胀大缺陷 时间:2015-07-25 点击量:
缺陷特征
    在铸件内外部和边缘位置发生的体积增大。通常会和铸件表面粗糙同时发生。
 
缺陷发生条件
    缺陷一般会发生在砂型没有很好紧实的区域。并且,此缺陷通常出现在铸型的下部。对于灰铁铸件,胀大缺陷会因铸件膨胀压力导致。此缺陷经常会伴随铸件表面粗糙和机械粘砂发生。
 
缺陷形成机理说明
    如果砂型和砂芯的刚性不足,砂型型腔会因金属压头的作用而扩大。对于灰铁铸件,铸件体积会在凝固过程中增大。如果铸件浇注时没有冒口,膨胀压力会造成铸件外部体积增大。此缺陷也会因砂型型壁移动(砂型热壳层的形成)而产生。   
 
可能的工艺原因
 
造型车间
•不均匀或不足的砂型紧实
 
粘土砂
•型砂紧实率过高
•型砂流动性不足
 
树脂砂
•不足的砂型紧实
 
熔炼
•对于灰铁,铁水胀大压力过大
 
解决办法
 
造型车间
•改善砂型紧实前的型砂分布;如果必要,提高紧实压力;增大模具拔模斜度
 
粘土砂
•降低型砂紧实率
•使用含石墨的型砂添加物来改善型砂紧实过程中的流动性
树脂砂
•改善砂芯的紧实
 
熔炼
•如果必要,减小铸铁的碳饱和度来减小石墨膨胀
 
背景信息
 
    砂型型腔尺寸的变化可以归因于金属流动的压力、型砂结壳的膨胀力,对于铁碳铸铁合金,还有石墨化膨胀的压力。膨润土粘土砂的刚度越高、在同样紧实功作用下的含水量越低,砂型尺寸的精度越高。一份权威文献确认:金属液静压头的影响远远低于石墨膨胀力和型砂结壳膨胀力的影响。铸件温度越高,铸型所承受的压力越大。在型砂中加入石英粉有类似的效果,造成砂型型壁的移动。回用砂通常比新砂表现出更大的型壁移动。这可能是因为其更高的石英粉尘含量造成。随着砂型紧实的改善和型砂粘结桥强度的提高,砂型尺寸稳定性得到加强。膨润土含量的提高会导致增大的砂型型壁移动,原因是石英砂的堆积密度比膨润土低。
 
       有机物质的加入会对砂型尺寸产生不同影响。木屑、煤粉和具有低软化温度点的碳氢化合物可以减小砂型型壁移动。如果挥发份超过20%,沥青煤也起到这种作用。含有10-16%挥发份的沥青煤可以提高压应力。这可能因为这种煤有最低的软化温度范围。更高尺寸稳定性可以通过使用不同研磨程度的沥青煤得到。
    除了导致砂型胀大的型砂结壳膨胀,砂型紧实不足的区域也非常可能造成铸件胀大缺陷。使用高紧实率的型砂会造成型砂结块和砂箱内壁附近型砂紧实不足的风险。使用含有石墨的添加剂可以显著改善型砂流动性,同时保持型砂的紧实率。砂型硬度会变得均匀并且得到改善,从而减小膨胀。   
    铸件胀大也会因为砂型中的缺陷引起(不均匀的造型添砂,不均匀或不足的紧实程度)。
    当使用高粘度和高软化性能的砂芯粘结剂时,应注意保证合理的紧实。
 
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