用樹脂砂生(shēng)産薄壁、形狀複(fu)雜的鑄鋼件時,zui容易産生(shēng)的一種缺陷是(shì)熱裂。
造成熱裂的主(zhu)要原因如下:
1、使用樹脂砂(shā)流動性好,易緊(jǐn)實;樹脂加入量(liang)少,砂粒📧上包覆(fù)的粘結劑膜薄(báo),這樣砂粒受熱(re)膨脹,砂芯、砂型(xing)的熱膨脹率會(hui)比水玻璃砂芯(xin)(型)高。
2、樹脂砂受熱後(hou),在還原性氣氛(fēn)下樹脂炭化結(jié)焦而形👉成堅🐇硬(ying)的焦炭骨架,能(néng)提高砂芯熱強(qiáng)度(如1000℃時樹脂砂(sha)的抗壓強度是(shì)✂️水玻璃砂的5"10倍(bèi)),嚴重阻礙砂芯(xin)💃🏻(型)退讓⭐。呋喃樹(shu)脂中糠醇的含(hán)🔞量越高(氮含量(liàng)越低),鑄件的熱(re)裂傾向越大,因(yin)為糠醇提高了(le)樹脂的熱分解(jie)溫度,降低了樹(shu)脂的熱分解速(sù)度,從而降低了(le)砂型或砂芯的(de)潰散性,使砂型(xing)或砂芯更加阻(zǔ)礙鑄件收縮,造(zao)成鑄件熱裂傾(qing)向加重。由于鑄(zhu)鋼凝固時液一(yi)固兩相區的區(qu)間較寬,因此呋(fū)喃樹脂砂鑄鋼(gāng)時更易産生熱(re)裂缺陷,尤其是(shi)框架結構件。
3、用呋喃(nan)樹脂砂時,采用(yòng)對甲苯磺酸作(zuo)催化劑會增🌈硫(liu),從💃而加大熱裂(lie)傾向性。高溫金(jīn)屬凝固時産生(sheng)的㊙️收縮受到砂(shā)芯⭐(型)較大的阻(zu)力,使鑄件産生(shēng)應力和🔴變形,而(ér)合金表面增硫(liu)⛹🏻♀️,又降低♍了抗熱(re)裂的能力。當應(yīng)力或變形超過(guò)合金在該溫度(du)下的強㊙️度極限(xian)或變形能力時(shí),就會形成熱裂(lie)。
為使樹脂(zhī)砂,尤其呋喃樹(shù)脂砂避免或減(jiǎn)少熱裂,可采取(qǔ)以下幾個方面(mian)的措施:
①合(he)金方面
(1)控(kong)制鑄件的含硫(liu)量,宜在0.03%以下,并(bìng)且避免鑄件中(zhong)出😍現Ⅱ型硫化物(wu)。(鑄鋼件中的硫(liu)化物呈三種形(xíng)态,即Ⅰ型、Ⅱ型和Ⅲ型(xing),其👈中Ⅱ型的硫化(hua)物🔴沿晶界分布(bù),呈斷續狀,容易(yì)引起鑄件熱裂(lie)。)通過調整錳硫(liu)比來改變硫的(de)分布型态。
(4)使(shi)鋼的晶粒能細(xi)化。如在鋼液中(zhong)加入稀土和矽(xi)鈣,既可脫氧、脫(tuō)硫,又可以細化(hua)晶粒。對NiCrMoV鋼的測(ce)定表明😘:在相同(tong)的條件下,經稀(xī)土+矽鈣處理的(de)鋼液,較之未處(chù)理的鋼液,其抗(kàng)裂能🙇🏻力高2倍以(yǐ)上。
②鑄造工(gōng)藝方面
(1)在(zài)滿足鑄件的充填性的要(yào)求時,盡量降低(dī)鋼液的澆注溫(wen)度。對0.19%C的碳鋼,在(zài)👉1550℃時澆注比在1600℃時(shí)澆注,其抗熱裂(lie)能力幾乎高一(yi)倍。
(2)對于薄(bao)壁鑄件,宜采用(yong)較高的澆注速(su)度。如對某鑄鋼(gang)件,重量為125Kg,壁厚(hòu)為15mm,澆注時間為(wéi)14秒時不出現熱(re)裂;延長至40秒就(jiù)觀察到裂紋。
(3)在鑄件易發(fa)生裂紋處設置(zhi)防裂筋,是防止(zhi)鑄鋼件💞熱裂的(de)有效🎯措施。
(4)及時松箱,也有(you)助于減少熱裂(liè),因為可以減少(shǎo)鑄件的收縮應(ying)力🌂。
③造型材(cai)料方面
(1)降(jiàng)低樹脂加入量(liàng),或對樹脂改性(xing),使樹脂具有熱(rè)塑👣性,讓呋喃樹(shu)㊙️脂在高溫時不(bu)結焦或少結焦(jiāo),從而保證其有(you)良好的高溫容(rong)讓性。
(3)采(cai)用磷酸固化劑(ji)。因為磺酸類固(gu)化劑容易引起(qǐ)鑄件✂️表面滲🌈硫(liu),在鑄件表面引(yǐn)起微裂紋,成為(wei)龜裂源。
(4)使(shi)用熱膨脹系數(shu)較小的造型材(cái)料,如用鉻鐵礦(kuàng)砂☁️等🌂代替📧石英(yīng)💋砂等。
(5)減薄(báo)砂芯(型)的砂層(céng)厚度,如采用中(zhong)空砂芯。例如:某(mou)🏃♂️類🔞閥門鑄件,僅(jǐn)僅通過減薄型(xing)芯砂層厚度,改(gǎi)變芯骨的連接(jiē)方法🈲,就消除了(le)鑄件的熱裂缺(que)陷。
(6)在易産(chǎn)生裂紋的地方(fang)合理使用冷鐵(tiě)或找其它激冷(leng)措施。
(7)采用(yòng)能有效減少滲(shen)硫的塗料。
④鑄件結構方面(miàn)鑄件的形狀與(yu)尺寸是由設計(ji)者決定的,生産(chan)方無法改變。但(dàn)是,對于園角的(de)大小,壁厚過渡(du)處的處理📐等,可(ke)以與有關設計(jì)部門協商,按照(zhao)鑄造生産要求(qiu)作适當修改。上(shàng)述幾方面的因(yin)素對🈲鑄鋼件熱(re)⚽裂都有影響,但(dàn)對于某一具體(ti)鑄件,可能隻有(you)其中的✌️部分因(yīn)素是主要的。



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