樹脂(zhi)砂工藝(yi)生産鑄(zhu)鋼件,zui頭(tóu)疼的熱(rè)裂缺陷(xiàn),從四個(ge)方面出(chu)☂️手解決(jué)!
作者:超(chāo)級管理(li)員 時間(jian):2025-12-14 09:04:40 點擊:379 次(ci)
用樹脂(zhi)砂生産(chan)薄壁、形(xíng)狀複雜(zá)的鑄鋼(gāng)件時,zui容(rong)易産生(sheng)的一👄種(zhong)缺陷是(shì)熱裂。
造(zào)成熱裂(lie)的主要(yao)原因如(rú)下:
1、使用(yong)樹脂砂(sha)流動性(xing)好,易緊(jin)實;樹脂(zhi)加入量(liang)少,砂粒(li)上包覆(fù)的粘結(jie)劑膜薄(bao),這樣砂(shā)粒受熱(re)膨脹,砂(shā)芯、砂♊型(xing)的熱膨(peng)脹率會(hui)比水玻(bo)璃砂芯(xīn)(型)高。
2、樹(shu)脂砂受(shou)熱後,在(zài)還原性(xing)氣氛下(xià)樹脂炭(tàn)化結焦(jiāo)而💃🏻形🚶♀️成(chéng)🔞堅硬的(de)焦炭骨(gǔ)架,能提(ti)高砂芯(xīn)熱強度(dù)(如1000℃時樹(shù)脂砂的(de)抗🏃🏻♂️壓強(qiáng)度是水(shui)玻璃砂(shā)的5"10倍),嚴(yán)重阻礙(ai)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(yuè)低),鑄件(jiàn)的熱裂(liè)傾向越(yue)大,因為(wéi)糠🐉醇提(tí)高了樹(shu)脂的熱(re)🔞分解溫(wen)度,降低(dī)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(kuì)散性,使(shǐ)砂型或(huò)砂芯更(gèng)加阻🛀礙(ai)鑄件收(shōu)縮,造㊙️成(chéng)鑄件熱(re)裂傾向(xiàng)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(liè)缺陷,尤(you)其是🌂框(kuang)架結構(gou)件。
3、用呋(fu)喃樹脂(zhī)砂時,采(cai)用對甲(jia)苯磺酸(suān)作催化(hua)劑會增(zeng)硫,從而(ér)加大熱(rè)裂傾向(xiàng)性。高溫(wen)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(shǐ)鑄件産(chan)生應力(li)和變形(xing),而合金(jīn)表面增(zēng)硫,又降(jiàng)低了抗(kàng)熱裂的(de)能力。當(dang)應力或(huò)變形超(chāo)過合金(jin)在該溫(wēn)度下的(de)強度極(jí)限或變(biàn)形能力(li)時,就會(hui)形成熱(rè)裂。
為使(shi)樹脂砂(sha),尤其呋(fu)喃樹脂(zhi)砂避免(mian)或減少(shao)熱裂,可(ke)🙇♀️采取以(yi)下✔️幾個(gè)方面的(de)措施:
①合(he)金方面(mian)
(1)控制鑄(zhù)件的含(han)硫量,宜(yí)在0.03%以下(xià),并且避(bì)免鑄件(jiàn)中出現(xiàn)Ⅱ型硫化(hua)物。(鑄鋼(gang)件中的(de)硫化物(wù)呈三種(zhong)形态,即(jí)Ⅰ型、Ⅱ型和(hé)Ⅲ型,其中(zhong)Ⅱ型的硫(liu)📧化物沿(yan)晶界分(fèn)布,呈斷(duàn)續狀,容(rong)☎️易引起(qǐ)鑄件熱(rè)裂。)通過(guo)❤️調整錳(meng)硫比來(lái)改變硫(liú)的分布(bù)型态。
(2)對(dui)于碳鋼(gāng)件,應使(shǐ)S+P≤0.07%,因為硫(liú)與磷的(de)疊加作(zuò)用,使熱(re)裂傾向(xiàng)性🌈增加(jia)。
(3)用A1脫氧(yang)時,應将(jiāng)鋁的殘(can)留量A1殘(cán)留控制(zhi)≤0.1%;過高的(de)A1殘量,有(yǒu)利于形(xing)成📱A12S3,甚至(zhi)可能形(xíng)成A1N,使鋼(gāng)的斷口(kǒu)呈現“岩(yan)石狀”,大(dà)大降低(dī)鑄鋼件(jian)的抗熱(re)裂能力(li)。
(4)使鋼的(de)晶粒能(néng)細化。如(rú)在鋼液(ye)中加入(ru)稀土和(hé)矽鈣,既(jì)可☂️脫氧(yang)、脫硫,又(you)可以細(xì)化晶粒(li)。對NiCrMoV鋼的(de)測定表(biǎo)明:在相(xiàng)同的條(tiao)件🛀下,經(jing)稀土📞+矽(xī)鈣處理(li)的鋼液(ye),較之未(wei)處理的(de)鋼液,其(qi)抗裂能(neng)力高2倍(bei)以上。
②鑄(zhu)造工藝(yì)方面
(1)在(zai)滿足鑄(zhù)件的充(chōng)填性的(de)要求時(shi),盡量降(jiàng)低鋼液(yè)的澆注(zhu)溫度。對(dui)🏃0.19%C的碳鋼(gāng),在1550℃時澆(jiāo)注比在(zài)1600℃時澆注(zhù),其抗熱(rè)裂能🔞力(li)幾乎高(gao)一倍。
(2)對(duì)于薄壁(bi)鑄件,宜(yi)采用較(jiao)高的澆(jiao)注速度(du)。如對某(mǒu)鑄💘鋼件(jian),重量㊙️為(wei)125Kg,壁厚為(wei)15mm,澆注時(shi)間為14秒(miao)時不出(chu)現熱裂(lie);延長至(zhi)40秒就觀(guan)察到裂(liè)紋。
(3)在鑄(zhu)件易發(fa)生裂紋(wen)處設置(zhì)防裂筋(jin),是防止(zhǐ)鑄鋼件(jian)熱裂🤞的(de)有效措(cuò)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(jiàn)的收縮(suō)❗應力。
③造(zào)型材料(liao)方面
(1)降(jiàng)低樹脂(zhī)加入量(liang),或對樹(shù)脂改性(xing),使樹脂(zhi)具有熱(re)塑性,讓(ràng)呋喃樹(shù)🐇脂在高(gāo)溫時不(bú)結焦或(huò)少結焦(jiao),從而保(bǎo)證其有(you)良好的(de)🔞高溫容(rong)讓性。
(2)在(zài)呋喃樹(shù)脂砂中(zhong)加入附(fu)加物,使(shǐ)樹脂砂(sha)具有熱(rè)塑性;或(huo)者🈲在收(shou)縮受阻(zǔ)zui嚴重處(chu),加入木(mù)粉、泡沫(mò)珠粒;或(huo)⚽者在鑄(zhu)型🏃♀️中相(xiàng)⭐應部位(wei)放塑性(xìng)好的退(tuì)讓塊,提(ti)高其高(gao)溫退讓(rang)性。
(3)采用(yong)磷酸固(gu)化劑。因(yin)為磺酸(suan)類固化(hua)劑容易(yi)引起鑄(zhù)件表面(mian)滲✂️硫,在(zai)鑄件表(biao)面引起(qi)微裂紋(wen),成為龜(gui)裂源。
(4)使(shǐ)用熱膨(péng)脹系數(shu)較小的(de)造型材(cai)料,如用(yòng)鉻鐵礦(kuàng)砂等代(dai)替🌏石英(yīng)砂等。
(5)減(jiǎn)薄砂芯(xīn)(型)的砂(shā)層厚度(du),如采用(yòng)中空砂(shā)芯。例如(ru):某類💰閥(fá)門鑄件(jian),僅僅通(tōng)過減薄(báo)型芯砂(shā)層厚度(dù),改變芯(xīn)骨的連(lian)接🔅方法(fǎ),就消除(chu)了鑄件(jiàn)的熱裂(lie)缺陷。
(6)在(zai)易産生(shēng)裂紋的(de)地方合(hé)理使用(yòng)冷鐵或(huò)找其它(tā)激冷措(cuò)施。
(7)采用(yong)能有效(xiào)減少滲(shen)硫的塗(tú)料。
④鑄件(jian)結構方(fang)面鑄件(jiàn)的形狀(zhuàng)與尺寸(cùn)是由設(she)計者決(jue)定的,生(sheng)産方無(wu)法改變(biàn)。但是,對(duì)于園角(jiǎo)的大小(xiǎo),壁厚過(guo)渡處的(de)處理等(deng),可以與(yǔ)有關設(she)計部門(mén)協商,按(àn)照鑄造(zào)生産要(yao)求作适(shi)當修改(gǎi)。上述幾(jǐ)方面的(de)因素對(dui)鑄鋼件(jiàn)熱裂都(dou)有影♈響(xiǎng),但對于(yú)某一具(jù)體鑄件(jiàn),可能隻(zhi)有其中(zhōng)的👈部分(fèn)因素是(shi)主要的(de)。