樹(shu)脂砂工藝(yì)生産鑄鋼(gang)件,zui頭疼的(de)熱裂缺陷(xiàn),從四個方(fang)🔅面🚩出手✌️解(jiě)決!
作者:超(chao)級管理員(yuan) 時間:2025-12-13 09:04:40 點擊(jī):380 次
用樹脂(zhī)砂生産薄(bao)壁、形狀複(fu)雜的鑄鋼(gang)件時,zui容易(yì)産生♉的一(yī)種🐕缺🌂陷是(shì)熱裂。
造成(chéng)熱裂的主(zhǔ)要原因如(rú)下:
1、使用樹(shù)脂砂流動(dong)性好,易緊(jǐn)實;樹脂加(jia)入量少,砂(shā)粒上包覆(fu)🌈的粘結劑(jì)膜薄,這樣(yàng)砂粒受熱(rè)膨脹,砂芯(xin)、砂型的熱(rè)膨脹率會(hui)比水玻👈璃(li)砂芯(型)高(gao)。
2、樹脂砂受(shou)熱後,在還(hai)原性氣氛(fen)下樹脂炭(tàn)化結焦而(er)形成堅🌍硬(ying)的焦炭骨(gǔ)架,能提高(gao)砂芯熱強(qiang)度(如1000℃時樹(shù)脂砂的抗(kàng)壓強🙇🏻度是(shì)水玻💁璃砂(shā)的5"10倍),嚴重(zhong)阻礙砂芯(xīn)(型)退讓㊙️。呋(fu)喃樹脂中(zhong)糠醇的含(hán)量越高(氮(dan)含量越低(di)),鑄件的熱(rè)裂傾向越(yuè)大,因為糠(kang)醇提高了(le)樹脂的熱(rè)分解溫度(dù),降低了樹(shu)脂的熱分(fèn)解速度,從(cóng)而降低了(le)🌐砂型或砂(shā)芯的潰散(san)性,使砂型(xíng)或砂芯更(gèng)加阻🈚礙鑄(zhù)件收縮,造(zào)成鑄件✂️熱(rè)裂傾向加(jia)重。由于鑄(zhu)鋼凝固時(shi)液🌂一固兩(liǎng)相區的區(qu)❌間較寬,因(yīn)此呋喃樹(shu)脂砂鑄鋼(gāng)時更易産(chǎn)生熱裂缺(quē)陷,尤其是(shì)框架結構(gou)件。
3、用呋喃(nán)樹脂砂時(shí),采用對甲(jiǎ)苯磺酸作(zuo)催化劑會(huì)增硫,從而(ér)加📞大熱裂(liè)傾向性。高(gao)溫金屬凝(níng)固時産生(sheng)的🍉收縮受(shou)到📞砂芯(型(xíng))較✏️大的阻(zǔ)力,使鑄件(jian)産生應力(li)和變形,而(ér)合金表面(mian)增硫,又降(jiàng)低💛了抗熱(rè)裂的能力(li)。當應力或(huò)變形超過(guò)合金在該(gāi)溫度下的(de)強🈲度極限(xiàn)或變形能(neng)力時,就會(hui)形成熱裂(liè)。
為使樹脂(zhi)砂,尤其呋(fu)喃樹脂砂(sha)避免或減(jiǎn)少熱裂,可(kě)采取以下(xia)幾個方面(mian)的措施:
①合(he)金方面
(1)控(kong)制鑄件的(de)含硫量,宜(yí)在0.03%以下,并(bìng)且避免鑄(zhu)件中出現(xiàn)Ⅱ型硫🔆化物(wù)。(鑄鋼件中(zhōng)的硫化物(wù)呈三種形(xíng)态,即Ⅰ型、Ⅱ型(xíng)和Ⅲ型,其中(zhōng)Ⅱ型的硫化(huà)物💁沿晶界(jie)分布,呈斷(duàn)續狀,容易(yì)引起鑄件(jiàn)熱裂。)通過(guò)🙇🏻調整錳硫(liú)比來改變(bian)硫的分布(bù)型态。
(2)對于(yu)碳鋼件,應(ying)使S+P≤0.07%,因為硫(liu)與磷的疊(die)加作用,使(shǐ)熱裂傾向(xiang)性👌增加。
(3)用(yòng)A1脫氧時,應(yīng)将鋁的殘(can)留量A1殘留(liú)控制≤0.1%;過高(gao)的A1殘量,有(yǒu)利于形成(chéng)A12S3,甚至可能(neng)形成A1N,使鋼(gāng)的斷口呈(cheng)現“岩石狀(zhuang)”,大大降👄低(di)鑄💋鋼件的(de)抗熱裂能(néng)力。
(4)使鋼的(de)晶粒能細(xì)化。如在鋼(gāng)液中加入(rù)稀土和矽(xī)鈣,既可脫(tuō)氧、脫硫,又(yòu)可以細化(hua)晶粒。對NiCrMoV鋼(gang)的測定表(biao)明:在相㊙️同(tong)的條件下(xia),經稀土+矽(xi)鈣處理的(de)鋼液,較之(zhi)未處理的(de)鋼液,其抗(kàng)裂能力高(gao)2倍以上。
②鑄(zhu)造工藝方(fāng)面
(1)在滿足(zú)鑄件的充(chong)填性的要(yao)求時,盡量(liàng)降低鋼液(ye)的♉澆注溫(wēn)度。對0.19%C的碳(tan)鋼,在1550℃時澆(jiāo)注比在1600℃時(shí)澆注,其抗(kàng)熱裂能力(li)幾㊙️乎高一(yī)倍。
(2)對于薄(báo)壁鑄件,宜(yi)采用較高(gāo)的澆注速(sù)度。如對某(mou)鑄鋼❄️件🔞,重(zhòng)量為125Kg,壁厚(hòu)為15mm,澆注時(shí)間為14秒時(shí)不出現熱(rè)裂;延長至(zhì)40秒🈲就觀察(cha)到裂紋。
(3)在(zài)鑄件易發(fa)生裂紋處(chu)設置防裂(lie)筋,是防止(zhi)鑄鋼件熱(re)裂的有效(xiào)措施。
(4)及時(shi)松箱,也有(yǒu)助于減少(shǎo)熱裂,因為(wéi)可以減少(shao)鑄件的收(shōu)縮應🔞力。
③造(zao)型材料方(fāng)面
(1)降低樹(shu)脂加入量(liang),或對樹脂(zhi)改性,使樹(shu)脂具有熱(re)塑性,讓呋(fu)喃🈲樹脂在(zai)高溫時不(bu)結焦或少(shǎo)結焦,從而(ér)保🥵證其有(you)良好的高(gāo)溫容讓性(xing)。
(2)在呋喃樹(shu)脂砂中加(jia)入附加物(wù),使樹脂砂(sha)具有熱塑(su)性;或者在(zai)🏃♂️收縮受阻(zǔ)zui嚴重處,加(jia)入木粉、泡(pao)沫珠粒;或(huo)者在鑄型(xing)🏃🏻♂️中相應部(bu)位放塑性(xìng)好的退讓(rang)塊,提高其(qi)高溫退讓(rang)性。
(3)采用磷(lin)酸固化劑(jì)。因為磺酸(suān)類固化劑(ji)容易引起(qǐ)鑄件表面(miàn)滲硫,在鑄(zhu)件表面引(yin)起微裂紋(wén),成為龜裂(liè)源。
(4)使用熱(re)膨脹系數(shu)較小的造(zao)型材料,如(rú)用鉻鐵礦(kuàng)砂等代替(ti)石英砂等(děng)。
(5)減薄砂芯(xīn)(型)的砂層(ceng)厚度,如采(cai)用中空砂(shā)芯。例如:某(mou)類閥門鑄(zhù)‼️件🔴,僅僅通(tong)過減薄型(xíng)芯砂層厚(hòu)度,改變芯(xin)🔞骨的連接(jiē)方法,就消(xiao)除了⁉️鑄件(jiàn)的熱裂缺(que)陷。
(6)在易産(chan)生裂紋的(de)地方合理(li)使用冷鐵(tiě)或找其它(tā)激👅冷措施(shi)。
(7)采用能有(yǒu)效減少滲(shèn)硫的塗料(liào)。
④鑄件結構(gou)方面鑄件(jiàn)的形狀與(yǔ)尺寸是由(you)設計者決(jue)定的,生産(chan)方無法改(gǎi)變。但是,對(dui)于園角的(de)大小,壁厚(hou)過渡❤️處的(de)處理等,可(ke)以與有關(guān)設計部門(men)協商,按照(zhao)👈鑄造生産(chan)要求作适(shi)當修改。上(shang)述幾方🏃🏻♂️面(mian)的因素對(duì)鑄鋼件熱(re)裂都有影(ying)響,但對于(yú)某一具體(ti)鑄件,可能(néng)😍隻有其中(zhong)的部分因(yīn)素是主要(yao)的。