熔模鑄造的模料種類及性能要求

一： 模料的分類

隨著熔模鑄造工藝的發(fā)展，模料的種類日益繁多，組成各不相同。通常按模料熔點(diǎn)的高低將其分為高溫、中溫和低溫模料。

低溫模料的熔點(diǎn)低于60°C，我國(guó)目前廣泛應(yīng)用的石蠟—硬脂酸各50%的模料屬于這一類；

高溫模料的熔點(diǎn)高于120°C，組成為松香50%、地蠟20%、聚乙烯30%的模料即為較典型的高溫模料。

中溫模料的熔點(diǎn)介于上述兩類模料之間，現(xiàn)用的中溫模料基本上可分為松香基和蠟基模料兩種。

二：模料性能的基本要求

熱物理性能：合適的熔化溫度和凝固區(qū)間、較小的熱膨脹和收縮、較高的耐熱性（軟化點(diǎn)）和模料在液態(tài)時(shí)應(yīng)無析出物，固態(tài)時(shí)無相變；

力學(xué)性能：主要有強(qiáng)度、硬度、塑性、柔韌性等；

工藝性能：主要有粘度（或流動(dòng)性）、灰分、涂掛性等。

硬樹脂砂鑄造要注意制定的生產(chǎn)工藝的正確性及合理性

硬樹脂砂鑄造要注意制定的生產(chǎn)工藝的正確性及合理性：

生產(chǎn)工藝制定的合理與否，直接影響著鑄件的成品率、鑄件質(zhì)量和鑄造成本，在制定生產(chǎn)工藝時(shí)，主要應(yīng)注意以下幾項(xiàng)：

1、確定合適的再生砂的LOI值

LOI值即灼燒減量是衡量再生砂的脫膜率的重要指標(biāo)，也是與型砂的發(fā)氣量及鑄件產(chǎn)生氣孔類缺陷密切相關(guān)的指標(biāo)，鑄鐵件一般采用樹脂砂生產(chǎn)，實(shí)踐證明LOI值控制在3％左右完全可以滿足生產(chǎn)要求，而過分降低LOI值意義不大。

2、確定合適的鑄造工藝參數(shù)

（1）確定合適的終強(qiáng)度

一般地，樹脂砂混制好后，經(jīng)過24小時(shí)左右的自行硬化，便可達(dá)到高強(qiáng)度即終強(qiáng)度。由于各企業(yè)的生產(chǎn)條件和生產(chǎn)規(guī)模不同，造成從造型到澆注之間的時(shí)間間隔不一定超過24小時(shí)，因此終強(qiáng)度的確定應(yīng)因企業(yè)而定。規(guī)模較小、實(shí)行幾天一爐制的企業(yè)，可采用24小時(shí)終強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)；鑄型固化時(shí)間不超過的24小時(shí)的企業(yè)，以澆注前所達(dá)到的強(qiáng)度為終強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)。同時(shí)，在生產(chǎn)中還要克服兩方面的傾向：一方面為保證質(zhì)量而盲目提高強(qiáng)度，使鑄造成本提高，造成浪費(fèi)；另一方面就是為保成本而壓低強(qiáng)度，結(jié)果造成質(zhì)量不穩(wěn)、波動(dòng)范圍大，使鑄件質(zhì)量受原材料和操作者的影響較大。

（2）確定合適的砂鐵比

自硬樹脂砂由于其強(qiáng)度高、固化后起模、分型面平整，因此其吃砂量比粘土砂的要小，但其砂鐵比也有一定要求。如果鑄造砂鐵比太高，生產(chǎn)過程中既浪費(fèi)樹脂和固化劑又會(huì)產(chǎn)生較大的廢砂塊，使再生機(jī)負(fù)擔(dān)加重，脫膜率降低，LOI值升高，鑄件產(chǎn)生氣孔的可能性增大；如果砂鐵比太低，澆注時(shí)容易產(chǎn)生跑火，鑄件容易產(chǎn)生變形。根據(jù)我們的經(jīng)驗(yàn)，砂鐵比應(yīng)選擇為2.2~3：1。

不銹鋼鑄造中舊砂的水分控制

幾乎所有的不銹鋼鑄造廠都檢查和控制混成砂的水分，但是對(duì)于嚴(yán)格控制舊砂水分的重要性，很多鑄造廠的領(lǐng)導(dǎo)和技術(shù)人員還缺乏足夠的認(rèn)識(shí)。進(jìn)入混砂的舊砂水分太低，對(duì)混砂質(zhì)量的影響可能并不亞于砂溫過高。試驗(yàn)研究和經(jīng)驗(yàn)都已證明，加水潤(rùn)濕干膨潤(rùn)土比潤(rùn)滑濕膨潤(rùn)土難得多。型砂中的膨潤(rùn)土和水并非簡(jiǎn)單的混在一起就行，要對(duì)其加搓揉使之成為可塑狀態(tài)。這就像用陶土和水制陶器一樣，將水和土和一和，是松散的沒有粘接能力；經(jīng)過搓揉和摔打使每粒土都充分吸收水分就成為塑性狀態(tài)才可以成形成陶器坯。鑄型澆注以后，由于熱金屬的影響很多砂粒表面上的土-水粘結(jié)膜都脫水干燥了，加水使其吸水恢復(fù)塑性是很不容易的。舊砂的水分較低，在混砂機(jī)中加水混碾使之達(dá)到要求性能所需要的時(shí)間就越長(zhǎng)。由于生產(chǎn)中混砂的時(shí)間是有限的舊砂的水分越低混成砂的綜合質(zhì)量就越差。

　　目前，各國(guó)鑄造工作者已有了這樣一種共識(shí)：進(jìn)入混砂機(jī)的舊砂，水分只能比混成砂略低一點(diǎn)。較好的做法是：在舊砂冷卻過程中充分加水冷卻后所含的水分略低于混成砂。這樣從砂冷卻到進(jìn)入混砂機(jī)還有一段相當(dāng)長(zhǎng)的時(shí)間，水可以充分潤(rùn)濕舊砂砂粒表面上的膨潤(rùn)土。更好的做法是：在系統(tǒng)中設(shè)混砂機(jī)對(duì)舊砂進(jìn)行預(yù)混，冷卻后的舊砂在預(yù)混混砂機(jī)中加水進(jìn)行預(yù)混以改善舊砂中膨潤(rùn)土和水的混合狀態(tài)。國(guó)外有的不銹鋼鑄造廠預(yù)混時(shí)，將需補(bǔ)加的新砂、膨潤(rùn)土、煤粉等附加料全部加入。

不銹鋼鑄造的品質(zhì)控制

從不銹鋼鑄造的缺陷種類及可能形成原因來看，形成鑄件缺陷的影響因素很多，各環(huán)節(jié)的工藝控制好壞都將影響到終的鑄件品質(zhì)。結(jié)合以往生產(chǎn)實(shí)踐中所遇到的鑄件缺陷，主要從以下3個(gè)方面對(duì)逐漸品質(zhì)進(jìn)行嚴(yán)格控制。

　　不銹鋼鑄造原材料控制，面層材料由于直接與合金熔體接觸，對(duì)鑄件的表面品質(zhì)有重要的影響。應(yīng)選用錯(cuò)砂中性耐火材料作為面層材料，且造砂的ZrSiO，的含量要高，并控制K、Na、Ca、Mg等氧化物雜質(zhì)的含量。為保證不銹鋼鑄造件的品質(zhì)的穩(wěn)定，應(yīng)固定選擇1-2家鑄造砂供應(yīng)商，并定期對(duì)所供造砂委托相應(yīng)研究機(jī)構(gòu)檢測(cè)，具體要求應(yīng)按照航空工業(yè)部標(biāo)準(zhǔn)HB5349-1986，堅(jiān)持按標(biāo)準(zhǔn)驗(yàn)收。

　　不銹鋼鑄造及輔料的供給需要保持相對(duì)穩(wěn)定的渠道，嚴(yán)格控制爐料，入爐前需要對(duì)爐料進(jìn)行必要的清理，不能有銹污。嚴(yán)格按照操作規(guī)程進(jìn)行，避免將外來夾雜引入不銹鋼鑄件內(nèi)部。