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    采用消失模鑄造能生產出優質抗磨鑄件來嗎


    消失模鑄造通常用的干砂為石英砂(密度2.65g/cm3,耐火度1713C),粒度0.5-3.3mm,篩號40-60目;也有用橄欖石砂的(密度3.2-3.6g/cm3,耐火度1750C),后者略優于前者,由于密度較大而蓄熱量也略大。但是,這些砂種還不足以使抗磨鑄件獲得致密的組織:因為導熱性差,鑄件的凝固時間長而致組織結構粗大和疏松。河北省玉田縣騰飛鑄造廠用石英砂生產的襯板,與幾何尺寸相同的潮模砂生產的襯板相比較,重量輕了5%,故抗磨性能很差。為怕花錢換其他砂種,只好沿襲潮模砂生產。

      那么,采用消失模鑄造能生產出優質抗磨鑄件來嗎答案是肯定的!首先在于如何選擇或是否愿意選擇導熱性能良好的特殊砂種。如鉻鐵礦砂(密度4.0-4.8g/cm3,耐火度>1900C),它的導熱性能或叫蓄熱量是石英砂的3-4倍,僅次于鋯英砂(密度4.6g/cm3,耐火度2430C)和金屬型。遼寧鞍山永信耐磨鑄件廠就是用鉻鐵礦砂來生產磨球(如所示)。低鉻合金0100磨球的硬度在HRc50以上。

      使用效果當然不錯。

      在其它條件相同的情況下,澆注系統的工藝設計正確與否,左右著鑄件的內在質量,從而影響到抗磨鑄件的使用效果。然而,如何正確地設計澆注系統呢這是消失模鑄造抗磨件中應該注意的第二個特點。

      金屬液自上而下注入,先到達底部的金屬液,在一個相對較長的下沉過程中,溫度下降而率先凝固。使整個鑄件按照順序凝固的原理進行。先凝固者能得到上部高溫金屬液的補縮;項部后凝固者能獲得內澆口或壓邊冒口高溫金屬液的補縮,故鑄件內部不會產生縮松、縮孔等鑄造缺陷。是丹東林家臺鑄造廠顎板的澆注系統示意圖;是烏魯木齊宏大鑄鋼廠大型板錘的澆注系統示意圖。這種工藝設計都能獲得良好的內在組織結構。

      采用熱冒口,其凝固順序是鑄件先凝固,冒口后凝固。鑄件在凝固收縮過程中能得到充分的補縮,從而獲得致密的鑄件。壓邊冒口就是熱冒口的一種。是唐山鑄鋼廠大型齒輪鑄件采用熱冒口的示意圖。

      3、內澆道設在側邊對于襯板一類的鑄件,將內澆道設在側邊也是一種較好的工藝設計,但應位于鑄件高度的1/2處或略靠上。鑄件有一定傾斜角度。在most高處設一出氣(或補縮)冒口。是云南馬龍鑄鋼廠襯板的鑄造示意圖。此工藝有利于鑄件由下部向上部逐層凝固。內澆口偏上有利于對下部補縮。冒口設在most高處益于排氣和補縮。

      4、內澆道遠離要求高硬度的部位山西(臨猗)華恩鑄造公司是年產萬噸以上的消失模鑄造專業廠。但是生產的HT200缸體,須按HT250材質配料。原因在于most初工藝設計之內澆道位于鑄件的底部(見概念圖)。而底部的硬度值則要求>220HB,按HT200配料硬度達不到。筆者將內澆道的位置向上提高,遠離底面。底面不再成為人為的物理熱節區(或叫過流熱節區)而先凝固。這樣底部的硬度值便隨之上升而符合要求了。

      善于利用內外冷鐵是獲取組織致密、高強度、高硬度的第三個特點。內外冷鐵無論對于砂型鑄造、消失模鑄造,還是“V”法鑄造等,都促使鑄件快速凝固,增加結晶核心,細化晶粒,這對抗磨產品來說是至關重要的!同時它對減少或減小冒口,提高金屬液的利用率也大有裨益。優秀的工藝設計師必然諳熟此道。是玉田縣騰飛鑄造廠生產的篩板示意圖。是隔倉板示意圖。

      在厚壁處加入適當的內冷鐵,不求全部熔化,只要包熔無間隙即可。厚壁處因激冷而凝固加快,強度增大,溫度場平衡,還消除了與篩孔連接處的裂紋。使用壽命自然提高。

      是寶雞市圣元通公司、鄭州鼎盛公司等企業大型錘頭的示意圖。采用外冷鐵和特殊材料的內冷鐵后,其組織明顯細化,強度和硬度大幅度提高,使用壽命提高1倍以上。同樣,若輔之以內外冷鐵,定能取得神奇的良效!

      當然,使用鋯英粉涂料及變質處理也是不可或缺的一環。筆者將另文記之。

      總之,在消失模生產中,必須認真考慮干型砂的導熱功能,又要特別考慮到抗磨鑄件應具備的組織結構,一定設法達到或提高抗磨鑄件的力學性能,以延長其使用壽命。對此,上述生產特點是不可忽視的!

     


    【上一個】 鋁合金鑄造工藝與鑄錠質量的關系 【下一個】 兩類制造難度大的液壓鑄件的工藝設計

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