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    鑄造過濾網專家解析金屬型鑄造技術與鑄件硬度的檢測方法


    金屬型鑄造又稱硬模鑄造,它是將液體金屬澆入金屬鑄型,以獲得鑄件的一種鑄造方法。鑄型是用金屬制成,可以反復使用多次(幾百次到幾千次)。
    一、概述

      金屬型鑄造又稱硬模鑄造,它是將液體金屬澆入金屬鑄型,以獲得鑄件的一種鑄造方法。鑄型是用金屬制成,可以反復使用多次(幾百次到幾千次)。

      金屬到鑄造與砂型鑄造比較:在技術上與經濟上有許多優點。

      (1)金屬型生產的鑄件,其機械性能比砂型鑄件高。同樣合金,其抗拉強度平均可提高約25%,屈服強度平均提高約20%,其抗蝕性能和硬度亦顯著提高;(2)鑄件的精度和表面光潔度比砂型鑄件高,而且質量和尺寸穩定;(3)鑄件的工藝收得率高,液體金屬耗量減少,一般可節約15~30%;(4)不用砂或者少用砂,一般可節約造型材料80~100%;此外,金屬型鑄造的生產效率高;使鑄件產生缺陷的原因減少;工序簡單,易實現機械化和自動化。金屬型鑄造雖有很多優點,但也有不足之處。如:(1)金屬型制造成本高;(2)金屬型不透氣,而且無退讓性,易造成鑄件洗不足、開裂或鑄鐵件白日等缺陷;(3)金屬型鑄造時,鑄型的工作溫度、合金的澆注溫度和澆注速度,鑄件在鑄型中停留的時間,以及所用的涂料等,對鑄件的質量的影響甚為敏感,需要嚴格控制。

      金屬型鑄造目前所能生產的鑄件,在重量和形狀方面還有一定的限制,如對黑色金屬只能是形狀簡單的鑄件;鑄件的重量不可太大;壁厚也有限制,較小的鑄件壁厚無法鑄出。因此,在決定采用金屬型鑄造時,必須綜合考慮下列各因素:鑄件形狀和重量大小必須合適;要有足夠的批量;完成生產任務的期限許可。

      二、金屬型鑄件形成過程的特點

      金屬型和砂型,在性能上有顯著的區別,如砂型有透氣性,而金屬型則沒有;砂型的導熱性差,金屬型的導熱性很好,砂型有退讓性,而金屬型沒有等。金屬型的這些特點決定了它在鑄件形成過程中有自己的規律。

      型腔內氣體狀態變化對鑄件成型的影響:金屬在充填時,型腔內的氣體必須迅速排出,但金屬又無透氣性,只要對工藝稍加疏忽,就會給鑄件的質量帶來不良影響。

      鑄件凝固過程中熱交換的特點:金屬液一旦進入型腔,就把熱量傳給金屬型壁。液體金屬通過型壁散失熱量,進行凝固并產生收縮,而型壁在獲得熱量,升高溫度的同時產生膨脹,結果在鑄件與型壁之間形成了“間隙”。在“鑄件一間隙一金屬型”系統未到達同一溫度之前,可以把鑄件視為在“間隙”中冷卻,而金屬型壁則通過“間隙”被加熱。

      金屬型阻礙收縮對鑄件的影響:金屬型或金屬型芯,在鑄件凝固過中無退讓性,阻礙鑄件收縮,這是它的又一特點。

      三、金屬型鑄造工藝

      1、金屬型的預熱未預熱的金屬型不能進行澆注。這是因為金屬型導熱性好/液體金屬冷卻決,流動性劇烈降低,容易使鑄件出現冷隔、澆不足夾雜、氣孔等缺陷。未預熱的金屬型在澆注時,鑄型,將受到強烈的熱擊,應力倍增,使其極易破壞。因此,金屬型在開始工作前,應該先預熱,適宜的預熱溫度(即工作溫度),隨合金的種類、鑄件結構和大小而定,一般通過試驗確定。一般情況下,金屬型的預熱溫度不低于1500C.金屬型的預熱方法有:(1)用噴燈或煤氣火焰預熱;(2)采用電阻加熱器;(3)采用烘箱加熱,其優點是溫度均勻,但只適用于小件的金屬型;(4)先將金屬型放在爐上烘烤,然后澆注液體金屬將金屬型燙熱。這種方法,只適用于小型鑄型,因它要浪費一些金屬液,也會降低鑄型壽命。

      2、金屬型的澆注

      金屬型的澆注溫度,一般比砂型鑄造時高?筛鶕辖鸱N類、如化學成分、鑄件大小和壁厚,通過試驗確定。

      由于金屬型的激冷和不透氣,澆注速度應做到先慢,后快,再慢。在澆注過程中應盡量保證液流平穩。

      3、鑄件的出型和抽芯時間如果金屬型芯在鑄件中停留的時間愈長,由于鑄件收縮產生的抱緊型芯的力就愈大,因此需要的抽芯力也愈大。金屬型芯在鏡件中most適宜的停留時間,是當鑄件冷卻到塑性變形溫度范圍,并有足夠的強度時,這時是抽芯most好的時機。鑄件在金屬型中停留的時間過長,型壁溫度升高,需要更多的冷卻時間,也會降低金屬型的生產率。

      most合適的拔芯與鑄件出型時間,一般用試驗方法確定。

      4、金屬型工作溫度的調節要保證金屬型鑄件的質量穩定,生產正常,首先要使金屬型在生產過程中溫度變化恒定。所以每澆一次,就需要將金屬型打開,停放一段時間,待冷至規定溫度時再澆。如靠自然冷卻,需要時間較長,會降低生產率,因此常用強制冷卻的方法。冷卻的方式一般有以下幾種:(1)風冷:即在金屬型外圍吹風冷卻,強化對流散熱。風冷方式的金屬型,雖然結構簡單,容易制造,成本低,但冷卻效果不十分理想。

     鑄件本身的屬性直接影響加工的品質,其中硬度值是決定鑄件加工的一項重要指標。

      1.布氏硬度:主要用來測定鑄件、鍛件、有色金屬制件、熱軋坯料及退火件的硬度,測定范圍≯HB450。

      2.洛氏硬度:HRA主要用于高硬度試件,測定硬度高于HRC67以上的材料和表面硬度,如硬質合金、氮化鋼等,測定范圍HRA>70。HRC主要用于鋼制件(如碳鋼、工具鋼、合金鋼等)淬火或回火后的硬度測定,測定范圍HRC20~67。

      3.維氏硬度:用來測定薄件和鋼板制件的硬度,也可用來測定滲碳、氰化、氮化等表面硬化制件的硬度。


    【上一個】 電爐煉鐵的運用與五金的浸滲工藝 【下一個】 V法造型鑄造工藝與鑄造方法的選用原則

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