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                  消失模鑄造涂料的作用及蠕墨鑄件組織的影響

                  2019-11-25 09:31:17
                  動態詳情

                  <一>、涂料的作用
                    隨著我國裝備制造業的迅速發展,特別是航空、航天、汽車、電子和軍工等領域,對零件的結構提出了薄壁輕量化、大型精密化和結構復雜化的要求。而目前主要是采用鍛坯機加工的辦法來制造這種零件,從而,導致其制造成本高,生產周期長,材料消耗多,嚴重限制了這類產品的應用和發展。因而人們希望能夠采用近凈成形的精密鑄造工藝來制造這類大型、精密鑄件,而被謄為21世紀最有發展前途的近凈成形的鑄造工藝—消失模鑄造是一個不錯的方案。
                    鑄造毛坯技術簡稱EPC9作為一種先進的鑄件近凈成形方法,由于鑄件尺寸形狀精確,重復性好,舊砂再生回用容易等優點,特別是目前由于木材的巨大消耗,傳統砂型用的木模費用昂貴,使得單件或小批量的大型鑄件的生產向消失模鑄造方向發展。這不但可省去昂貴的木模費用,而且便于操作,能縮短生產周期、提高生產效率。
                    所以,近年來在世界上得到了迅速的發展和廣泛的應用。但是,由于高密度的泡沫塑料高溫分解后的發氣量很大,所以消失模鑄造采用的模樣為低密度的泡沫塑料,剛性和強度都很低。將它用于生產大型、薄壁、精密的鑄件時,在操作過程中模樣的變形、損壞直接影響著鑄件的精度和該工藝的應用。利用高強度涂料則是有效減少模樣變形的重要途徑,而如何提高涂料的高溫透氣性和強度就成為大型鑄件消失模鑄造的關鍵技術之一。
                    一般來說,消失模涂料的主要作用如下。
                    ①隔離作用。覆蓋在泡沫模樣表面的涂層,防止金屬液滲入砂型而產生機械或化學粘砂,同時,防止干砂流入金屬液與泡沫模樣的間隙中,造成鑄型“塌箱”。
                    ②增強作用。提高泡沫塑料模樣的強度和剛度,防止模樣在運輸、造型和負壓緊實時的變形或損壞。
                    ③排氣作用。多孔的涂料層能讓泡沫塑料受熱分解的大量氣體或液體等產物,在負壓下順利地通過干砂排到大氣中,保證澆注過程的順利進行,并減少或防止鑄件產生氣孔或表面增碳等缺陷。模樣表面的涂層同時起到保溫作用,避免鑄件產生澆不足、冷隔等鑄造缺陷。
                    因此,電機殼消失模鑄造用的涂料,與一般砂型鑄造用的涂料相比,具有很多的獨特性能,除了應具有一般砂型鑄造涂料所要求的工藝性能外。如懸浮性、流變性、抗裂性等還要具備良好的涂掛性、流淌性、透氣性和強度等性能。所以,開發大型、復雜、薄壁、精密的消失模鑄件專用涂料,對推動消失模鑄造向薄壁輕量化、大型精密化和結構復雜化的鑄件方向發展,有著十分重要的作用。
                    <二>、蠕墨鑄件組織的影響
                    消失模鑄造中,干砂被熾熱鐵液加熱后,即便是在一定的負壓下,硅砂由于所含水分低,溫度降低緩慢。硅砂的這種過熱狀況,極大地延緩了鐵液溫度的降低,鐵液較長時間處于液態,使石墨球周圍的奧氏體殼不能封閉,為石墨球的生長和畸變提供了條件,促進了球狀石墨更多地轉變為蠕蟲狀石墨,所以消失模鑄造更利于蠕墨鑄鐵的生產,但對于厚大且高蠕化率鑄件,會增大形成片狀石墨的風險。
                    同樣成分的蠕墨鑄鐵,水玻璃砂生產的鑄件硬度明顯高于消失模鑄件,在厚壁鑄件中珠光體含量高于消失模;水玻璃砂鑄件在厚壁處還出現滲碳體組織,其蠕化率稍微低于消失模鑄件。這些結果都說明,消失模澆注溫度較高,造型用干砂處于過熱狀態,使鑄件的冷卻速度低于一般造型方式,有利于蠕墨鑄鐵的生產。
                    消失模鑄鐵件生產中,原砂、白模等原材料及工藝因素影響中小灰鑄鐵件的石墨形態和薄壁件的基體組織,也對球墨鑄鐵件的石墨形態產生較大影響,促進蠕墨鑄鐵件石墨形態的改善。選擇優質的材料,改善冶金質量,強化孕育,加強對工藝過程的管理與控制,可以減少或消除消失模原材料和工藝因素的不良影響。


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