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?覆膜砂铸造的强度和发气量的确定方法

覆膜砂铸造的强度和发气量的确定方法

在原砂质量和树脂质量的前提下，影响覆膜砂强度的关键因素主要取于酚醛树脂的加入量。酚醛树脂加入量多，则强度就提高，但发气量也增加，溃散性就降低。因此在生产应用中要控制覆膜砂的强度来减少发气量，提高溃散性，在强度标准的制订时定要找到一个平衡点。这个平衡点就是砂芯的表面质量及在浇注时不产生变形、不产生断芯前提下的强度。这样才能铸件的表面质量和尺寸精度，又可以减少发气量，减少铸造件气孔缺陷，提高砂芯的出砂性能。对砂芯存放，搬运过程中可以采用工位器具、砂芯小车，并在其上面铺有10ｍｍ～15ｍｍ厚的海绵，这样可以减少砂芯的损耗率。

铸件内应力及裂纹的产生及预防措施

1.铸件的变形与防止

     如前所述，在热应力的作用下，铸件薄的部分受压应力,厚的部分受拉应力，但铸件总是力图通过变形来减缓其内应力。因此，铸件常发生不同程度的变形。铸件的变形往往使铸件精度降低，严重时可以使铸件报废，应予防止。因铸件变形是由铸造应力引起，减小和防止铸造应力的办法，是防止铸件变形的措施。

2.铸件的裂纹与防止

     当铸造内应力超过金属的强度时，铸件便产生裂纹。裂纹是严重的铸造缺陷，设法防止。裂纹按形成的温度范围分为热裂和冷裂两种。

（1）热裂

① 热裂的产生

      一般是在凝固末期，金属处于固相线附近的高温时形成的。其形状特征是裂缝短，缝隙宽，形状曲折，缝内呈氧化颜色。铸件结构不合理，合金收缩大，型（芯）砂退让性差以及铸造工艺不合理等均可引发热裂。钢和铁中的硫、磷降低了钢和铁的韧性，使热裂倾向增大。

② 热裂的防止

      合理地调整合金成分（严格控制钢和铁中的硫、磷含量），合理地设计铸件结构，采用同时凝固的原则和型（芯）砂的退让性，都是防止热裂的措施。

（2）冷裂

① 冷裂的产生

      冷裂是铸件冷却到低温处于弹性状态时所产生的热应力和收缩应力的总和，如果大于该温度下合金的强度，则产生冷裂。冷裂是在较低温度下形成的，其裂缝细小，呈连续直线状，缝内干净，有时呈轻微氧化色。壁厚差别大、形状复杂的铸件，尤其是大而薄的铸铁平板易于发生冷裂。

② 冷裂的防止

      凡是减小铸造内应力或降低合金脆性的措施，都能防止冷裂的形成。例如：钢和铸铁中的磷能显著降低合金的冲击韧性，增加脆性，容易产生冷裂倾向，因此在金属熔炼中严格加以限制。

影响模壳的透气性的因素

模壳是由粘结剂，耐火材料（包括粉料和粒料）组成，因此与粘结剂以及耐火材料的物理化学性质会有很大关系。

1. 硅溶胶粘结剂胶粒直径对模壳透气性的影响

由于小胶粒直径硅溶胶含自由水少，能配成低粉液比的涂料，粉液比低，涂层不致密，透气性就会好。因此，在一般铸造厂家，面层与背层用硅溶胶规格是不一致的。面层用小胶粒直径硅溶胶（一般8-10nm），而过渡层、背层则使用大胶粒直径硅溶胶(10-20nm)。

2.耐火材料粒度对模壳透气性的影响

对于面层、过渡层以及背层来说，使用相应目数的粉以及砂，也对模壳透气性有好的作用。比如：通常面层采用300-350目的耐火粉，过渡层、背层就选用200目的耐火粉。另外，砂、粉的粒度分布对模壳透气性也有重要影响。砂、粉粒度分布过宽和过窄都不好，资料上建议用双峰分布的砂和粉，也就是粒度级配。

3.涂料粉液比对模壳透气性的影响

涂料粉液比对模壳透气性影响较大。涂料粘度大，粉液比高，涂层就会致密，那么，它的透气性就会差；而相反，涂料粘度小，粉液比低，涂层就不会致密，透气性就会提高。有试验证明，面层粘度25s和40s的涂料相比，25s涂料比40s涂料浇不足率下降15%。

4.制壳操作对模壳透气性的影响

涂料工序不良的操作也可能会造成模壳的透气性不良。比如：涂料在挂砂前控料时如果控料不均匀，导致局部浆料堆积，就会造成透气性不良。我们经常会看到脱完蜡的模壳上局部有厚厚一层粉料，铸件的这个地方散热、排气都会非常困难。

5.模壳焙烧模壳透气性的影响

模壳的焙烧对模壳的透气性有很大影响。模壳焙烧后，模壳的透气性会有很大提升。一般硅溶胶模壳的焙烧温度都在800-1000℃。资料显示，这个温度模壳透气性提高。主要是因为焙烧后模壳中的水分被烧掉留下的间隙，模壳产生一些小的的裂纹从而导致模壳透气性上升。另外，焙烧时间也是一个决定因素。焙烧时间的长短决定模壳烧成的程度。