消失模鑄造(又稱實型鑄造)是將與鑄件尺寸形狀相似的石蠟或泡沫模型粘結組合成模型簇,刷涂耐火涂料并烘干后,埋在干石英砂中振動造型,在負壓下澆注,使模型氣化,液體金屬占據模型位置,凝固冷卻后形成鑄件的新型鑄造方法。
消失模鑄造也不是萬能的,也會出現氣孔缺陷的出現,影響鑄件的品質。要先預防氣孔的出現,首先了解其出現的原因。
消失模鑄造產生氣孔的原因:泡沫模型氣化分解生成大量的氣體及殘留物不能及時排出鑄型,泡沫、涂料層填充干砂的干燥不良,在液態(tài)合金的高溫包圍下,裂解出大量的氫氣和氧氣侵入鑄件是形成氣孔的主要原因。鋼水脫氧不良、爐臺、爐內、包內除渣不凈,鎮(zhèn)靜時間過短,澆注過程中擋渣不力,澆注工藝不合理造成渣孔。由于澆注系統設計不合理,金屬液的充型速度大于泡沫氣化退讓及氣體排出速度,造成充型前沿將氣化殘留物包夾在金屬液體中再次氣化形成內壁煙黑色的分解氣孔。澆注溫度低,充型前沿金屬液不能使泡沫充分氣化,未分解的殘余物質來不及浮集到冒口而凝固在鑄件中形成氣孔。內澆道開設位置不合理,充型時形成死角區(qū),由于型腔內氣體壓力作用,使氣化殘留物積聚在死角處形成氣孔,內澆道截面積過大,使充型速度大于泡沫氣化退讓速度,吞食泡沫,在合金內部分解氣化,而氣體無法排出形成氣孔。涂料的透氣性差或者負壓不足,充填砂的透氣性差,不能及時排出型腔內的氣體及殘留物,在充型壓力下形成氣孔。澆注速度太慢,未能充滿澆口杯,暴露直澆道,卷入空氣,吸入渣質,形成攜裹氣孔和渣孔。澆口杯容量太小,金屬液形成渦流,侵入空氣生成氣孔。澆口杯與直澆道以及澆注系統之間的連接處密封不好,尤其是直澆道與澆口杯的連接密封不好,在負壓的作用下很容易形成夾砂及氣孔。型砂的粒度太細,粉塵含量高,
控制氣孔缺陷的工藝措施:選擇適宜的模型材料--采用共聚泡沫作模型材料,由于共聚物是拉鏈式分解,一次性氣化程度高,液相比例小,小分子氣體很容易從涂層溢出。澆注系統的及保溫冒口的使用--內澆道的開設要有利于合金的順利平穩(wěn)快速充型,不形成死角區(qū),在鑄件的頂部設置大氣壓力保溫冒口,集渣補縮于一體,相關部位設置隨形隔砂冷鐵,實現鑄件的順序凝固,把合金內的氣體、渣質及氣化殘留物上浮到冒口部位,減少氣孔、渣孔、縮孔產生的機率。提高涂料的透氣性--消失模涂料的質量管理十分關鍵。在大量生產時,定期檢渣涂料的透氣性,及時調整骨料的粒度。由于涂料的粘結劑、懸浮劑中含有機物質,夏秋季節(jié)特別應該注意涂料的發(fā)酵酶變,合格的鑄件離不開最佳的涂料,控制涂料的質量不可輕心。澆注溫度要適宜--由于消失模的充型過程中要放熱氣化泡沫,建議黑色合金的澆注溫度較砂型鑄造高30-50℃ 。澆注溫度要與冶煉的合金相匹配,以避免因溫度高而產生的其他鑄造缺陷。合理的澆注位置--鑄件的最佳澆注位置是充型時獲得良好的氣化條件及排氣條件,便于氣化除渣,選擇立澆或斜澆,也即遵循側表面積最大化的原則,澆注系統應具備擋渣集氣及補縮功能。合理的澆注工藝和負壓度--消失模的澆注工藝是以充滿澆杯封閉直澆口為原則,如果澆注速度忽快忽慢,使充型造成劇烈的紊亂并在型腔內劇烈沸騰,將來不及氣化的
機床鑄件的特點:耐磨性與消震性好。由于鑄鐵中石墨有利于潤滑及貯油,所以耐磨性好。同樣,由于石墨的存在,灰口鑄鐵的消震性優(yōu)于鋼。工藝性能好。由于灰口鑄鐵含碳量高,接近于共晶成分,故熔點比較低,流動性良好,收縮率小,因此適宜于鑄造結構復雜或薄壁鑄件。另外,由于石墨使切削加工時易于形成斷屑,所以灰口鑄鐵的可切削加工性優(yōu)于鋼。