用樹(shù)脂砂生產(chǎn)薄壁、形狀復(fù)雜的鑄鋼件時(shí),最容易產(chǎn)生的一種缺陷是熱裂。其原因有三:
1.使用樹(shù)脂砂流動(dòng)性好,易緊實(shí);樹(shù)脂加入量少,砂粒上包覆的粘結(jié)劑膜薄,這樣砂粒受熱膨脹,砂芯、砂型的熱膨脹率會(huì)比水玻璃砂芯(型)高。2.樹(shù)脂砂受熱后,在還原性氣氛下樹(shù)脂炭化結(jié)焦而形成堅(jiān)硬的焦炭骨架,能提高砂芯熱強(qiáng)度(如1000℃時(shí)樹(shù)脂砂的抗壓強(qiáng)度是水玻璃砂的5~10倍),嚴(yán)重阻礙砂芯(型)退讓。呋喃樹(shù)脂中糠醇的含量越高(氮含量越低),鑄件的熱裂傾向越大,因?yàn)榭反继岣吡藰?shù)脂的熱分解溫度,降低了樹(shù)脂的熱分解速度,從而降低了砂型或砂芯的潰散性,使砂型或砂芯更加阻礙鑄件收縮,造成鑄件熱裂傾向加重。3.用呋喃樹(shù)脂砂時(shí),采用對(duì)甲苯磺酸作催化劑會(huì)增硫,從而加大熱裂傾向性。
高溫金屬凝固時(shí)產(chǎn)生的收縮受到砂芯(型)較大的阻力,使鑄件產(chǎn)生應(yīng)力和變形,而合金表面增硫,又降低了抗熱裂的能力。當(dāng)應(yīng)力或變形超過(guò)合金在該溫度下的強(qiáng)度極限或變形能力時(shí),就會(huì)形成熱裂。
為使樹(shù)脂砂,尤其呋喃樹(shù)脂砂避免或減少熱裂,可采取以下幾個(gè)方面的措施:合金方面--控制鑄件的含硫量,宜在0.03%以下,并且避免鑄件中出現(xiàn)Ⅱ型硫化物。使鋼的晶粒能細(xì)化。對(duì)于碳鋼件,應(yīng)使S+P≤0.07%,因?yàn)榱蚺c磷的疊加作用,使熱裂傾向性增加。鑄造工藝方面--在滿足鑄件的充填性的要求時(shí),盡量降低鋼液的澆注溫度。對(duì)于薄壁鑄件,宜采用較高的澆注速度。在鑄件易發(fā)生裂紋處設(shè)置防裂筋,是防止鑄鋼件熱裂的有效措施。及時(shí)松箱,也有助于減少熱裂,因?yàn)榭梢詼p少鑄件的收縮應(yīng)力。造型材料方面--降低樹(shù)脂加入量,或?qū)?shù)脂改性,使樹(shù)脂具有熱塑性,讓呋喃樹(shù)脂在高溫時(shí)不結(jié)焦或少結(jié)焦,從而保證其有良好的高溫容讓性。在呋喃樹(shù)脂砂中加入附加物,使樹(shù)脂砂具有熱塑性;或者在收縮受阻最嚴(yán)重處,加入木粉、泡沫珠粒;或者在鑄型中相應(yīng)部位放塑性好的退讓塊,提高其高溫退讓性。采用磷酸固化劑。因?yàn)榛撬犷惞袒瘎┤菀滓痂T件表面滲硫,
在鑄件表面引起微裂紋,成為龜裂源。使用熱膨脹系數(shù)較小的造型材料,如用鉻鐵礦砂等代替石英砂等。在易產(chǎn)生裂紋的地方合理使用冷鐵或找其它激冷措施。鑄件結(jié)構(gòu)方面--鑄件的形狀與尺寸,是由設(shè)計(jì)者決定的,生產(chǎn)方無(wú)法改變。但是,對(duì)于園角的大小,壁厚過(guò)渡處的處理等,可以與有關(guān)設(shè)計(jì)部門(mén)協(xié)商,按照鑄造生產(chǎn)要求作適當(dāng)修改。
泊頭亞晟床身鑄件的特點(diǎn):
耐磨性與消震性好。由于鑄鐵中石墨有利于潤(rùn)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(diǎn)比較低,流動(dòng)性良好,收縮率小,因此適宜于鑄造結(jié)構(gòu)復(fù)雜或薄壁鑄件。另外,由于石墨使切削加工時(shí)易于形成斷屑,所以灰口鑄鐵的可切削加工性優(yōu)于鋼。