第一篇：2013年6月清華大學(xué)熔模精密鑄造技術(shù)培訓(xùn)總結(jié)
2013年6月清華大學(xué)熔模精密鑄造技術(shù)培訓(xùn)總結(jié)
一.模料相關(guān)知識：
1.模料基本要求（熱物理性能、力學(xué)性能、工藝性能）：
①熱物理性能：（熔化溫度、熱膨脹、耐熱性）
A:熔化溫度:常用熔點、滴點、環(huán)球軟化點等多種方法表示。
B: 熱膨脹：有體膨脹和線膨脹二種不同的表現(xiàn)形式，常用線收縮率、體膨脹率來衡量。
說明：收縮率沒有標(biāo)準(zhǔn)值，主要根據(jù)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)和依靠工程技術(shù)人員的經(jīng)驗；現(xiàn)在已開始使用計算機模擬軟件實驗，但還沒有取得成功。
C：耐熱性：指模料承受較高環(huán)境溫度而不變形的能力。常用熱變形量或軟化點來衡量耐熱。
②力學(xué)性能:（強度、硬度）
A：強度：模料強度通常以抗彎強度(斷裂模量)來衡量。
B：硬度（針入度）：在設(shè)定溫度（例如20或25℃）和固定載荷(如100g)作用下，標(biāo)準(zhǔn)針在在規(guī)定時間(5s)刺入模料表面的深度(以0.1mm為單位)。
③工藝性能：（蠟液粘度、蠟膏流動性、灰分）
A：模料在液態(tài)下(例如99℃)的粘滯性。
B：蠟膏流動性：蠟膏充填壓型型腔的能力。通常以設(shè)定溫度（例如壓注溫度）和恒定載荷（2kg)作用下，試樣的變形程度代表蠟膏的流動性
C：灰分：模料經(jīng)高溫(900℃)焙燒后的殘留物含量。
說明：
鑄件的表面質(zhì)量主要靠原材料保證，一定要把原材料管起來并且確保原材料的質(zhì)量一定要合格，公司一定要重視原材料的管理，蠟料較為重要（病從口入）。
2.模料常用原材料(蠟質(zhì)材料、樹脂、高分子聚合物）：
①蠟質(zhì)材料：在常溫下為不透明或半透明的固體，有固定的熔點或狹窄的凝固溫度區(qū)間，熔化后粘度較小，按來源又分為: A：礦物蠟(如石蠟、微晶蠟、地蠟、褐
煤蠟等)。
B:動植物蠟(如蜂蠟、蟲白蠟、棕櫚蠟等)。
C:人造蠟(如硬脂酸)。
②樹脂：指非晶態(tài)有機物，在常溫下為透明的脆性固體，沒有固定的熔點，熔融后粘度較大。常用的有松香及其衍生物和其他天然或人造樹脂（如石油樹脂、萜烯樹脂等）。③高分子聚合物（高聚物）：指分子量大于1萬的高分子聚合物。熔模鑄造中常用的主要是聚烯烴，例如聚乙烯、EVA、聚苯乙烯等，其力學(xué)性能比蠟強韌得多，熔融后粘度大。
說明：
三類常用原材料中蠟和樹脂是模料的基本組分，高聚物是添加劑。精鑄模料通常是由上述二種或二種以上原材料按一定比例混合而成的復(fù)雜混合物。配制模料的最終目標(biāo)是綜合各種原材料的優(yōu)點，實現(xiàn)優(yōu)勢互補，以滿足熔模鑄造的要求。值得強調(diào)指出的是，液態(tài)無析出物應(yīng)作為模料配制是否成功的基本標(biāo)志。
3.料分類及特點（模樣模料、水溶性模料、特殊用途模料）：
①模樣蠟：制作蠟?zāi)５南灒挚煞譃橄灮Ａ?、樹脂基模料、填料模料三種： A：蠟基模料：以石蠟－硬脂酸、石蠟－聚烯烴為代表。此類模料一般成分比較簡單，成本較低。通常液態(tài)下粘度小，便于脫蠟和回收。蠟膏屬多相體系，流動性好，但制成蠟?zāi)５馁|(zhì)量和尺寸穩(wěn)定性較差，多與水玻璃制殼工藝配合生產(chǎn)質(zhì)量要求較低的產(chǎn)品。
B：樹脂基模料：此類模料一般成分比較復(fù)雜，成本較高。通常液態(tài)下粘度較大，不利于脫蠟和回收。蠟膏屬均相體系，流動性較差，但制成蠟?zāi)５馁|(zhì)量和尺寸穩(wěn)定性好，多與硅溶膠或硅酸乙酯制殼工藝配合，用于生產(chǎn)質(zhì)量要求較高的軍用或商用精鑄件。國外模料大多屬此類型。
C：填料模料：在上述二類模料本體中均勻混入一定數(shù)量(20%~40%)與之不相溶的固體粉末或水作為填料，用以減小蠟?zāi)Ｊ湛s和縮陷，國外應(yīng)用較為廣泛。但成本高，液態(tài)下粘度大，脫蠟較困難，也不便回收/再生，通常只能一次性使用，故國內(nèi)很少應(yīng)用。
②水溶性模料：遇水溶解或潰散的材料制成的模料，主要用來制作蠟芯，成形蠟?zāi)５膬?nèi)腔和孔洞。有尿素基和聚乙二醇基二種類型，前者價格便宜，通常自由澆注成形，效率低、效果較差,多用于制作要求較低而形狀簡單的蠟芯；后者價格較貴，可壓注成形，效率高、效果好，多用于制作要求較高而形狀復(fù)雜的蠟芯。
③特殊用途模料（澆道蠟、粘結(jié)蠟、修補蠟、樣件蠟）：
A:澆道蠟:專門用來制作澆道的模料。其特點是熔點較低、粘度小。脫蠟時能快速流出或滲入型殼中，從而減輕了蠟?zāi)Ｅ蛎泴π蜌ぎa(chǎn)生的壓力，緩解了型殼開裂的問題。
B：粘結(jié)蠟 ：組合模組時將需要連接處涂上這種蠟后便可相互粘結(jié)起來。
C：修補蠟： 在室溫下就柔軟而具有可塑性，專門用來填補蠟?zāi)?、澆道表面或蠟?zāi)！獫驳澜雍咸幍目p隙、孔洞或修飾表面的針孔、流線等缺陷。
D：樣件蠟：這種模料不但堅韌，能經(jīng)受機械加工過程中必須的裝卡、夾持，還具有優(yōu)良的切削加工性能，可以用刀具方便地制作單件或少量蠟?zāi)６鵁o需模具（壓型），所以令成本大幅度下降。
4.模料回收和再生：
①蠟基模料(石蠟－硬脂酸)的回收處理：
A:目的: 除水、除塵、還原皂化物
B：方法:
沉降分離和過濾以去除水分和粉塵。
酸處理還原皂化物。
C：預(yù)防模料變質(zhì)的措施 :關(guān)鍵是防止硬脂酸皂化和模料過熱。②樹脂基模料的回收處理： A：目的: 除塵、脫水 B：方法:
靜置沉降分離，蒸發(fā)脫水；
過濾和離心分離。
說明：傳統(tǒng)的脫水方法存在防止模料過熱與脫水效率的矛盾。圖示脫水機較好地解決了這一矛盾，脫水溫度控制在＜110℃。
過濾：應(yīng)采用層數(shù)＞20的多層過濾。前面的濾網(wǎng)由金屬絲編織而成，過濾較粗大的顆粒和氧化樹脂；后面的則是一次性使用的紙質(zhì)纖維材料，過濾細(xì)小顆粒。
離心分離： 采用高速離心機將粉塵和水分離出去，獲得灰分＜0.05%的純凈蠟液，較之于過濾法，此法效率較高，且無需專門除水工序，更適合生產(chǎn)廠家現(xiàn)場使用。離心機需經(jīng)常清理，定期清除附著在內(nèi)壁上的固體沉積物。
③模料回收和再生：在回收舊蠟中加入適量新的原材料，使其性能經(jīng)嚴(yán)格檢測達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的要求。由此所得產(chǎn)品稱為再生蠟。通常必須檢測4 項性能: 線收縮率、灰分、軟化點、針入度。
二.制模工藝相關(guān)知識： 1.蠟膏制備：
①蠟基模料制膏方法要點： 蠟液+蠟屑---快速攪拌----保溫靜置。
②樹脂基模料制膏方法要點：
A：小容積蠟缸:蠟液長期保溫靜置
B:大容積蠟缸:分區(qū)溫度控制，慢速攪拌。
說明：具有足夠的制冷能力、恰當(dāng)?shù)臄嚢璺椒?、?yán)格的分區(qū)溫度控制，以便最終獲得溫度合適、狀態(tài)均勻的連續(xù)膏條，是樹脂基模料制膏的關(guān)鍵。（下面這張圖片為宣傳設(shè)備的廣告圖片，說明設(shè)備的精良且穩(wěn)定）
2.制模工藝參數(shù)對蠟?zāi)１砻尜|(zhì)量的影響：
①壓蠟溫度：與蠟膏物理性能和狀態(tài)直接相關(guān)，控制模料流動充型性能，影響蠟?zāi)１砻尜|(zhì)量;與模料膨脹/收縮總量有關(guān)，進(jìn)而對蠟?zāi)１砻婵s陷產(chǎn)生影響。②壓注壓力：壓力是蠟膏流動的直接驅(qū)動力?？刂颇Ａ狭鲃铀俣? 影響蠟?zāi)１砻尜|(zhì)量，同時，提供壓實和補縮壓力，提高蠟?zāi)１砻鎻?fù)制壓型型腔的能力，減小縮陷。
③流動速度：指壓型射蠟嘴處蠟膏流動的線速度。過快造成紊流、噴濺，過慢則造成冷隔。
④充型時間：指從開始壓注到充滿壓型型腔所需的時間。它與流動速度有直接關(guān)系，但又是二個不同的概念。蠟?zāi)３湫屯ǔＲ钥煨楹?，以提高模料的?fù)形能力和蠟?zāi)１砻婀鉂嵍?。充型之所以宜快，是因為蠟?zāi)Ｇ逦妮喞?、光滑的表面是在充滿型腔的最后瞬間才完成的。此時，模料必須保持足夠的流動性，表面任何部位都不能結(jié)有硬皮。
說明：以適當(dāng)?shù)牧鲃铀俣容^快地充型，這就存在一個注蠟口大小和型腔體積及蠟?zāi)１诤裣嗥ヅ涞膯栴}。
⑤壓型溫度：對蠟?zāi)＠鋮s速度有直接影響，與蠟?zāi)１砻媲逦暾?，是否產(chǎn)生縮陷、變形或開裂相關(guān)。
3.制模工藝參數(shù)對蠟?zāi)３叽绲挠绊?/p>
①壓蠟溫度：溫度越高收縮越大，蠟基模料尤甚。
②壓注壓力：壓力增大收縮率減小。壓力小時影響大，壓力超過1.2MPa后影響不明顯。
③流動速度：流動速度對蠟?zāi)３叽鐭o明顯影響。
④充型時間：充型越快收縮越大。
⑤壓型溫度：壓型溫度越高收縮越大。
⑥起模時間 ：起模時間越長，收縮率越小。
說明：工藝參數(shù)主要靠設(shè)備精度來保障，注意選擇設(shè)備時要謹(jǐn)慎！
三、制模設(shè)備：
1.制模設(shè)備分類：
壓蠟設(shè)備常分為氣壓和液壓兩大類型。一般認(rèn)為氣壓設(shè)備結(jié)構(gòu)較簡單，價格便宜，但壓力受限制(<0.6MPa)，主要適用于蠟基模料；而液壓設(shè)備價格較貴，但壓力大(通常>1MPa)，結(jié)構(gòu)緊湊，主要適用于樹脂基模料。
① 氣壓壓蠟機（氣力式壓蠟機、氣動活塞式壓蠟機）： A：氣力式壓蠟機：
B:氣動活塞式壓蠟機
②液壓壓蠟機(換缸壓蠟機、免換蠟缸壓蠟機、全自動壓蠟機)A:換缸壓蠟機:
B:免換蠟缸壓蠟機:
C:全自動壓蠟機:
2.制模設(shè)備控制系統(tǒng)：
控制系統(tǒng)是壓蠟機的神經(jīng)中樞，也是評判其優(yōu)劣的關(guān)鍵所在。①溫度控制: 制模過程溫度控制要求準(zhǔn)確可靠（控溫精度±0.25℃），反應(yīng)靈敏。例如，先進(jìn)的壓蠟機壓蠟溫度顯示的應(yīng)是蠟溫而不是油溫，設(shè)置改變后響應(yīng)要快（1℃/min)。壓型溫度應(yīng)顯示出壓型中靠近型腔部位的溫度，而不僅是壓板溫度。②壓力和流動控制: 近期目標(biāo)是實現(xiàn)壓力和流動相互獨立，各自單獨控制。中期目標(biāo)是實現(xiàn)根據(jù)流速變化進(jìn)行壓力補償，同時實現(xiàn)分段式壓力控制（關(guān)鍵是找準(zhǔn)切換點）。長期目標(biāo)是實現(xiàn)計算機實時控制。
四、熔模鑄造型芯技術(shù)：
1.熔模鑄造型芯的基本要求（耐火度、熱膨脹率、化學(xué)穩(wěn)定性、強度、易脫除）：
①耐火度：型芯應(yīng)具有足夠高的耐火度，以保證它在鑄造高溫下不軟化和變形，一般情況下用于精鑄鑄鋼件的型芯耐火度應(yīng)達(dá)到1400℃以上。
② 熱膨脹率：型芯在加熱過程中熱膨脹應(yīng)小而均勻，以免造成型芯開裂或變形。一般來說其熱膨脹系數(shù)應(yīng)小于4310－6（1/℃）。
③化學(xué)穩(wěn)定性：型芯在高溫下與金屬液不產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)，避免污染合金，防止鑄件表面產(chǎn)生化學(xué)粘砂或反應(yīng)性氣孔。④強度：型芯應(yīng)具有足夠的室溫和高溫強度,保證壓射蠟?zāi)r型芯不折斷，澆注時能承受高溫金屬液的沖擊、浮力和壓力。
⑤易脫除性：鑄件鑄成后通常型芯都是要脫除的。為了便于脫除，型芯必須有相當(dāng)大的孔隙率（約20％～40％）,而不能是完全致密的。這是陶瓷型芯跟一般陶瓷制品的重要區(qū)別。
2.型芯分類和特點（8種）：
①熱壓注陶瓷型芯：
A：成形方法: 在耐火粉料中加入熱塑性材料（如蠟）為增塑劑制成陶瓷料漿，用熱壓注法制成型芯坯體，再經(jīng)高溫?zé)Y(jié)成型芯。B:脫芯方法: 化學(xué)腐蝕。
C:應(yīng)用: 內(nèi)腔形狀復(fù)雜而精細(xì)的高溫合金和不銹鋼鑄件，定向凝固和單晶空心葉片。
說明：這種型芯做的較好的廠家廣東佛山非特新材料有限公司。②傳遞成形陶瓷型芯：
A:成形方法:在陶瓷粉末中混入低溫(熱固性樹脂)和高溫粘結(jié)劑,高壓壓入熱芯盒中成形。其優(yōu)點是不用燒結(jié)。B:脫芯方法: 化學(xué)腐蝕。
C:應(yīng)用: 主要適合真空熔鑄高溫合金鑄件。
③灌漿成形型芯(以硅酸乙酯水解液為粘結(jié)劑)-1: A：成形方法: 陶瓷粉料中加入粘結(jié)劑(硅酸乙酯水解液)和固化劑(例如氧化鈣、氧化鎂、醋酸銨、乙醇胺等)，灌注入芯盒后自行固化成形。B:脫芯方法: 機械方法。
C:應(yīng)用: 內(nèi)腔形狀較寬厚的鑄件。
③灌漿成形型芯(以磷酸鹽為粘結(jié)劑)-2: A:成形方法: 陶瓷粉料（石英粉）中加入粘結(jié)劑(水溶性磷酸鹽)和固化劑(氧化鎂)，灌注入涂掛2～3層型殼的內(nèi)腔或孔洞后自行固化成形。例如重慶精芯通鑄造新材料有限公司生產(chǎn)的JX-
2、JXR-2 和JXR-3芯料(《特種鑄造及有色合金》2007.No5)。B:脫芯方法: 機械方法。
C:應(yīng)用: 內(nèi)腔形狀較寬厚的鑄件。
④水溶型芯: A:成形方法: 以遇水溶解(如食鹽混合料等)或潰散(石膏混合料)的材料配制料漿，自由灌注或緊實成形。(《特種鑄造及有色合金》2011.No8)B:脫芯方法: 用水或稀酸溶失。
C:應(yīng)用: 內(nèi)腔形狀較寬厚的有色合金鑄件。
⑤替換粘結(jié)劑型芯(1): A:成形方法: 用冷芯盒法制成的樹脂砂芯中滲入能在焙燒過程中轉(zhuǎn)變?yōu)楦邷卣辰Y(jié)劑的特殊液體。型芯在常溫和高溫下都有適當(dāng)?shù)膹姸?，澆鑄后潰散性好，容易脫除。
B:脫芯方法: 機械方法。
C:應(yīng)用: 尺寸精度和表面質(zhì)量要求較低的民用產(chǎn)品。
⑥替換粘結(jié)劑型芯(2): A:成形方法：用熔融石英細(xì)砂作骨料，以呋喃樹脂作為常溫粘結(jié)劑，以液態(tài)磷酸二氫鋁為固化劑和高溫粘結(jié)劑，熱芯盒法成型并輔以適當(dāng)?shù)膹娀幚?。其?yōu)點是不用燒結(jié)，型芯易脫除。(《特種鑄造及有色合金》2011.No5)B:脫芯方法: 機械方法。
C:應(yīng)用: 低成本熔模鑄鑄鋼件
⑦水玻璃砂芯: A:成形方法: 以水玻璃為粘結(jié)劑配制芯砂，在緊實成形后浸入硬化劑硬化。B:脫芯方法: 機械方法。
C:應(yīng)用: 與水玻璃型殼配合使用形成內(nèi)腔 ⑧細(xì)管型芯: A:成形方法:將金屬或石英玻璃薄壁管材彎曲、焊接成復(fù)雜管道型芯。B:脫芯方法:化學(xué)腐蝕或留在鑄件中。
C:應(yīng)用:截面無變化或變化不大的細(xì)長孔洞的成型
3.型芯綜合運用典型實例: 實例1 —— 燃油泵殼體
實例2 —— 粒子分離器
實例3 —— 細(xì)管型芯應(yīng)用案例
說明：現(xiàn)代化的陶瓷型芯專業(yè)生產(chǎn)廠流程（成型、精整、檢驗、包裝）：
五、熔模精密鑄造型殼耐火材料的合理選擇：
制殼是精鑄四大生產(chǎn)工序（制模、制殼、爐前、后處理）中對精鑄質(zhì)量影響最大的工序，其次才是焙煉澆注后處理及制蠟?zāi)?。統(tǒng)計表明精鑄件中有60～70℅的返修品或廢品是由型殼質(zhì)量不良而造成的。例如鑄件表面缺陷常見的有：飛翅（披鋒）、流紋、毛刺、鐵豆和局部穿鋼、氣孔、針孔、分層、落砂、鼓脹或凹陷、變形、開裂?。這些缺陷大部分是因型殼表面有裂紋，蟻孔，氣泡，局部涂料堆積干燥（硬化）不透或型殼退性，透氣性差，焙燒不透，高溫吸氣等因素產(chǎn)生的。
1.影響型殼質(zhì)量的主要因素有：
①制殼原輔材料：包括耐火材料、粘結(jié)劑、硬化劑等 ②制殼生產(chǎn)環(huán)境：包括溫度、濕度、風(fēng)速、風(fēng)量等 ③制殼操作水平：工人操作技術(shù)高低、生產(chǎn)經(jīng)驗等
④涂料的質(zhì)量控制及制殼工藝的合理制定：涂料工藝性能的控制和調(diào)整及澆注系統(tǒng)，制殼工藝方法確定。2.耐火材料的技術(shù)驗收條件：
①硅溶膠型殼常用耐火料：鋯英石、白剛玉、高嶺石砂粉等我國均有相關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)：CICBA/C02.09-1999、CICBA/C02.10-1999、CICBA/C02.12-1999、HB5349-86、HB5347-81、HB5348-86(航空工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)）等。
②水玻璃常用的耐火料：精制石英砂粉、白剛玉砂粉及鋁礬土、煤矸石也有國家及行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)如GB/12214-90、GB/12215-90、CICBA/C02.11-1999等。
③上述標(biāo)準(zhǔn)中對耐火材料的物理性能化學(xué)成分等均有明確規(guī)定。但仍需補充以下3項技術(shù)要求因為它們對型殼及鑄件質(zhì)量影響甚大: A：砂粉料中游離鐵（磁性物）含量（游離態(tài)Fe要控制在0.01%以內(nèi)）: 檢測手段： 用JSⅡ-GI型磁性物測定儀（鄭州磨具磨料磨削研究所生產(chǎn)，價格在10000--11000人民幣之間），可以準(zhǔn)確快速測定砂、粉料中FeO%（磁性物）含量。也可采用JB/T6170-2007（普通磨料）磁性物含量測定方法，或手工用強磁（4000高斯以上）對砂、粉（100g）反復(fù)吸收，精確稱量。
危害：游離態(tài)Fe超標(biāo)會產(chǎn)生化學(xué)粘砂，嚴(yán)重惡化脫殼性能，并產(chǎn)生黑點和夾渣。B: 燒失量（要求<0.5%）：判斷型殼耐火料的煅燒是否充分，只要根據(jù)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定的燒失量（灼減）來檢測。（GB/T6901-2004或GB/T6900.1-6900.11-1986）。檢測方法：簡易方法可取耐火粉料100g（150℃烘干，去除水分后再測），精確至0.01g（電子天平稱量）放置在陶瓷或不銹鋼容器中放入型殼焙燒爐（1000-1200℃），保溫2小時以上，再冷卻后稱量其燒失重量，即可知耐火料是否已煅燒徹底（粉料比砂料反應(yīng)更靈敏）。煅燒不透之粉料或輕燒料常會ω〉0.5%，一般在1-3%之間（煤矸石因含一定量之“煤”，其ω〈1.0%為宜）。
危害：燒失量超標(biāo)會導(dǎo)致清殼困難。
C：礦物組成：無論是水玻璃或硅溶膠型殼，其涂料中粉料粒度及撒砂料的粒度均有一定要求；生產(chǎn)實踐表明：硅溶膠型殼表面層涂料其最合適的粉液比n=3.8-4.5（K=50-54%），水玻璃涂料表面層（ρ=1.280g/cm3，M=3.2-3.4，石英粉涂料n=1.2-1.4，（K=36.7-40.3%）。
檢測方法：激光粒度分析儀檢測（成本較高，利用率不高）；一般用“標(biāo)準(zhǔn)”粘結(jié)劑來與待測標(biāo)準(zhǔn)配制涂料，通過檢測其涂料工藝性能來判斷粉料粒度和級配是否合格則是最簡便實用的方法。
危害：礦物組成不同會導(dǎo)致清殼難以程度不同。
六、熔模鑄造涂料工藝性能的控制：
1.涂料工藝性能的內(nèi)容及定義：
①流動性：涂料在蠟?zāi)＃ńM）表面流動能力的大小及其流平性和流淌性的高低。
② 覆蓋性：涂料在蠟?zāi)＃ńM）表面覆蓋能力的大?。櫇裥曰蛲繏煨阅艿母叩停┘霸谝欢魈蕰r間內(nèi)，涂料層平均厚度值的大小。
③致密性：在一定覆蓋性和流動性前提下，涂料內(nèi)部致密程度的高低（粉料的體積濃度）。
④穩(wěn)定性：涂料中的粘結(jié)劑“膠凝”（老化）程度的高低和速度的快慢（涂料的使用壽命長短）。
⑤均勻性：涂料層的均勻及潔凈程度。
⑥懸浮性：涂料中粉料重力沉降傾向的大小或涂料在靜置一定時間后上下層致密性的差別程度。
2.涂料各工藝性能對型殼或鑄件質(zhì)量的影響： ① 流動性的影響： 涂料流動性差將很難形成厚薄均勻的涂層，難以順利流入蠟?zāi)５膹?fù)雜型腔，涂料常會滯留、堆積造成干燥（或硬化）不透，使型殼在該處脫蠟或焙燒時產(chǎn)生裂紋，引起穿鋼、披鋒等缺陷，尤其對于中大件（W>10-200kg）或復(fù)雜件，流動性更是涂料最基本的性能要求。② 覆蓋性的影響：
若表面層涂料對蠟?zāi)駶櫮芰Σ?，不能使涂層在蠟?zāi)Ｉ?00%覆蓋，則鑄件表面會有“結(jié)疤”、“桔皮”等缺陷。涂層（表面層或背層）均應(yīng)有一定厚度要求，過厚則難干燥（硬化）透，型殼易分層、開裂，造成鑄件表面“夾砂”、氣孔（透氣性差）；涂層過薄則在撒砂較粗時會使型殼表面出現(xiàn)“蟻孔”，造成鑄件表面“毛刺”，同時由于干燥或“硬化”過度會使型殼表面產(chǎn)生裂紋，導(dǎo)致鑄件表面披鋒，飛翅、流紋等缺陷出現(xiàn)。第一二層型殼的厚、薄決定了鑄件表面質(zhì)量，背層涂層則決定了型殼整體強度。③ 致密性的影響：
表面層涂料致密性高低，直接影響型殼及鑄件表面質(zhì)量。高致密度涂層能獲得平整、光潔無蟻孔、美觀的型殼內(nèi)表面，鑄件相應(yīng)表面粗糙度細(xì)、缺陷少，可大大降低鑄件返修率（少焊補、打磨）。背層致密度高則型殼強度高，不易開裂，當(dāng)然，過高的致密性涂料會增加成本（粉料多），加速涂料“老化”（粘結(jié)劑薄膜過?。Ｕ辰Y(jié)劑過少時型殼強度低，表面易出現(xiàn)微裂紋，背層型殼易開裂、漏鋼。④ 穩(wěn)定性的影響：
涂料“老化”，即粘結(jié)劑在制殼前已有“凝膠”存在，會使型殼表面層缺陷增多：分層、結(jié)疤、開裂、落砂、夾砂、粗糙等。而且型殼整體強度下降（背層涂料也老化時），還會影響涂料其他工藝性能：流動性下降，覆蓋性增大，致密性大大降低。⑤ 均勻性的影響：
表面層均勻性高低直接影響到鑄件表面質(zhì)量。由于涂掛性差會產(chǎn)生“結(jié)疤”。均勻性差會引起局部表面“毛刺”；潔凈度差（涂料中有蠟屑、粉粒、粗砂）會產(chǎn)生麻坑、毛刺。不均勻的的涂層型殼平面上易開裂（硬化或干燥后），鑄件表面會產(chǎn)生披鋒、“流紋”。背層均勻性差，型殼澆注、焙燒時易開裂。均勻性是涂料質(zhì)量的基本要求之一。⑥ 懸浮性影響：
涂料（桶）上下工藝性能不一致，直接會導(dǎo)致型殼涂層厚薄及致密性不同。硅溶膠涂料懸浮性差，粉料沉降快，為保持涂料的懸浮性，必須24小時低速攪拌，水玻璃涂料也應(yīng)在浸涂時充分?jǐn)嚢?。對于懸浮性差的涂料，邊攪拌邊涂掛是最理想、合理的涂制方法?.涂料工藝性能要求：
①較好的流動性L（包括良好的流平性，一定的流淌性）②適當(dāng)?shù)母采w性δ（100%的涂掛性的前提下）③較高的致密性K（即n）④較好的穩(wěn)定性（ρ
涂增高慢，使用壽命長）
⑤良好的均勻性（均勻而潔凈）⑥較高或穩(wěn)定的懸浮性（f%值穩(wěn)定）
七、硅溶膠粘結(jié)劑：
1.硅溶膠涂料：
①硅溶膠涂料種類：
A、面層涂料：面層涂料及撒砂保證型殼內(nèi)表面質(zhì)量直接影響鑄件表面質(zhì)量。
B、過渡層涂料：過渡層涂料是將面層和背層牢固的粘結(jié)好避免分層，提高型殼強度。C、背涂料：背層涂料制殼是保證型殼的高低溫度強度，保證鑄件不變形和尺寸精度。D、半層涂料：半層涂料不撒砂，主要防掉砂和提高型殼強度
②硅溶膠涂料組成: A.面層涂料： 由耐火材料、粘結(jié)劑、潤濕劑、消泡劑等組成。B.過渡層涂料：由耐火材料、粘結(jié)劑組成。
C.背層涂料：由耐火材料、粘結(jié)劑、選擇性改性材料（石墨粉等）組成。D.半層涂料：由耐火材料、粘結(jié)劑和改性材料組成。③潤濕劑介紹： A、潤濕劑的作用:潤濕劑是一種表面活性劑，其分子一般由兩種性質(zhì)不同的原子基因組成：一種是非極性的親油基因，另一種是極性的親水基因。如聚氧乙烯烷基醇醚（J F C）
B、潤濕劑作用示意圖：表面活性劑（潤濕劑）有一薄層即可，用量為硅溶膠的千分之一左右。表面活性劑親油基因在熔模表面的定向排列如圖所示：
C、國內(nèi)常用潤濕劑種類:國內(nèi)使用最多的潤濕劑（表面活性劑）為JFC，又稱滲透EA，全名聚氧乙稀烷基醇醚。同時還有潤濕劑TX-10（OP-10）、農(nóng)乳130、農(nóng)乳100、還有烷基磺酸鈉、十二烷基苯磺酸鈉等，武漢研制的ZF–401也是很有效的表面添加劑。
④消泡劑介紹：
A、加入潤濕劑后，涂料的表面強力下降了，攪拌過程中易將空氣卷入形成氣泡，為此，需加入消泡劑來消泡，消泡劑一般為有機添加劑，如硅樹脂、醇類。
B、消泡劑作用使氣泡表面膜被拉伸變薄而使氣泡破滅（見下圖）：
⑤粉液比：
A、配方中耐火材料和粘結(jié)劑（硅溶膠）的重量比稱之為粉液比。它直接影響涂料及型殼的性能。應(yīng)加以嚴(yán)格控制。涂料粉液比高，所制型殼內(nèi)表面致密，鑄件表面質(zhì)量好。涂料粉液比高，所制型殼內(nèi)表面強度高，鑄件精度高。粉液比高，型殼干燥時間長。
B、粉液比高、低取決于硅溶膠的粘度和耐火粉料的粒度及粒度級配。
2.硅溶膠涂料的配制： ①涂料配制說明：
②涂料配制，需長時間均勻攪拌，特別新配涂料，嚴(yán)格控制攪拌時間，到時方可測定涂料流杯度和涂片厚度。
A：流杯粘度：一定容積的涂料流盡的秒數(shù)。
國內(nèi)外常用的流杯是美國的Zahn流杯4#（#004）和5#（#005）號杯。容積為44ml，出口孔徑分別為： 4#（#004）?4.27、5#（#005）?5.28，大部分采用4#（#004）居多。
B:涂掛試片的測試:涂料層厚度可用涂掛試片測定其重量。涂片重是采用40mm340mm32mm的不銹鋼涂掛試片來測試，涂片重越大，表明涂層越厚。流杯粘度與涂片重配合使用，可以更好的反映硅溶膠涂料性能。
八、硅溶膠型殼介紹：
1.熔模鑄造型殼的性能基本要求：
①型殼強度：強度是型殼最主要、最基本的要求（常溫強度；高溫強度；殘留強度）；性能良好的優(yōu)質(zhì)型殼應(yīng)具有較高的常溫強度，適當(dāng)?shù)母邷貜姸群洼^低的殘留強度。
②型殼的高溫透氣性：要有良好的高溫透氣性；
③型殼的熱膨脹性，是型殼的重要指標(biāo)，熱膨脹要?。?④導(dǎo)熱性：型殼的導(dǎo)熱性要好，有利補縮、晶粒細(xì)化。
⑤熱振穩(wěn)定性：熱振穩(wěn)定性要好、抗高溫鋼水沖擊能力較強。⑥熱化學(xué)穩(wěn)定性好： 良好的熱化學(xué)穩(wěn)定性，不能形成高溫化學(xué)粘砂和氧化； ⑦脫殼性好：模殼要有良好的脫殼性。2.快干硅溶膠簡介：
① 高分子有機物快干硅溶膠：
快干硅溶膠膠中加入高分子有機物，它本身就是一種強粘結(jié)劑，如乳膠和PVA等高聚物增強材料，高聚物改性硅溶膠會更早達(dá)到膠凝濃度，但并非真正膠凝，只是早期建立濕強度，溶膠不回溶，可以繼續(xù)涂掛下一層，從而縮短制殼時間。
② 離子改性型快干硅溶膠：
加入離子改性在堿性硅溶膠溶液中，通常用鋁、錫、鉛，但是多數(shù)用鋁，鋁Al3+離子加入會發(fā)生水解反應(yīng)生成Al(OH)3膠體,該膠體會增強硅溶膠的粘結(jié)力，有利于使型殼在下一層掛漿前建立足夠的強度。③纖維增強劑型快干硅溶膠：
纖維增強快干硅溶膠與一般的高聚物改性硅溶膠不同，它不是靠加入聚合物，而是靠中加入不溶于的有機纖維（尼龍絲）來增強的，在涂料中加入直徑約20um，長約1mm的尼龍纖維。④一種乳膠增強型快干硅溶膠：
乳膠增強型快干硅溶膠是新推出的一種快干硅溶膠，乳膠增強型快干硅溶膠在高溫下的燒失，被燒失的乳膠成分在型殼中留下微觀孔隙，進(jìn)而降低了型殼的殘留強度并增加型殼的透氣性。3.硅溶膠型殼特點：
①硅溶膠是一種典型的硅溶膠體溶液；
②硅溶膠的性能指標(biāo)：SiO2%、Na2O%、PH、密度、運動粘度、膠體粒徑；
③硅溶膠涂料分三種：面層、過渡層、背層；
④面層涂料中必須加潤濕劑、消泡劑。
⑤硅溶膠制殼工藝簡單，每層為：上涂料、撒砂、干燥；
⑥ 硅溶膠型殼通過水分蒸發(fā)，SiO2溶膠濃度增加、而膠凝。
干燥是影響型殼質(zhì)量的重要環(huán)節(jié)；
⑦影響硅溶膠型殼干燥的因素有：溫度、濕度、風(fēng)力，需嚴(yán)格控制。⑧現(xiàn)在國內(nèi)對溫度控制嚴(yán)格，對風(fēng)力影響尚重視不夠。
⑨快干硅溶膠可防止面層型殼開裂，避免鑄件產(chǎn)生毛刺，可加快制殼速度 ⑩硅溶膠型殼制殼工藝為綠色型殼制殼工藝應(yīng)加以推廣。
九、熔模鑄造件常見缺陷和型殼的關(guān)系：
1.氣孔：型殼培燒溫度低，保溫時間不足，型殼過厚透氣性不好。2.皮下氣孔：型殼內(nèi)表面與金屬液發(fā)生反應(yīng)。3.渣氣孔：型殼焙燒不足。
4.縮松：型殼溫度過低，冷卻速度過快。
5.熱裂：型殼溫度低，冷卻速度過快，型殼強度過高，退讓性差，阻礙收縮 6.金屬刺：面層涂料粉液比低，流杯粘度低，涂料與蠟?zāi)１砻鏉櫇裥圆?，面層砂過粗。
7.粘砂：層涂料用耐火材料和撒砂材料雜質(zhì)含量高，耐火材料及耐結(jié)劑選用不當(dāng)。
8.表面麻坑：耐火材料中雜質(zhì)含量過高。
9.夾雜物：型殼面層干燥硬化不良，型殼涂層結(jié)合不良、面層剝落。
型殼強度低，承受不了金屬液沖擊。
型殼脫蠟后放置時間過短，水分多升溫過快，澆口杯掉砂。
10.型殼膨脹（鑄件變形）：型殼耐火材料雜質(zhì)含量過高，耐火材料煅燒溫度
低，粘結(jié)劑高溫性能差。11.鑄件表面凹陷：型殼分層，型殼面層向內(nèi)膨脹。
12.鑄瘤：面層涂料中氣泡未被排除，涂掛時蠟?zāi)９战翘?、溝槽處、鑄字處有
氣體夾雜在涂料中。
13.鼠尾：面層熱膨脹系數(shù)大，而背層熱膨脹系數(shù)小，在焙燒加熱過程中面層
翹起。面層和背層結(jié)合不牢。
14.變形：型殼在高溫澆注時，高溫強度低而導(dǎo)致鑄件變形。
十、熔模鑄造合金：
鑄造技術(shù)是金屬熔煉技術(shù)和鑄造成形技術(shù)的結(jié)合。
鑄件表面質(zhì)量和尺寸精度主要取決于鑄型的成形技術(shù)和質(zhì)量。
鑄件的物理性能和內(nèi)部質(zhì)量則取決于合金種類的選擇和合金的熔煉質(zhì)量。1.鑄造合金熔煉質(zhì)量的標(biāo)準(zhǔn)： ① 合金的成分合格：合金中各元素的含量,決定了該合金的組織結(jié)構(gòu),而合金的組織結(jié)構(gòu)又決定了合金的性能。② 合金的熔煉溫度和澆注溫度合適：
A:合金熔煉溫度太低時,易出現(xiàn)某些元素的偏析,特別是溫度低,合金在熔化中形成的夾雜物不易浮出來。
B:合金液的澆注溫度太低,合金液流動性差,不易充滿鑄型;合金液的澆注溫度過高時,一方面將增大合金液的收縮 ,另一方面由于溫度高,合金液中的吸氣量大,因而厚大的鑄件將出現(xiàn)縮孔,縮松和氣孔等缺陷。C:常用精鑄合金熔點范圍如下表。精密鑄造的澆注溫度大致為熔點加100-170℃。
③ 合金的純凈度高:以鋼為例,鋼中的有害元素(硫.磷)和非金屬夾雜物(氧化物.硫化物.硫氧化物)降低到一定的低水平后,鋼的性能將產(chǎn)生質(zhì)的提高,它表現(xiàn)在: A:物理性能大幅提高:沖擊韌性提高20%至1倍;抗疲勞壽命大幅提高;抗腐蝕性能提高,耐磨性提高;變形加工性和焊接性變好.B:鑄造性能改善:合金流動性提高;鑄件縮孔.縮松傾向減小;鑄件裂紋傾向減小.說明：一般純凈鋼中：S+P+N+H+TO＜100310-6 即小于100ppm(百萬分之一)。
④合金純凈度的評定方法：
A：有害元素分析法：采用光譜或化學(xué)方法，定量分析合金中的硫、磷等有害元素；采用氣體分析儀定量分析合金中的氮、氫、氧元素。根據(jù)兩者總量的高低評定合金的純凈度。
B：非金屬夾雜物顯微檢驗法：根據(jù)國標(biāo)GB/T 10561-2005《鋼中非金屬夾雜物含量的測定--標(biāo)準(zhǔn)評級圖顯微檢驗法》對合金材料取樣在顯微鏡下觀察非金屬夾雜物形態(tài)與大小對比標(biāo)準(zhǔn)評級圖，評定其級別。
說明：該標(biāo)準(zhǔn)圖片是在100倍顯微鏡下0.5平方毫米正方形視場所見。該標(biāo)準(zhǔn)將夾雜物的類型和形態(tài)分為五大類，即A（硫化物類）、B（氧化鋁類）C（硅酸鹽類）、D（球狀氧化物類）Ds（單顆粒球狀類）。
該標(biāo)準(zhǔn)圖片夾雜物的級別i分為 0.5、1、1.5、2、2.5、3 等六個級別。該標(biāo)準(zhǔn)適用于壓縮比大于或等于3的軋制型材的夾雜物顯微評定。
⑤熔模鑄造工藝對合金的選擇和熔煉的特點：
A.適用的合金等級高,對熔煉設(shè)備和冶金質(zhì)量技術(shù)要求高 B.鑄件壁薄或重量小,與其它鑄造方法比,熔煉設(shè)備的容量小 C.鑄型(即型殼)溫度高,要重視合金澆注后的措施 2.熔模鑄造用合金: ①鑄造合金的分類: A.鐵基合金—也稱黑色金屬 B.非鐵合金—也稱有色金屬
C.超級合金—主要指鎳基和鈷基合金
②常用的熔模鑄造合金(鑄造炭鋼和低合金鋼、鑄造不銹鋼):
我國與發(fā)達(dá)國家所用熔模鑄造合金對比如下圖所示：
3.鑄造碳鋼和低合金鋼：鑄造碳鋼和低合金鋼是中國熔模鑄造工藝，特別是
水玻璃工藝使用最多的合金。
①碳鋼的凝固結(jié)晶過程及組織：碳鋼凝固結(jié)晶的特點是分為兩個階段即
一次結(jié)晶過程形成奧氏體,隨后的二次結(jié)晶過程最終轉(zhuǎn)變?yōu)殍F素體和 珠光體。
由于熔模鑄造工藝的特點,如鋼液澆注溫度高、型殼溫度高、散熱慢, 導(dǎo)致鑄件冷凝過程緩慢,形成的奧氏體結(jié)晶粗大,在二次結(jié)晶中便形 成長針狀或片狀的鐵素體,稱為魏氏組織,機械性能低,特別是韌性差 說明：含炭量0.2%-0.4%的炭鋼精鑄件易形成魏氏組織,必須進(jìn)行退火或正火熱處理,消除魏氏組織以提高機械性能。③ 碳鋼的鑄造性能分析：鑄鋼的鑄造性能比鑄鐵差，表現(xiàn)在鋼液的流動性較低；易氧化和形成夾雜物；體積收縮和線收縮比較大.因而鑄鋼件容易形成縮孔、縮松、裂紋和氣孔等缺陷。應(yīng)充分了解鋼的以下鑄造性能： A、鋼液的流動性較低（影響因素有三個方面）：鋼液過熱溫度、鋼的含碳量、鋼液中的氣體和夾雜物含量。
B、鋼的體積收縮較大（碳鋼的體積收縮率與鋼的含碳量有關(guān)）：
說明：以上為自由線收縮，若鑄件的收縮受鑄型的阻礙時，其受阻的部位的線收縮率將會小一些。
鋼的體積收縮可分三個階段，即液態(tài)收縮、凝固收縮、固態(tài)收縮.鋼液過熱溫度愈高,液態(tài)收縮愈大，愈易形成縮孔.鋼在凝固初期形成樹枝狀結(jié)晶,阻塞了鋼液的補縮通道,形成分散的微小縮孔,即凝固收縮易形成縮松.C、線收縮率：鋼的線收縮是鋼在凝固后冷卻至室溫的尺寸收縮,含碳量不同的碳鋼，線收縮率也不同。
D、裂紋傾向：鑄鋼件在冷卻過程中常易產(chǎn)生裂紋，裂紋分為熱裂和冷裂。裂紋產(chǎn)生原因：
內(nèi)因：鋼中有害元素及氧化夾雜物。外因：鑄件冷卻收縮時的受阻程度。
④鑄造低合金鋼的特點：鑄造低合金鋼是在碳鋼的基礎(chǔ)上加入少量（總量<5%）的合金元素，其主要作用是:提高鋼的淬透性、細(xì)化鋼的晶粒、對鋼的鐵素體進(jìn)行固溶強化；通過這三個方面的作用,提高鋼的機械性能。
說明：要達(dá)到強化的目的，低合金鋼鑄件必須進(jìn)行熱處理，以發(fā)揮合金元素能提高鋼的淬透性的特點,主要熱處理方式是調(diào)質(zhì)處理:淬火加回火或正火加回火。
A、加入到鋼中的合金元素有兩類：
一類是主加元素，對鋼的各方面性能起主導(dǎo)作用，這類元素有：
Cr、Ni、Mo、Mn、Si、Cu等。
一類為微量元素，它們在鋼中含量少，不改變顯微組織的構(gòu)成，主要作用是細(xì)化晶粒、對鋼液起精煉和去氣的作用，常用微量元素有V、Ti、Nb和稀土元素。B、鑄造低合金鋼的鑄造特點：
▼Cr、Mo、V、Ti、Al在鋼中形成高熔點氧化物，降低流動性，Mn、Ni、Cu、Si提高流動性,低合金鋼是上述兩類元素的復(fù)合,故流動
性與炭鋼相似；
▼大部分合金元素易氧化，形成非金屬夾雜物多,熔煉中需注意覆
蓋、脫氧及靜置；
▼易產(chǎn)生元素偏析,且導(dǎo)熱性差,故易產(chǎn)生裂紋,可加少量微量元
素細(xì)化晶粒減輕枝晶偏析,減少裂紋傾向。
4.鑄造不銹鋼：鑄造不銹鋼是我國熔模鑄造工藝,特別是硅溶膠型殼精
鑄工藝中,采用最多的合金。
①鋼的腐蝕現(xiàn)象及原理：鋼的腐蝕是外部氣體和液體介質(zhì)對金屬的破壞過程.鋼的腐蝕現(xiàn)象分為兩種,化學(xué)腐蝕和電化學(xué)腐蝕。
②提高鋼耐蝕性的途徑：
A:使金屬表面形成均勻、致密、穩(wěn)定的鈍化膜，阻止了介質(zhì)對金屬的蝕。B:使金屬具有均勻的單相組織，防止金屬的電化學(xué)腐蝕。
C:在雙相組織的金屬中，加入某些元素提高陽極的電極電位，減小兩相 的電極電位差，從而減少電化學(xué)腐蝕。
③不銹鋼中各元素的作用: 碳：耐蝕性要求愈高的鋼，碳含量應(yīng)愈低。鉻：能形成足夠厚度的鈍化保護(hù)膜。
鎳：鎳是擴大奧氏體區(qū)的元素，鎳本身也是一種極不容易氧化的元素。
鉬、銅：加入鉬、銅等元素可提高在鹽酸、稀硫酸、堿溶液等中的耐蝕能力。鈦、鈮：能防止晶間腐蝕傾向。
錳、氮：與鎳一樣是擴大奧氏體區(qū)的元素。
④鑄造不銹鋼的分類：
A.按鋼中合金元素不同分為三大類（鉻不銹鋼、高鉻不銹鋼、鎳鉻不銹鋼）:
鉻不銹鋼：其公稱含鉻量為13%，按不同含碳量分為五種：0Cr13、1Cr13、2Cr13、3Cr13、4Cr13，含碳量愈低，抗蝕性能愈好，但隨著含碳量增加，強度和硬度提高而脆性增加。
高鉻不銹鋼：公稱含鉻量為28%和34%,且含炭量也高,由于鉻-鐵原
子比高,電化學(xué)性質(zhì)更穩(wěn)定,抗蝕性更好,但機械性能差,硬而脆。鎳鉻不銹鋼：公稱含鉻量為18%。加入8%的鎳就能獲得單一奧氏體
組織的不銹鋼，具有良好的抗蝕性，當(dāng)加入鉬、鈮、氮、銅等元素后則進(jìn)一步提高了鋼的抗蝕性,有的則形成雙相不銹鋼,具有更高的強度。
B.按鋼的組織結(jié)構(gòu)可分為五類: 馬氏體不銹鋼:能形成穩(wěn)定鈍化膜含碳偏低的鉻不銹鋼,如中國牌
號的ZG1Cr13、ZG2Cr13，也是指美國牌號中400系列不銹鋼的410,鑄件退火后進(jìn)行淬火再回火,獲得單一馬氏體的不銹鋼抗蝕性較好。
鐵素體不銹鋼:含鉻量比馬氏體不銹鋼更高，有些還加入少量Ni、Mo等元素。中國牌號ZG1Cr17、ZGCr28，美國牌號的430屬于這一類,鑄件退火后為鐵素體并具有高鉻炭化物,相的電極電位高,抗蝕性較好。
奧氏體不銹鋼：這一類不銹鋼含鉻18%含鎳8%，含碳量很低或加
入少量鈦、鈮、氮等元素，形成單一奧氏體組織的不銹鋼,抗蝕性好,如中國牌號ZG0Cr18Ni9，又如美國牌號300系列不銹鋼中的304。
奧氏體—鐵素體雙相不銹鋼：它比奧氏體不銹鋼含鉻量更高，通
過調(diào)正Cr/Ni當(dāng)量比，形成奧氏體/鐵素體大體相當(dāng)?shù)谋壤?，其特點是在抗蝕性好的基礎(chǔ)上，具有較高的強度和韌性,有的還加入氮提高屈服強度.如美國牌號
329、CE8—MN，中國牌號ZG0Cr25Ni4Mo，均屬于這一類。
沉淀硬化型不銹鋼：是指美國牌號CB7-Cu或中國牌
ZG0Cr17Ni4Cu4Nb，其特點是強度高，比奧氏體不銹鋼高4倍，它是由美國變形鋼鋼號17-4PH演變而來的鑄造不銹鋼。這種鋼先通過淬火獲得馬氏體，再經(jīng)過496℃左右的時效處理，在基體相上析出了彌散微小的富銅相質(zhì)點，從而強度大為提高,稱為沉淀硬化,這種鋼的抗腐蝕性能與304是相當(dāng)?shù)摹?/p>
⑤鑄造鉻鎳不銹鋼的固溶化處理和穩(wěn)定化處理：
A.不銹鋼的腐蝕往往是沿著晶粒的界面進(jìn)行，被稱為“晶間腐蝕”； 產(chǎn)
生原因是奧氏體不銹鋼在鑄造條件的常溫下，金相組織是奧氏體+碳化 物，碳化物沿奧氏體晶界析出，這種碳化物中含鉻量非常高，它將奧 氏體晶界周邊的一層中的鉻原子奪走，造成了貧鉻層，而不能形成鈍 化保護(hù)膜，從而容易出現(xiàn)上述的“晶間腐蝕”。
B．奧氏體不銹鋼固溶化處理的目的,是為了消除鑄態(tài)鎳鉻不銹鋼中的碳化物，避免在奧氏體晶界周邊出現(xiàn)貧鉻層。但實際生產(chǎn)中，雖經(jīng)過固溶化處理，仍有少量碳化物析出，故易發(fā)生晶間腐蝕。為避免這種現(xiàn)象，有兩種措施：
第一是嚴(yán)格控制含碳量，對于厚壁零件，或有加工面的鑄件，含
碳量要比規(guī)范要求低；
第二是在鋼中加入適量的比鉻更強的碳化物形成元素鈦或鈮，鈦、鈮的加入量為53（%C-0.02%）--0.8%。
說明：加入了鈦或鈮后的鎳鉻不銹鋼鑄件，還必須經(jīng)過熱處理即“穩(wěn)定化處理”，才能保證充分形成碳化鈦（或碳化鈮）。
C.穩(wěn)定化處理:是將鋼在固溶處理后，再加熱到850-900℃保溫一段時間（加鈦時保溫4h，加鈮時保溫2h）然后再淬水快冷。這種處理可充分發(fā) 揮鈦（或鈮）作用，將鉻穩(wěn)定在奧氏體晶體內(nèi)---稱為穩(wěn)定化處理,是提高鋼的抗腐蝕能力的必要措施。⑥鑄造鉻鎳不銹鋼中,鉻鎳當(dāng)量比與鐵素體含量的關(guān)系：
A．以促進(jìn)鐵素體形成的鉻元素的能力為基數(shù),將鋼中所有促進(jìn)鐵素體形成元素的能力之和稱為鉻當(dāng)量,用下式表示:
B.以促進(jìn)奧氏體形成的鎳元素的能力為基數(shù),將鋼中所有促進(jìn)奧氏體形成元素的能力之和稱為鎳當(dāng)量,用下式表示:
C.人們研究發(fā)現(xiàn)鉻鎳當(dāng)量比值Cre/Nie與鋼中鐵素體的體積百分?jǐn)?shù)有一定的關(guān)系；Schoefer 圖表示了這種關(guān)系,圖中縱座標(biāo)表示按鋼中元素含量計算的鉻鎳當(dāng)量比值Cre/Nie,橫座標(biāo)表示鋼中鐵素體的體積百分?jǐn)?shù),曲線表示了兩者之間的函數(shù)關(guān)系。
⑦關(guān)于鑄造鉻鎳奧氏體不銹鋼具有磁性的解釋：
A．鐵素體是鐵磁性體心立方晶格的微觀組織,奧氏體是無磁性的面心立方晶格的微觀組織,故鉻鎳奧氏體不銹鋼應(yīng)是無磁性的.但實際生產(chǎn)中發(fā)現(xiàn)成份雖合格,但鋼仍具有微弱磁性,說明鋼中存在少量鐵素體.其原因有二: 一是Cre/Nie偏高；二是固溶化處理不當(dāng)。
B.檢查奧氏體不銹鋼中鐵素體含量的方法: 由于鐵素體的強度高于奧氏體,因此奧氏體不銹鋼在成份合格的基礎(chǔ)上存在少量鐵素體(5%-10%)對鋼的機械性能是有益的,但這需由供需雙方在合同中規(guī)定.檢查鐵素體含量的方法有:一鎳鉻當(dāng)量比計算法、二磁性法、三金相分析法。
十一、熔模鑄造合金的熔煉技術(shù)
1.鑄鋼熔煉的基本技術(shù)要點：
① 鋼液的脫氧：鋼在非真空感應(yīng)爐中熔煉時，氧氣通過 大氣、鋼料及合金、爐
渣、坩堝進(jìn)入鋼液里。給鋼的性能帶來極大危害。
A: 氧在鋼中存在的形式（2種）: 溶解氧和化合氧
鋼液中的總含氧量 ＝ 溶解氧含量 + 化合氧含量
B:氧在鋼中的危害（3點）：
鋼液中的溶解氧使合金元素氧化，增大燒損,且形成夾雜物。
鋼液凝固過程中溶解氧與鋼中的炭反應(yīng)生成CO氣泡，在鑄件內(nèi)形成氣孔。
鋼凝固后，氧化物、硫氧化物以夾雜物形態(tài)存在于鋼中，對鋼的性能產(chǎn)生不利影響。
C:氧進(jìn)入鋼液的途徑（4種）：
大氣中的氧及水蒸氣；爐渣中的氧化鐵；爐料帶入的氧化鐵及其他氧化物； 爐襯材料高溫下氧化物的分解。
D:脫氧方法(3種)：沉淀脫氧和擴散脫氧及綜合脫氧。
沉淀脫氧：向鋼中加入對氧親合力大于鐵的元素，與鋼液中的溶解氧化合，形成不溶于鋼液的氧化物，且該氧化物借助浮力自鋼液中排出使鋼中含氧量下降的方法。
擴散脫氧:是向爐渣中不斷加入脫氧劑，使?fàn)t渣中氧（FeO）降低.鋼液中的氧將不斷地向爐渣擴散,直到新的平衡為止,從而降低了鋼液中氧含量,這就是擴散脫氧的原理。(說明：根據(jù)能斯脫分配定律，能同時溶解于爐渣和鋼液兩相中的氧，當(dāng)溫度在一定下，溶解反應(yīng)達(dá)到平衡時，兩相中氧的濃度比為常數(shù))。擴散脫氧劑有炭粉、硅鐵粉、鋁粉、硅鈣粉、炭化鈣、鋁石灰等。
說明：沉淀脫氧能使鋼中含氧量降到較低水平，但在鋼中留下氧化夾雜物多。
擴散脫氧降低含氧量的速度較慢，但氧化夾雜物數(shù)量最少。
先擴散脫氧后，再進(jìn)行沉淀脫氧可以進(jìn)一步降低鋼中的氧和夾雜物的含量。
E:選擇脫氧元素的原則（4點）：
對氧的親合力要強。脫氧能力順序為：
具有與鋼相似的熔點、比重;且沸點高、溶解度大。
與氧形成的產(chǎn)物容易聚集長大;自鋼液中浮出。
鋼中能容許殘留的脫氧元素存在。
F:單一元素脫氧劑與復(fù)合元素脫氧劑 ：
單一元素脫氧時其氧化物熔點高于鋼,不利于聚集上浮。
復(fù)合元素脫氧時,生成復(fù)合氧化物，熔點下降，容易聚集上浮。
說明：硅、錳是復(fù)合脫氧劑中必不可少的元素。G: 常用沉淀脫氧劑及狀態(tài): 錳(錳鐵、金屬錳、電解錳）
硅（硅鐵、結(jié)晶硅）
錳和硅（分別使用或錳硅合金）鋁（純鋁）
鋁、硅、錳共用
鈣合金（硅鈣合金、硅鈣錳合金、硅鈣鋁鋇合金）
稀土元素(鑭、鈰、鐠、釹)其他脫氧元素(鎂、鈦、鋯、硼)H:影響擴散脫氧的因素（3點）: 溫度影響；鋼—渣接觸面大??；爐渣成份影響。
I:擴散脫氧劑的選擇考慮因素（2點）: 脫氧能力與效果； 殘余的脫氧元素對鋼的性能的影響。
J：感應(yīng)爐不利于擴散脫氧的原因（3點）：
熔池的上表面積與體積之比小；渣層溫度低；熔化時間短。
②鋼中氣體和有害元素：鋼中均含有H、O、N、P、S、As、Bi、Pb、Sb、Sn
等有害氣體和雜質(zhì)，將給鋼的性能帶來很大危害。
A：氫元素：
氫在鋼中存在的形式（2種）：
氫以原子狀態(tài)溶解于鐵液中。
氫以原子狀態(tài)溶解于固體鐵中。但溶解度小于鐵液中,且在鐵的三種同質(zhì)異晶
中不同,即在鐵素體中溶解度最小,高溫鐵素體較小,奧氏體中最大。
影響氫在鋼中溶解度的因素（4個）：
溫度； 氫分壓； 合金元素；金屬組織結(jié)構(gòu)。
氫對鋼的危害：
含氫量高的鋼會產(chǎn)生脆性斷裂，斷口區(qū)內(nèi)呈白色斑點，故稱白點。
降低鋼中含氫量的措施（熔化期6點、精煉期3點、出鋼澆注期4點）：
熔化期：裝料前造底渣；選用潔凈爐料；大功率快速熔化；避免向熔池中加固體冷料；含氫高的純金屬和鐵合金要進(jìn)行去氫退火；不在濕度高的天氣熔煉對氫敏感的鋼。
精煉期：選擇合適的爐渣；精煉期加入的鐵合金要充分烘烤；精煉期時間不要過長，溫度不要過高。
出鋼澆注期：出鋼槽要干燥；縮短澆注時間；帶渣覆蓋澆注；要求特殊的可
吹氬脫氫處理。B：氮元素：
氮在鋼中存在的形式（2種）：
以原子狀態(tài)溶解在鋼液中，也溶解在固體鋼中。
與鋼中的Ti、Zr、Al、V、B、Cr 等元素形成氮化物,溶解于鋼中。
氮在鋼中的作用（有害作用和有利作用）：
有害作用：鋼液冷卻凝固時，氮以氣體狀態(tài)出，形成氣泡或疏松。
氮在固態(tài)鋼中，形成氮物，降低了鋼的塑性。有益作用：氮能穩(wěn)定奧氏體，擴大奧氏體相區(qū)。
TiN、ZrN、AIN能阻止高溫下奧氏體晶粒的長大。
降低鋼中含氮量的措施：采用含氮量低的爐料，應(yīng)選用含氮低的鉻鐵，純鐵
含氮量也較高。在裝料前造底渣，鉻鐵不要裝在爐底，而應(yīng)在爐料熔化后加入，控制澆注溫度和時間。
C:硫元素：
硫在鋼中存在的形式：
硫以硫化物、硫氧化物形態(tài)，存在于鋼的晶界上
硫在鋼中的有害作用：
降低鋼的熱塑性；降低鋼的耐腐蝕性；降低鋼的焊接性能。
說明：對于大多數(shù)鋼，硫是有害雜質(zhì)；但在易切削鋼中，硫是作為改善切削性能 的合金元素存在。
非真空感應(yīng)爐脫硫方法（堿性爐渣脫硫法）： 原理:把能溶解在鋼液中的〔FeS〕變?yōu)椴蝗苡阡撘憾苡跔t渣的穩(wěn)定的硫化物如(MnS)、(CaS)等,然后去除爐渣達(dá)到脫硫目的。
〔FeS〕+(CaO)=(FeO)+(CaS)〔FeS〕+(Mn)=(Fe)+(MnS)影響爐渣脫硫效果的因素：
熔煉溫度；爐渣堿度；鋼液中氧含量；鋼中的合金元素；鋼液與渣的接觸面積。
爐渣脫硫在非真空感應(yīng)爐中的應(yīng)用：
在坩堝底部裝入石灰70%~80%,螢石20%~30%的造渣料,加入量約為鋼料的2~3%,直到精煉完成的出鋼前去除堿性渣,稱為單渣法。也可在熔化完后將堿性渣扒除,再造新的堿性渣,在精煉期進(jìn)一步脫硫,稱為雙渣法。
非真空感應(yīng)爐脫硫方法（沉淀脫硫法）：
原理：向鋼液中加入對硫親和力強的元素，使其形成穩(wěn)定的不溶于鋼液的硫化物或硫氧化物，且從鋼液中上浮進(jìn)入爐渣，從而實現(xiàn)脫硫的目的。但必須在脫硫之前，對鋼液要充分脫氧。
沉淀脫硫用元素的要求（4點）：
與硫有很強的親和力。對硫親和力遞減次序為:Ca、La、Ce、Mg、Zr、Ti 脫去相同量的硫所需的元素量少的有利于脫硫。在鋼中有較高溶解度的元素。脫硫產(chǎn)物應(yīng)比重小，易上浮
沉淀脫硫在感應(yīng)爐中的應(yīng)用：
在精煉期內(nèi)，配合脫氧可同時進(jìn)行沉淀脫硫。常用脫硫劑有鈣、鎂、稀土等合金、鋯鐵、鈦鐵等。
新的冶金技術(shù)發(fā)展，有用氬氣作為載體，向鋼液噴射粉狀脫硫劑。
D：鋼中微量有害元素：
主要是指Pb、Sn、Bi、Sb、As等，它們形成低熔點共晶體富集在晶界上,對鋼的性能危害極大。微量有害元素的去除在非真空感應(yīng)爐中是困難的，只有嚴(yán)格控制原材料中有害元素的量。
③鋼中的非金屬夾雜物：鋼在熔煉和澆注過程中,形成的各種氧化物、硫化物、以及其復(fù)合化合物,均以夾雜物的形態(tài)存在于鋼中,現(xiàn)代的冶煉技術(shù)還不可能將它們完全沏底從鋼中排除。研究表明夾雜物的數(shù)量、大小、形態(tài)和分布狀況對鋼的性能有明顯的影響,當(dāng)夾雜物含量降到一定水平時,鋼材性能將發(fā)生質(zhì)變的提高。在當(dāng)前冶金和鑄鋼行業(yè)已將生產(chǎn)純凈鋼作為技術(shù)進(jìn)步的主攻方向，這首先要在熔煉中對鋼中的夾雜物進(jìn)行嚴(yán)格的冶金控制。一些圍繞純凈鋼生產(chǎn)的精煉技術(shù)如AOD爐、VOD爐、電渣熔鑄、喂線技術(shù)、鋼包吹氬及噴粉技術(shù)等等，已得到推廣應(yīng)用。
A：鋼中夾雜物的種類（6類）：
簡單型氧化物的夾雜；復(fù)合型氧化物的夾雜；簡單型硫化物的夾雜； 復(fù)合型硫化物的夾雜； 氮化物夾雜； 硫氧化物的夾雜；
B：非金屬夾雜物的性質(zhì)和特點:
夾雜物的塑性: 脆性不變形夾雜物。如 Al2O3 CeS TiN
半塑性夾雜物。如FeO、Re2O2S
塑性夾雜物。如MnS、FeO2MnO、MnO2SiO2 夾雜物的形狀:帶狀、鏈狀、塊狀、點狀、多角形、網(wǎng)狀。
夾雜物的大小及數(shù)量：夾雜物大小以微米來算,當(dāng)夾雜物小到某一尺寸時，對
其性能就沒有影響，這一尺寸稱為該鋼種的夾雜物臨界尺寸。
夾雜物的分布：熔點低于鋼的夾雜物，分布在晶界上，對鋼的性能最不利。熔
點高于鋼的夾雜物，在鋼中起晶核作用，危害較小。比重大的夾雜物容易偏析，嚴(yán)重時易形成縮松。
C：非金屬夾雜物對鋼性能的影響（7點）：
促使鋼出現(xiàn)韌性斷裂和脆性斷裂。
降低鋼的疲勞極限。形成氫脆即白點。
對鋼的物理性能，如導(dǎo)磁率、電阻率、矯頑力、膨脹系數(shù)都有不利影響。使鋼的制品在拋光加工后的表面光潔度下降。是造成點狀腐蝕的根源。對鋼的切削性能的影響。
D:鋼中夾雜物的來源(內(nèi)生夾雜物和外來夾雜物): 內(nèi)生夾雜物的來源: 鋼中合金元素與大氣之間的化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)物。
脫氧劑與鋼液中氧、氮、硫反應(yīng)的產(chǎn)物。
溶解于鋼液中的氧、氮、硫等在鋼冷卻時，因溶解度下降而析出后與鋼中合金元素的化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)物。
鋼液中的合金元素與坩鍋、爐渣、鑄型之間的化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)物。
外來夾雜物: 原材料帶入的夾雜物。
鋼液對坩鍋的沖刷融蝕產(chǎn)物。
操作中落入的爐渣、砂粒、耐火材料、鑄型材料等。E:降低鋼中夾雜物的措施（15點）: 選擇清潔干凈的爐料;減少回爐料的配比;選擇合適的爐襯材料及純凈度;選擇合適的感應(yīng)爐頻率;加快重熔速度;造底渣復(fù)蓋鋼液;選擇純凈干燥的造渣材料和除渣劑;不在潮濕天氣熔煉對氫敏感的鋼;合金加入前要預(yù)熱或除氣;脫氧劑的選擇和合理的加入順序及方法；脫氧后鋼液的靜置；除渣劑正確使用；合適的澆注溫度；縮短鋼液的澆注過程的時間；防止鋼水進(jìn)入鑄型后的二次氧化
F:鋼中夾雜物形態(tài)的冶金控制(氧化夾雜物和硫化夾雜物): 不同形態(tài)的夾雜物，對鋼的性能影響有很大區(qū)別，因此采取措施調(diào)正夾雜物的形態(tài)，可以減少夾雜物的有害影響;所謂通過冶金控制來改變夾雜物形態(tài)，就是向鋼液中加入適當(dāng)?shù)脑?，以改變鋼中原有夾雜物組成和形態(tài)，并使其成為理想的夾雜物形態(tài)的方法。
氧化物型夾雜物的調(diào)正控制:Al2O3夾雜以簇狀形態(tài)聚集，屬脆性夾雜物，對
鋼的性能不利，用硅鈣鋁合金處理鋼液，其夾雜物是鈣鋁硅酸鹽，其熔點低且是球狀塑性夾雜物，減少了對鋼的強度和韌性的不利影響。
硫化物型夾雜物的調(diào)整控制:鋼中硫化物主要是MnS，并多以鏈狀或多角形
存在于晶界上，而若成球狀分布則對鋼才有利，其方法是加入合金元素，將錳從MnS中置換出來，形成新的硫化物,并具有不變形成球狀的特點。
改善硫化物型夾雜物形態(tài)的方法有:加入鈣，形成CaO-Al2O3為核心，外包
CaS+MnS外殼的球狀復(fù)合硫氧化物。此外還有用加入稀土、鈦、鋯等元素來調(diào)正MnS的形態(tài)的。
2.非真空感應(yīng)爐鑄鋼快速重熔的方法: 堿性或中性爐襯的小容量非真空感應(yīng)電爐鑄鋼熔煉操作程序(8步):
①熔煉前準(zhǔn)備：
配料：用與要求鋼號成份相同或相近的優(yōu)質(zhì)型材邊角料或經(jīng)過精煉處理的連鑄棒料作主料，一般回爐料的配入應(yīng)控制在30%以內(nèi)，鑄件質(zhì)量要求高的不使用回爐料，用于調(diào)正成份的鐵合金量不超過5%；按照配料單準(zhǔn)確稱量爐料并記錄在案。
對爐料的要求：所有金屬爐料需清潔無銹蝕、無油污、干燥無水份?；貭t料經(jīng)過拋丸后無殘留的型殼材料。電解金屬如電解鎳需經(jīng)800℃烘烤的脫氫處理，其他熔煉中途加入的鐵合金均需稱量后置于≧100℃烘箱中待用；造渣劑石灰和螢石應(yīng)置于烘箱中備用，防止吸潮；除渣劑應(yīng)篩去灰份經(jīng)低溫烘干后置于爐前備用。
裝料：首先用80-90%的干石灰，10-20%的螢石作造渣劑，加入爐底造底渣, 當(dāng)鋼料開始熔化即可接觸造渣劑并覆蓋鋼液，造渣劑數(shù)量約為爐料重量的1-2%，以能完全覆蓋鋼液為原則；將細(xì)小的鋼料墊于爐底，然后將難熔且不易氧化的鐵合金和金屬如鉬鐵、鎢鐵及電解鎳等加在爐底，其他鐵合金及金屬應(yīng)在預(yù)脫氧后加入，其余主料應(yīng)較緊密的豎立裝于爐內(nèi)，當(dāng)自下而上的熔化時便于向下推料。
提示1：由于感應(yīng)電爐具有爐膛深度與直徑比大，金屬爐料是被電磁感應(yīng)而加熱熔化，為提高電效率而爐壁厚度薄等特點，致使鋼液與渣層接觸面積小，渣層由金屬傳熱故溫度低，爐壁不允許過渡沖擊，所以感應(yīng)電爐不具備鋼的冶煉功能，只是一個合格金屬的快速重熔設(shè)備。因而要求爐料必須成份準(zhǔn)確而潔凈。
提示2：堿性爐襯應(yīng)造堿性渣，爐料中的氧化物首先和爐渣反應(yīng)，不至于污染和粘附爐襯，除非爐料非常干凈，才不必造渣。
②快速熔化：當(dāng)爐料裝完后即可啟動電源滿功率送電，以加快熔化速度，縮短鋼料在大氣中的接觸時間，減少氧化、吸氣。但在堿性爐襯的冷爐熔化時，由于鎂砂爐襯有裂紋，需先用小功率送電，待受熱的鋼料將爐襯烘至發(fā)紅，裂紋彌合后才可滿功率快速熔化；熔化過程中要及時推料和補加爐料，形狀各異的回爐料容易卡料，可在最后加入，要防止因加料不當(dāng)或不及時推料而形成的“搭橋”事故；操作中要注意使渣層覆蓋好鋼液，若渣量太少，可添加造渣劑，以防止鋼液裸露，若渣層太厚，可撇除部份渣液，由于是釆用單渣法，中途不要更換渣液。
提示：非真空感應(yīng)電爐熔煉時，鋼料在加熱和熔化過程中，固體鋼料和已熔化而裸露的鋼液不斷被空氣中的氧所氧化，即使部份鋼料已熔化，但由于電磁攪拌的作用，熔渣亦覆蓋不住鋼液，只有當(dāng)大部份鋼料已熔化，熔渣才能覆蓋住鋼液，使之與空氣隔絕。為了減少鋼在熔化過程中的氧化，有兩項常被釆用的措施：一是加大電源功率，縮短熔化時，即縮短了鋼料與氧氣接觸的時間，一般常將熔化時間縮短到十幾分鐘；二是在爐口安裝氬（氮）氣體保護(hù)裝置，在鋼料熔化期打開惰性氣體保護(hù)裝置，將爐口上部空氣驅(qū)走，形成惰性氣體的保護(hù)層，當(dāng)鋼液完全被渣層覆蓋時，再將其關(guān)閉。
③預(yù)脫氧：
預(yù)脫氧時間：當(dāng)鋼料已全部熔化，但溫度不高，一般約≦1550℃時，是預(yù)脫氧的最佳時期。
預(yù)脫氧劑的選擇：選擇脫氧效果較好，鋼中允許殘留較高的錳和硅作預(yù)脫氧劑，含碳量低的鋼選用電解錳和結(jié)晶硅，碳鋼選用低碳錳鐵和優(yōu)質(zhì)硅鐵。
預(yù)脫氧劑加入量：以最終鋼中錳、硅殘留含量不超過標(biāo)準(zhǔn)為原則下盡量多加，以提高脫氧效果，為形成易于上浮的錳硅酸鹽復(fù)合化合物, 需使錳/硅大于1或更高，一般最低加錳 0.5%，加硅0.25%。
預(yù)脫氧劑加入順序：要先加錳，隨后再加硅。脫氧劑經(jīng)預(yù)熱后，推開渣面加到鋼
液中，隨即覆蓋鋼液。
提示1：錳和硅是鋼液最好的脫氧劑，它們與氧的親和力雖不及鋁，但有兩大優(yōu)點：
首先是它們對鋼液共同脫氧時，是形成熔點低于鋼的復(fù)合氧化物MnSiO3，它易于從鋼液中聚集和浮出；笫二是鋼中允許的錳和硅的殘留量較高，因而適當(dāng)過量的加入，有利脫氧反應(yīng)的進(jìn)行。使用錳、硅脫氧劑時要掌握兩點：一是在鋼液處于低溫狀態(tài)時加入錳和硅脫氧，因為這時是錳和硅脫氧效果最佳時期；二是要先加錳，隨后再加硅，這是因為硅脫氧的產(chǎn)物 SiO2 是一種絮狀物，飄浮在鋼液中不易排出，因而加硅前鋼液中必須有大量的MnO存在，一當(dāng)出現(xiàn)SiO2即被MnO包圍形成MnSiO3的復(fù)合氧化物，實驗證明不同的加入次序，鋼中夾雜物含量有顯著的不同，同時這也是我們強調(diào)加錳量要大于加硅量，錳硅比至少要大于1的原因，還有一種說法是鋼中錳的含量高時，硅的脫氧效果會更好。
提示2：用錳和硅將鋼液中大部份氧脫去，并形成易于排除的脫氧產(chǎn)物，這是預(yù)脫氧的目的，但由于錳和硅與氧的親合力稍差，鋼液中還存在氧，所以祇能將錳硅脫氧稱為預(yù)脫氧。
④調(diào)整成份及升溫：鋼液經(jīng)預(yù)脫氧后立即取樣，進(jìn)行光譜分析，此時將電源調(diào)低至保溫功率，根據(jù)分析結(jié)果，補加經(jīng)預(yù)熱的合金。當(dāng)鋼液成份合格后，立即滿功率快速升溫，達(dá)到最高熔化溫度并用插入式熱電偶測溫，最高熔化溫度應(yīng)根據(jù)不同鋼種確定，如 304不銹鋼一般為1680~1700℃。
提示：預(yù)脫氧后鋼液中的氧含量降低，此時向爐內(nèi)添加各種比較容易氧化的元素合金，其氧化損耗少，產(chǎn)生氧化夾雜物也少。這一時期通過添加合金和爐前快速分析是確保鋼的化學(xué)成份合格的關(guān)鍵時期。
⑤停電靜置：成份合格的鋼液達(dá)到最高熔化溫度后，立即關(guān)閉電源，鋼液中的電磁攪拌停止，利于預(yù)脫氧后產(chǎn)生的懸浮在鋼液中的氧化物飄浮到渣層中。對于容量為 100-150kg 的感應(yīng)爐，停電靜置時間一般控制在2-3分鐘，由于電源關(guān)閉，鋼液溫度開始下降，當(dāng)溫度太低時，鋼液粘稠度增大，夾雜物不易浮出，故過長的靜置時間并無效果，如鋼中夾雜物太多，可再次升溫至最高熔化溫度后，進(jìn)行第二次停電靜置。停電靜置期間應(yīng)嚴(yán)格覆蓋鋼液，亦可再用硅酸鋁纖維棉蓋住爐口面。
提示：停電靜置的目的是，讓鋼液中前期產(chǎn)生的氧化夾雜物，在沒有
電磁攪拌力的干擾下，向上浮出進(jìn)入渣層，達(dá)到鋼液的凈化。實現(xiàn)這一目的關(guān)鍵是提高鋼液的溫度，以降低其粘稠度，使夾雜物上浮阻力減小，才能實現(xiàn)靜置浮渣的目的。但鋼液溫度過高又存在氧化和吸氣的風(fēng)險。靜置時確定合適的最高鋼液溫度也即開始靜置的溫度很重要。一般來說合金元素高的鋼比碳鋼和低合金鋼的液相線要低，但鋼液粘稠度要高，因此選擇的過熱度即液相線溫度與靜置溫度的區(qū)間要高，如304不銹鋼的液相線溫度 1454℃，當(dāng)靜置溫度選擇為 1700℃ 時，過熱溫度達(dá)246℃。而8620低合金鋼液相線溫度 1504℃，當(dāng)靜置溫度也選擇為1700℃時，過熱溫度僅為196℃。
⑥終脫氧及精煉：
脫氧時間：鋼液靜置后，用插入式熱電偶測溫,若溫度接近澆注溫度,即可進(jìn)行終脫氧。若溫度過高或過低均應(yīng)調(diào)整至澆注溫度范圍，方可進(jìn)行終脫氧。
終脫氧劑的選擇：碳鋼用0.08~0.1%的純鋁作終脫氧劑，不銹鋼用0.15~0.3%硅鈣錳合金后再加0.04%的純鋁作終脫劑，或用多元復(fù)合脫氧劑硅鈣鋁鋇合金，其加入量應(yīng)根據(jù)該合金的含鋁量計算。
終脫氧劑的加入順序及方法：推開渣面先加硅鈣錳合金再立即加鋁。鋁比重小，含鈣的合金易燃燒，在加入方法上要考慮回收率，可用插入或鐘罩壓入法加入。
終脫氧后的精煉處理：對于某些鋼種根據(jù)工藝要求，可在終脫氧后向鋼液加入稀土合金或含鈣合金等的精煉劑，或者加入晶粒細(xì)化劑，改善和提高鋼的性能。其加入量和加入方法由工藝文件具體規(guī)定。提示1：鋁與氧的親合力強，是鋼的最強脫氧劑，故將其作為鋼的最終脫氧劑。鋁脫氧的缺點是形成的脫氧產(chǎn)物Al2O3為簇狀氧化物，鋁加在鋼液的表面時還會與空氣中的氧形成氧化鋁膜，當(dāng)它攪入鋼液中時就不易浮出而形成硬質(zhì)脆性夾雜物，所以不銹鋼的拋光件都忌諱鋁作脫氧劑?？朔@一缺點的辦法是在加鋁脫氧的同時加入硅、錳、鈣等元素，形成的脫氧產(chǎn)物就不是單一的氧化鋁，而是多元的復(fù)合氧物，容易與鋼液分離浮出。
提示2：稀土和含鈣合金對鋼液有精練的作用是有以下三點原因：一是它們與氧有極強的親和力，故對鋼液有深度的脫氧作用；二是稀土及其氧化物的熔點高于鋼，鋼在凝固時增加了結(jié)晶核心，因而有細(xì)化晶粒的作用；三是鋼液中存在微量的鈣和稀土元素時，鋼液終脫氧留下的少量氧化夾雜物將被細(xì)化和成球狀，因而對鋼的危害性很小。但是要強調(diào)的是稀土合金必須在終脫氧完成后再加入，否則會產(chǎn)生過多的稀土氧化物反而污染了鋼液。此外納米氮化鈦是非常純凈和細(xì)小的晶粒細(xì)化劑，加入量僅為萬分之幾就有很好的效果，因而不致于有污染鋼液的副作用，但必須加入到鋼液內(nèi)部才有效果。
⑦ 除渣：終脫氧完成后，立即進(jìn)行初步除渣，即用鋼釬挑除大塊覆蓋渣，再用干燥的顆粒狀的除渣劑撒于渣面上，蘸除覆蓋渣并用鋼釬挑出，反復(fù)除渣兩次后，在鋼液面上均勻撒上除渣劑覆蓋鋼液，即可準(zhǔn)備向鋼包出鋼。若是以熔爐代澆包進(jìn)行扠殼澆注時，則在初步除渣后關(guān)閉電源，均勻撒上除渣劑形成蘸渣層，用鋼釬牽動蘸渣層蘸除鋼液面和爐壁上的稀渣，正反兩面蘸渣后挑出爐外，如此進(jìn)行三至四次的快速除渣操作后，鋼液面清潔無渣即可扠殼澆注。除渣過程鋼液裸露在空氣中，除渣操作必須快速有效，以減少鋼液再次氧化污染。同時在開始除渣前，通知澆注或扠殼人員做好出鋼澆注的準(zhǔn)備。
提示1：對于用熔爐扠殼直接澆注來說，除渣是很重要的操作步驟，因為高溫
下鋼渣稀薄，與鋼液較難分離，若澆入型殼中必然在鑄件表面上留下 細(xì)小的渣孔缺陷，這一點往往未引起操作者和管理者的重視，要做好 這一點一方面要選用質(zhì)量上好的除渣劑，另一方面要有熟煉的除渣操 作技能。如果采用茶壺澆包澆注型殼，則在爐內(nèi)的除渣要求不必太嚴(yán) 格，因為有茶壺澆包的撇渣功能來保證。
提示2：目前工ㄏ普遍使用的除渣劑是珍珠巖，它是一種酸性硅酸鹽的玻璃質(zhì)火山熔巖礦，經(jīng)破碎、篩分和低溫烘烤去除自由水的顆粒物，將它加到高溫鋼液和渣層上時，立即膨脹發(fā)泡，因而具有較強的吸附鋼液表面稀渣的功能，在使用除渣劑除渣時，應(yīng)按照, “顆粒無灰、均勻淋撒、輕揉蘸渣、迅速挑除、注重效果、減少頻次” 的方法和原則去做，因為除渣劑不同于造渣劑，它本身雜質(zhì)多且含有結(jié)晶水，過多的使用也會污染鋼液，同時它的熔點低，在鋼液表面仃留過長時間也會變成稀渣，反而達(dá)不到吸附稀渣的作用。
⑧出鋼澆注：清掃爐面，用氣咀吹去爐面和出鋼槽上的灰塵、砂粒和雜質(zhì)，出鋼槽不宜過長，若經(jīng)過修補，一定要預(yù)先沏底烘干，以盡量縮短鋼液流經(jīng)距離和防止鋼液吸潮。此時可用整塊的硅酸鋁纖維棉蓋住爐口達(dá)到保溫的效果;扠殼澆注時扠殼和澆注兩者要配合緊湊，實現(xiàn)準(zhǔn)確、連續(xù)和快速的澆注操作，一般毎爐澆注時間應(yīng)控制在 3~4分鐘內(nèi)，如澆注時間過長，鋼液氧化嚴(yán)重，需再向爐內(nèi)投入鋁塊補充脫氧;若為轉(zhuǎn)包澆注，需將終脫氧劑留下一半，分次加在鋼包底部由鋼液沖入脫氧, 澆包需烘烤至暗紅色才可接盛鋼液，并應(yīng)采用茶壺咀式撇渣澆包;出鋼澆注過程中，隨著爐內(nèi)鋼液逐漸減少，應(yīng)逐步調(diào)小電源功率，使鋼液的澆注溫度保持相對穩(wěn)定。
提示：出鋼澆注過程鋼液完全裸露在大氣中，這時已經(jīng)脫氧的合格鋼液又會被氧化，并隨著時間的增長而逐步嚴(yán)重，這就是所謂的二次氧化，它將影響鑄件的質(zhì)量。為減輕鋼液的二次氧化，可選擇兩個措施:一是選擇合適的感應(yīng)爐容量，目的是縮短每爐的鋼水澆注時間，應(yīng)根據(jù)各自企業(yè)產(chǎn)品對象測算平均每組型殼的鋼水重量，在確保3-4分鐘澆完每爐鋼水的原則下，計算和選擇感應(yīng)爐的最佳容量；二是在爐口面設(shè)置惰性氣體保護(hù)裝置，在除渣和出鋼澆注阰段打開惰性氣體保護(hù)裝置，在鋼液面形成惰性氣體層，保護(hù)裸露的鋼液不被二次氧化。
3.精密鑄造常用的幾種非真空感應(yīng)爐熔煉和澆注的方式（3種）： ①較小容量感應(yīng)電爐快速重熔,叉殼直接澆注法：
A:方式:采用容量為80-100kg、頻率為3仟赫左右的快速感應(yīng)電爐熔煉;每爐熔化時間為20-25分鐘;以熔爐為澆包,將鋼水直接澆入叉至爐咀前的型殼中.B:特點: 熔化速度較快，鋼液與大氣接觸時間較短;鋼液由熔爐直接澆入型殼可保持鋼液和型殼的最高溫度，具有最好的充型條件;能澆注厚度僅一毫米的薄壁鑄件如空心球頭
澆注前要充分除渣，澆注過程鋼液裸露易二次氧化，故澆注時間不宜長;澆注過程無擋渣能力，稀渣易進(jìn)入型殼;人工叉殼力量有限，不適合澆大型殼;②較大容量感應(yīng)電爐快速重熔,轉(zhuǎn)包澆注法：
A:方式:采用容量為150~250Kg.頻率為1~3仟赫的感應(yīng)電爐熔煉;每爐熔化時間為
30~40分鐘;鋼水熔化后,倒入具有擋渣功能的茶壺式澆包中,逐個型殼澆注.B:特點: 熔化速度相對較快，鋼液與大氣接觸時間縮短;用茶壺包澆注避免了鋼渣進(jìn)入型殼，減少鑄件渣孔缺陷;可以澆注較大型殼;鋼液一次注入澆包，熔爐可再裝料熔化，節(jié)省鋼液保溫用電;轉(zhuǎn)包后鋼液溫度下降，且需予先出殼，型殼溫度也下降，故不宜澆注薄壁小件 增加了澆包制作、烘烤和維護(hù)的環(huán)節(jié).③小容量感應(yīng)電爐更快速重熔,翻轉(zhuǎn)澆注法：
A:方式：采用容量在30Kg以內(nèi),頻率為4仟赫以上,具有爐體翻轉(zhuǎn)機構(gòu)的小感應(yīng)電爐熔煉;每爐熔化時間為2~6分鐘;鋼水熔化后,將型殼澆口杯倒扣在爐口上,并密封和壓緊型殼,然后熔爐與型殼翻轉(zhuǎn)180度,鋼液瞬間傾入型殼中.B:特點: 熔化時間最短,鋼液最純凈;澆注時間極短,鋼液不易二次氧化;鋼液充型速度最快,薄壁另件易于成形;對爐料的要求更高.4.非真空感應(yīng)爐熔煉新技術(shù)(3項): ①惰性氣體覆蓋保護(hù)在非真空感應(yīng)電爐熔煉中的應(yīng)用.惰性氣體覆蓋保護(hù)法的基本原理是,在熔爐熔池的表面,形成一層不被合金吸收又不與合金反應(yīng)的惰性氣幕,從而保持合金在熔化過程的純凈度
②感應(yīng)爐內(nèi)氬氣精煉.感應(yīng)爐內(nèi)氬氣精煉是將高純度的氬氣，通過安裝在坩堝底部可更換的透氣磚（只透過氣體不會滲漏出鋼液）導(dǎo)入鋼液。氬氣被分散成許多分散度高、具有較大上升速度的氣泡流，通過鋼液時將會對鋼液產(chǎn)生精煉作用。
③剛玉-鎂鋁尖晶石爐襯的應(yīng)用。
以鎂鋁尖晶石為連接橋的新型爐襯。爐襯材料的組成都是由粗細(xì)不同的顆粒和粉狀材料進(jìn)行合理級配組成，以提高其緊實密度。粗細(xì)顆粒為骨料，一定量的細(xì)粉料填充著大小顆粒料之間的間隙，成為連接橋，在高溫下這些細(xì)粉料會先于顆粒料燒結(jié)，形成三維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，其目的是依靠骨料抵御高溫侵蝕，達(dá)到提高爐襯的使用壽命，而改善起連結(jié)橋作用的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的材質(zhì)將會提高爐襯的整體壽命。因而在剛玉質(zhì)的爐襯材料中加入一定量的電熔鎂粉，其目的就是為了形成鎂鋁尖晶石的連接橋網(wǎng)絡(luò)。
下表為剛玉-鎂鋁尖晶石爐襯的配方。
鎂鋁尖晶石爐襯的不足（2點）：
由于剛玉-鎂鋁尖晶石軟化點比氧化鎂低，故高溫下爐壁較軟，加料時需要注意，否則容易碰撞出凹坑。
剛玉-鎂鋁尖晶石爐襯抗高溫性不如鎂砂爐襯，熔煉溫度超過1700℃時，爐襯壽命會縮短。可以用電熔氧化鎂-鎂鋁尖晶石爐襯熔煉溫度要求高的金屬。
5.感應(yīng)電爐的原理及種類：
①無芯感應(yīng)電爐的基本原理是電磁感應(yīng)原理和電流熱效應(yīng)原理，即是利用電磁感應(yīng)在金
屬內(nèi)部形成的感應(yīng)電流來加熱和熔化金屬。它是由變頻電源、電容器、感應(yīng)圈的坩
堝中的金屬爐料等組成的基本電路。
②用法拉第的電磁感應(yīng)原理及焦耳楞茨的電流熱效應(yīng)定律描述感應(yīng)加熱：
當(dāng)交變頻率的電流通過坩堝外側(cè)螺旋形水冷線圈時,在線圈包圍的空間和四周產(chǎn)生了交變的磁場,其中一部份磁力線穿透感應(yīng)圈內(nèi)坩堝中的金屬爐料,從而金屬爐料內(nèi)產(chǎn)生感應(yīng)電流 ,它在閉合回路內(nèi)流動時.要克服金屬爐料導(dǎo)體的電阻而使金屬爐料溫度升高,由電能轉(zhuǎn)化為熱能,使金屬爐料被加熱和熔化。
③感應(yīng)熔煉設(shè)備的種類：
A：按照電源頻率分（3類）：
工頻感應(yīng)爐(50赫)；中頻感應(yīng)爐(150赫~10千赫)；高頻感應(yīng)爐(10~300千赫)B：按照熔煉環(huán)境分（2類）：
－3 非真空感應(yīng)爐；真空感應(yīng)爐（真空度可達(dá)5x10托）C：等離子感應(yīng)爐：
D:爐襯材料和坩堝配料:
十二、熔模鑄造澆冒系統(tǒng)設(shè)計：
設(shè)計過程應(yīng)注意的7個問題：確保充填；保證補縮；避免產(chǎn)生裂紋；減少內(nèi)應(yīng)力
和變形；方便制殼；排蠟通暢；提高工藝出品率。
1、冒口的設(shè)計：冒口是鑄型內(nèi)用于儲存金屬液的空腔，習(xí)慣上把冒口
所鑄成的金屬實體也稱為冒口。
① 冒口的作用(4點)：
A：補償鑄件凝固時的收縮。設(shè)在最后凝固部位、使縮孔移入冒口、防止鑄件 產(chǎn)生縮孔、縮松缺陷。
B：調(diào)整鑄件凝固時的溫度分布，控制鑄件的凝固順序。
C：排氣、集渣作用。
D:精鑄件的大型鑄件可利用明冒口觀察型腔內(nèi)金屬液的充型情況。
②設(shè)計冒口應(yīng)遵循的基本條件：
A：冒口應(yīng)有足夠大的體積，以保證有足夠的金屬液補充鑄件的液態(tài)收縮和凝 固收縮，補償澆注后型腔擴大的體積。
B:冒口的凝固時間應(yīng)大于或等于鑄件（被補縮部分）的凝固時間。
C:在鑄件整個凝固過程中，冒口與被補縮部位之間的補縮通道應(yīng)該暢通，即： 使擴張角始終向著冒口。
D:對于結(jié)晶溫度間隔較寬，易于產(chǎn)生分散性縮松的合金鑄件，還需要注意將 冒口與澆注系統(tǒng)、工藝補貼、保溫措施、激冷措施等配合使用，使鑄件在 較大的溫度梯度下，自遠(yuǎn)離冒口的末端區(qū)逐漸向著冒口方向?qū)崿F(xiàn)明顯的順 序凝固。
③補縮通道擴張角: A:鑄件的凝固過程，由于凝固是從下部和壁的周圍同時推進(jìn)的，這樣在液
相線之間便形成了向冒口方向擴張的夾角Φ，角Φ稱為補縮通道擴張角。
B:Φ角大小和方向決定著補縮通道暢通與否和暢通的程度，Φ角越大，通道越暢通、補縮越容易;向著冒口方向的溫度梯度越大，Φ角就越大;反之Φ角越小。
④冒口的有效補縮距離: 冒口作用區(qū)長度與末端區(qū)長度之和稱為冒口有效補縮距離。冒口有效補縮距離與合金種類、鑄件結(jié)構(gòu)、以及鑄件凝固方向上的溫度梯度有關(guān)，也和凝固時析出氣體的壓力及冒口的補縮壓力有關(guān)。
⑤確定冒口的重要原則（4點）: A:先確定鑄件的熱節(jié)位置，側(cè)冒口應(yīng)就近設(shè)在熱節(jié)的上方或側(cè)旁。
B:冒口應(yīng)盡量設(shè)在鑄件最高、最厚的部位。
C:對于壁厚均勻鑄件，需根據(jù)冒口的有效補縮距離來確定冒口的位置和數(shù)量。D:冒口的安放應(yīng)便于鑄件的清理、切割、打磨等操作。
最重要的是要記住(2點)：
冒口應(yīng)比鑄件（或被補縮部位）凝固的晚 冒口應(yīng)有足夠的金屬液補償鑄件凝固時的收縮
2、澆注系統(tǒng)設(shè)計：
① 定義：澆注系統(tǒng)是鑄型中金屬流入型腔的通道，通常由澆口杯、直澆道、橫澆道、內(nèi)澆道、冒口、緩沖窩、出氣口、集渣包等單元組成。
②澆注系統(tǒng)的功能：
充填、補縮、排蠟、配熱、其它
③對澆注系統(tǒng)的基本要求（4點）：
A：應(yīng)在一定的澆注時間內(nèi)保證充滿型殼,獲得輪廓清晰的鑄件，防止產(chǎn)生澆
不足。
B:應(yīng)能控制液體金屬流入型腔的速度和方向，盡可能使金屬液平穩(wěn)流入型
腔，防止發(fā)生沖擊、飛濺和漩渦等不良現(xiàn)象，以免鑄件產(chǎn)生氧化夾渣、氣 孔等缺陷。
C:應(yīng)能把混入金屬液中的熔渣和氣體擋在澆注系統(tǒng)里，防止產(chǎn)生夾渣和氣孔
缺陷。
D:應(yīng)能控制鑄件凝固時的溫度分布，減少或消除鑄件產(chǎn)生縮孔、縮松、裂紋
和變形等缺陷。
E:澆注系統(tǒng)結(jié)構(gòu)力求簡單，便于清理、切割和減少液體金屬的消耗。
④液態(tài)金屬在澆注系統(tǒng)和型腔中的流動情況（4種）: 液態(tài)金屬在型腔中流動時呈現(xiàn)出如下的水力學(xué)特性：
A:粘性流體流動：水力學(xué)研究的對象通常是無粘性的理想流體，而液態(tài)金屬則是有粘性的流體。其粘性與成分有關(guān)，在流動中又隨金屬溫度的降低而不斷增大，當(dāng)液態(tài)金屬中出現(xiàn)晶體時，液態(tài)的粘度急劇增加，液態(tài)金屬流動過程中若有氧化夾渣混入，液流的粘度還會進(jìn)一步增加。
B:不穩(wěn)定流動：在充型過程中由于液態(tài)金屬溫度不斷降低，鑄型溫度不斷升高，使兩者之間的熱交換呈不穩(wěn)定狀態(tài)。隨著溫度下降粘度增加，流動阻力也隨之增加；加之充型過程中液流的壓頭的增加和減少，液態(tài)金屬的流速和流態(tài)也在不斷變化著，所以說液態(tài)金屬在充型過程能中的流動是不穩(wěn)定的。
C:多孔管中流動：由于型殼具有透氣性，可把型腔看作是多孔的管道和容器。液態(tài)金屬在“多孔管”中流動時，往往不能很好的貼附于管壁，此時可能將外界氣體卷入液流，形成氣孔或引起金屬液的氧化，形成氧化夾渣。D:紊流流動：液態(tài)金屬在澆注系統(tǒng)中流動時，其雷諾數(shù)大于臨界雷諾數(shù)，屬于紊流流動。對于水平澆注的簿壁鑄件或厚大鑄件的充型，液流上升速度很慢，也有可能得到層流流動。
⑤液態(tài)金屬在澆口杯中的流動情況: A:澆口杯的作用(3點)：
承接來自澆包的金屬液，防止金屬液飛濺和溢出，便于澆注； 減輕液流對型腔的沖擊，分散渣滓和氣泡，阻止其進(jìn)入型腔；
增加充型壓力頭。
B:澆口杯的結(jié)構(gòu)形狀(2種): 漏斗形澆口杯：結(jié)構(gòu)簡單，擋渣作用差，金屬液易產(chǎn)生繞垂直軸旋轉(zhuǎn)的渦流，易于卷入氣體和熔渣。
池形澆口杯：精鑄澆注系統(tǒng)一般不用，該澆口杯不形成渦流，有利于防止卷氣和夾渣.⑥液態(tài)金屬在直澆道中的流動情況: A:直澆道的功用:從澆口杯引導(dǎo)金屬液向下進(jìn)入橫澆道、內(nèi)澆口或直接
導(dǎo)入型腔?；蛘邚臋M澆道引導(dǎo)金屬液向下進(jìn)入內(nèi)澆口、或直接導(dǎo)入型腔。
B:液態(tài)金屬在直澆道中的流態(tài)(2種): 充滿式流動：在上大下小的錐形直澆道中液流呈充滿狀態(tài)，該狀態(tài)
無負(fù)壓和吸氣現(xiàn)象。
非充滿式流動：在等截面的圓柱形和上小下大的倒錐形直澆道中液
流呈非充滿狀態(tài)。流股自上而下呈漸縮形，流股表面壓力接近大氣壓，微呈正壓。流股表面會帶動氣體向下運動，并能沖入型內(nèi)上升的金屬液內(nèi)。
⑦液態(tài)金屬在橫澆道中的流動情況: A:橫澆道的功用:主要有穩(wěn)流、分配液流和擋渣作用。是澆注系統(tǒng)的
重要單元。
B:液流在橫澆道中的流動情況: 對于收縮式澆注系統(tǒng)，從直澆道下落的液流可立即把橫澆道充滿；
對于擴張式澆注系統(tǒng)（鋁合金鑄造常用），橫澆道并不立即被充滿，而是隨著型腔中合金液面的升高而逐漸地被充滿.C:橫澆道的分流作用: 液流充滿橫澆道時，即由橫澆道分配給各個內(nèi)澆道。同一個橫澆
道上有多個等截面的內(nèi)澆道時，各內(nèi)澆道的流量不等。一般情況 下遠(yuǎn)離直澆道的流量大，近直澆道的流量小。
當(dāng)合金液柱較高，橫澆道不十分長時，從直澆道流入橫澆道的合 金液，大部分流入距直澆道較遠(yuǎn)的內(nèi)澆道； D:橫澆道的擋渣作用（以黑色合金熔渣密度低于合金液的情況為例）:
⑧液態(tài)金屬在內(nèi)澆道中的流動情況: A：內(nèi)澆道是澆注系統(tǒng)中把液體金屬引入型腔的一個單元，其功能是：控制充型速度和方向，分配液態(tài)金屬，調(diào)解鑄件各部位溫度分布和凝固次序，并對鑄件有一定的補縮作用。B:內(nèi)澆口的放置位置原則（6點）:
一般情況下內(nèi)澆道應(yīng)放置在鑄件的厚大部位的熱節(jié)處，使液態(tài)金
屬與鑄件凝固區(qū)域保持暢通，形成補縮通道。
對于體型較大的鑄件，如果鑄件壁厚較大而又均勻時，為了保證鑄件同時凝固，合金液應(yīng)從四周通過較多的內(nèi)澆道導(dǎo)入，在鑄件的最后凝固設(shè)置冒口以便補縮。
體型較大的鑄件，在不破壞鑄件順序凝固的前提下，內(nèi)澆道數(shù)量宜多些，并分散均勻布置，以避免集中導(dǎo)入合金液引起鑄件產(chǎn)生局部過熱。
對于帶有陶瓷型芯的鑄件，內(nèi)澆道應(yīng)避免垂直對著陶瓷型芯，以
防合金液沖擊造成露芯、偏芯。
內(nèi)澆道不要開設(shè)在鑄件機加工初基準(zhǔn)面上，以避免澆道切割殘留
量影響鑄件的夾持和定位。
內(nèi)澆道的位置最好選擇在鑄件平面或凸出部位上，不要妨礙切
割、打磨、清理等工序。
⑨澆注系統(tǒng)的類型（4種）：
A:頂注式澆注系統(tǒng)及其特點:以澆注位置為準(zhǔn)，金屬液從鑄件型腔頂部，導(dǎo)入的澆注系統(tǒng)稱為頂注式澆注系統(tǒng)。
頂注式澆注系統(tǒng)特點（4點）：
在鑄件澆注和凝固過程中，鑄件上部溫度高于下部，有利于自下而
上順序凝固，能夠有效的發(fā)揮頂部冒口的補縮作用。
在液態(tài)金屬的整個充型階段始終有一個不變壓頭，液流流量大、充
型時間短，充型能力強。
澆注系統(tǒng)和冒口消耗金屬少，澆注系統(tǒng)切割清理容易。
缺點:液態(tài)金屬從高處落下進(jìn)入型腔，對型殼沖擊大，容易導(dǎo)致金
屬液飛濺、氧化和卷入氣體，形成氧化夾渣和氣孔缺陷。
B:底注式澆注系統(tǒng)及其特點:內(nèi)澆道設(shè)在鑄件底部的澆注系統(tǒng) 稱為底注式澆注系統(tǒng)。
底注式澆注系統(tǒng)及其特點(3點):
合金液從下部充填型腔，流動平穩(wěn)，不易產(chǎn)生沖擊、飛濺、氧化和
卷入氣體，便于排除型腔中的氣體。橫澆道基本工作在充滿狀態(tài)，有利于擋渣。
缺點:充型后鑄件的溫度不利于自下而上的順序凝固，補縮作用
差；鑄件底部內(nèi)澆口附近容易過熱，使鑄件產(chǎn)生縮松、縮孔、晶粒粗大等缺陷；充型能力較差，對大型薄壁鑄件容易產(chǎn)生冷隔和澆不足的缺陷；組樹工藝復(fù)雜，金屬消耗量大。
C:階梯（側(cè)注）式澆注系統(tǒng)及其特點:在鑄件不同高度上開設(shè)多層內(nèi)澆
道的澆注系統(tǒng)稱為階梯式澆注系統(tǒng)。
階梯（側(cè)注）式澆注系統(tǒng)特點（5點）: 金屬液自下而上充型，充型平穩(wěn)，型腔內(nèi)氣體排出順利。
充型后上部金屬溫度高于下部，有利于順序凝固，鑄件組織致密。
充型能力較強，易于避免冷隔和澆不足等鑄造缺陷。
利用多內(nèi)澆道，可減輕內(nèi)澆道附近的局部過熱現(xiàn)象。
缺點：組樹工藝復(fù)雜，容易出現(xiàn)上下各層內(nèi)澆道同時進(jìn)入金屬液的
“亂澆”現(xiàn)象，或底層進(jìn)入金屬液過多，形成下部溫度高的過 熱現(xiàn)象。
D:復(fù)合式澆注系統(tǒng):大型復(fù)雜鑄件采用一種澆注系統(tǒng)，往往難于得到理
想的充型過程，故采用兩種或兩種以上類型的澆注 系統(tǒng)，以取長補短。
復(fù)合式澆注特點(2點)：
和收縮式恰恰相反，其主要優(yōu)點是金屬液在橫澆道和內(nèi)澆道中流
速較慢，在進(jìn)入型腔時流動平穩(wěn)。
不足之處是橫澆道在充填初期不易充滿，開始階段浮渣作用較差。
十三、熔模鑄件缺陷類型及工藝特點： 1.熔模鑄件缺陷類型（6類）：
①:鑄件尺寸精度超差
②:鑄件表面粗糙
③:鑄件表面缺陷：粘砂、夾砂、鼠尾與凹陷、麻點、鼓脹、金屬刺、金屬珠
④:孔洞類缺陷： 縮孔、縮松、氣孔、渣氣孔
⑤:裂紋缺陷： 冷裂、熱裂
⑥:其它缺陷： 鑄件脆斷、變形、表面脫碳。
2.熔模鑄造工藝過程及特點：
①：熔模鑄造工藝過程：
②:熔模鑄造的工藝特點(3點)：
A:使用可熔(溶)性一次模和一次型(芯)，不用開型起模，無分型面。
B:采用涂料漿制型殼，涂層對蠟?zāi)＃ㄒ兹勰＃?fù)印性好。C:采用熱殼澆注,金屬液充型性好。
③熔模鑄造工藝的局限性(5點)：
A:工藝過程復(fù)雜、工序多，影響鑄件質(zhì)量的工藝因素多。
B:原輔材料種類多，不宜控制其質(zhì)量的好壞，不同程度的影響鑄件質(zhì)量。C:適宜中小型鑄件，有一定的限制。D:生產(chǎn)周期長。
E:鑄件冷卻速度較慢，易產(chǎn)生鑄件晶粒粗大，碳鋼件還容易形成表面脫層。
④獲得優(yōu)良鑄鋼件的條件(5個):
A:優(yōu)質(zhì)的、脫氧的、高溫的、去除了有害雜質(zhì)的、并符合鑄件用途的材質(zhì)；
B:良好的造型材料：強度、壓潰性、透氣性、耐火性、熱傳導(dǎo)性、膨脹性等； C:正確的造型工藝設(shè)計，工藝收得率：40~70%； D:適宜的熱處理；
F:合理的鑄件結(jié)構(gòu)設(shè)計。
十四.熔模鑄件缺陷缺陷分析及對策
1.鑄件尺寸超差：
①影響熔模鑄件尺寸變化的因素有五個方面: 鑄件形狀、大小和結(jié)構(gòu)；壓型尺寸（模具尺寸）；制易熔模（模料及制模工藝）；型殼（模殼材料和工藝）；澆注工藝。
②模料及制模工藝對鑄件尺寸的影響：
A：模料的影響：填充蠟，非填充蠟，再生蠟。B:造成熔模尺寸偏差的制模工藝因素：
壓蠟設(shè)備、壓蠟溫度、壓注壓力、流動速度，保溫時間、壓型溫度、開型時間、冷卻方式、室溫等因素波動而造成。
壓注時間： 壓注時間包括充型，壓實，和保壓三個時間段。延長壓注時
間可減小收縮率。
壓蠟溫度;壓注時間短時，壓蠟溫度上升收縮率增大;但壓注時間長（增
加到35秒以上）隨著壓蠟溫度上升蠟?zāi)Ｊ湛s率反而變小。
壓注壓力：壓力增大收縮率略有減小，壓蠟溫度高時 壓力增大的效果會
更明顯一些。（但延長壓注時間會減小壓力的影響）
流動速度:改變壓蠟機模料流速的設(shè)定，如改變注蠟口截面積。此方法對
蠟?zāi)Ｊ湛s率有一定影響。(體收縮明顯，線收縮影響不大）。
壓注設(shè)備：壓蠟機冷卻系統(tǒng)對蠟?zāi)Ｊ湛s率可能產(chǎn)生0.3%的影響。壓型溫
度高，蠟?zāi)＠鋮s慢，收縮大。起模時蠟?zāi)囟雀撸湛s就大（此時蠟?zāi)Ｌ幵谧杂墒湛s狀態(tài)），反之則小。
C:為了減少熔模尺寸偏差對鑄件尺寸的影響，應(yīng)注意以下5個方面： 采用線收縮小的模料，且注意保持模料的工藝性能（及時補加新蠟，脫蠟工藝）;根據(jù)熔模結(jié)構(gòu)、形狀、大小，正確選擇合理的壓注工藝參數(shù);保證工作環(huán)境溫度、恒溫，并注意對尺寸精度要求高的熔模取模后的存 放時間;手工壓蠟時，注意鎖緊力均勻、注射力、保壓時間及取模時間的合理;設(shè)備因素.③制殼材料及工藝對鑄件尺寸的影響:型殼熱膨脹影響鑄件尺寸，而型殼熱膨脹
又和制殼材料及工藝有關(guān)。
A:對熔模鑄造型殼影響其熱膨脹的首先是所用的耐火材料，它直接影響著鑄
件尺寸，耐火材料膨脹系數(shù)大的，對鑄件尺寸精度影響就越大。
B:水玻璃工藝及硅溶膠工藝對鑄件尺寸精度影響中（由于耐火材料的不同），我們可清楚的看到區(qū)別。
④澆注條件對鑄件尺寸的影響:澆注時型殼溫度、金屬液澆注溫度、鑄件在型殼
中的位置均會影響鑄件尺寸。
A:澆注時型殼溫度在室溫至900℃之間變化時，鑄件尺寸變化將達(dá)1.5%（冷 殼和熱殼的區(qū)別）。
B:金屬液澆注溫度改變了型、芯的過熱情況，從而使金屬冷卻時受阻程度不
同造成鑄件尺寸的波動。
C:相同鑄件處于不同澆注位置時，金屬液實際溫 度及鑄件所受壓力均不相
同，也會引起尺寸的波動。2.熔模鑄件表面粗糙: ①影響熔模表面粗糙度的因素: A: 壓型表面粗糙度
B:壓制方式（糊狀模料壓制或液態(tài)模料壓制）C: 壓制工藝參數(shù)
采用糊狀模料壓制熔模時，模料溫度、壓型溫度、壓注壓力、保壓時間
等都會對熔模表面粗糙度產(chǎn)生很大的影響。模料溫度和壓型溫度低，壓注壓力小,保壓時間短及壓射速度慢均會使所
制熔模表面粗糙度高。
②要得到高質(zhì)量的熔模表面質(zhì)量，應(yīng)注意以下幾個方面：
A:講究壓型制作質(zhì)量并加強使用中和保存的管理。
B: 根據(jù)熔模結(jié)構(gòu),大小,形狀的不同,合理選擇壓制工藝參數(shù)。C: 注蠟道尺寸應(yīng)根據(jù)熔模大小合理設(shè)計。
③影響型殼表面粗糙度的因素: A:在熔模表面粗糙度合格的條件下型殼表面粗糙度將成為影響鑄件表面粗糙度的另一個重要因素。
B:影響型殼表面粗糙度的因素主要有面層涂料對熔模的濕潤性，即復(fù)印熔模的性能；其次是涂料的粉液比要足夠高，使制得的面層致密；第三是面層的干燥條件。
④其它影響鑄件表面粗糙度的因素: A:金屬液凝固過程中的二次氧化的影響;澆注和金屬液凝固過程中，鑄件表面會氧化，而造成鑄件表面粗糙。
金屬液二次氧化物與型殼中的氧化物有可能作用，增高鑄件的表面粗糙度。B:清理對熔模鑄件表面粗糙度的影響;噴砂清理的方法比噴丸清理鑄件表面粗糙度好2級以上。
采用高壓水力清砂是保證鑄件表面粗糙度較好的方法。
整組鑄件組振殼后，先噴丸再切割，個別清不到的地方采用噴砂處理。減少或不用在拋丸滾筒中進(jìn)行清理。
鑄件的熱處理應(yīng)采取防氧化保護(hù)措施，以免因鑄件表面氧化而增加鑄件表
面粗糙度。
液氮清理:將冷卻（－250°F到到－500 °F）加壓（5000psi~5500psi）的液氮高速（2000mph）推進(jìn)到要清理的鑄件組型殼中，幾毫秒內(nèi)液氮由超臨界液體轉(zhuǎn)變?yōu)闅怏w，體積膨脹五倍，使型殼材料從鑄件上剝落下去。被沖擊下來的型殼材料成干燥粉末落到地下。鑄件清潔干凈，不僅能去除型殼，還能清除鑄件上的鐵皮鱗狀物；更重要的是它大大減小了對環(huán)境的危害，從而節(jié)省了廢物處理成本。
3.粘砂:
① 特征：粘砂是熔模鑄造中常見的一種表面缺陷。它的特征是在鑄件表面
上粘附一層金屬與型殼的化合物或型殼材料.②形成原因：
A:面層為硅砂粉的型殼，澆注鑄鋼件時，由于型殼中存有氧化性
氣氛，使金屬表面氧化.氧化亞鐵(FeO)與硅酸粉中的主要礦物成分石英作用發(fā)生下列反應(yīng)：
生成的硅酸亞鐵（鐵橄欖石)FeO2SiO2熔點僅1205°C，在高于熔點溫度時，有很好的流動性，能濕潤溶解石英，型殼表面被硅酸亞鐵腐蝕后，顆粒間孔隙則不斷擴大，F(xiàn)eO2SiO2進(jìn)一步滲入，凝固后將砂粒和鑄件粘結(jié)在一起，形成了化學(xué)粘砂。
B:在金屬液中鉻、鈦、錳等合金元素易氧化。他們的氧化物在高溫時與型殼中SiO2反應(yīng)也會生成低熔點化合物，造成化學(xué)粘砂。
C:當(dāng)石英粉中存在金屬氧化物Fe2O3等有害雜質(zhì)時, 會顯著降低型殼耐火度，使粘砂更為嚴(yán)重。
D:澆注溫度過高，鋼水氧化，與型殼發(fā)生界面反應(yīng),造成化學(xué)粘砂。E：澆注系統(tǒng)設(shè)計不合理，造成型殼局部過熱，也會造成化學(xué)粘砂。
③防止措施：
A：嚴(yán)格控制面層涂料及撒砂中的雜質(zhì)含量，特別是Fe2O3含量。
B:正確選擇型殼耐火材料，做高錳鋼和高溫合金鋼鑄件時，面層涂料、撒砂應(yīng)選用中性耐火材料為宜，如電熔鋼玉或鋯英砂粉等。
C:金在熔煉及澆注時，應(yīng)盡可能避免金屬液氧化并充分脫氧、除氣。D:在可能的條件下，適當(dāng)降低金屬液澆注溫度，薄壁件以提高型殼溫度，盡量做到出殼后馬上澆注為宜。
E:改進(jìn)澆注系統(tǒng)，改善型殼散熱條件，防止局部過熱。
4.夾砂、鼠尾:
① 特征: A:夾砂 — 鑄件表面局部呈翹舌狀金屬疤塊，金屬疤塊與鑄件間
夾有片狀型殼層(砂),又稱結(jié)疤夾砂。
B:鼠尾 — 鑄件表面呈現(xiàn)條紋狀溝痕。夾砂鼠尾是熔模鑄造中常
見的表面缺陷，常出現(xiàn)在鑄件大平面或過熱處。
②形成原因: A:面層涂料撒砂后干燥、硬化不良。(涂料厚或硬化液濃度不夠
溫度低及風(fēng)速不夠)B:面層撒砂太細(xì)，過度層撒砂太粗，造成過度層與面層結(jié)合不好
及砂中粉塵太多。
C:涂下層時，上層存在浮砂未清除。
D:涂料粘度過大，涂料流動性不好，產(chǎn)生局部堆積造成硬化不良。
E:殘余硬化液作用在下層涂料上，使涂料兩面硬化，但兩面都硬化不透，使涂料本身形成未硬化的夾層。
F:型殼澆入金屬后的冷卻過程中，型殼微裂紋內(nèi)的氣體在壓力的作用下形成鼠尾缺陷并伴隨氧化現(xiàn)象．
③防止措施: A:面層型殼充分干燥，硬化。
B: 降低第二層涂料粘度,防止面涂料堆積。
C: 面層撒砂不易過細(xì)，層間撒砂粒度差不易過于懸殊。
D: 砂中粉塵含量及含水量要盡量小，并注意涂料前的浮砂去除。E:型殼過濕不宜高溫入爐焙燒。
F:盡量避免鑄件的大平面結(jié)構(gòu)平面向上或平面 澆注。
G:必要時，在大平面結(jié)構(gòu)的鑄件上加設(shè)工藝筋、工藝孔，防止型殼分層導(dǎo)
致鑄件產(chǎn)生此類缺陷。
5.麻點:
①特征：鑄件表面上有許多密集的圓形淺洼斑點，稱為麻點缺陷。此類缺
常出現(xiàn)在含Cr<20% ,Ni<10%的合金鋼鑄件，碳鋼鑄件上也時有發(fā)生。未清理前淺凹坑中充滿著熔渣物質(zhì)。
② 形成原因：
A:麻點是金屬液中氧化物與型殼材料中氧化物發(fā)生化學(xué)反應(yīng)形成的。經(jīng)光 譜分析,缺陷處金屬中硅含量增加，而錳含量極少,熔渣的巖相分析表 明，熔渣中含有硅酸鐵，硅酸錳及硅酸鈷等氧化物。
B:金屬液溫度過高，澆注過程中產(chǎn)生二次氧化,或在氧化氣氛中凝固，也會造成鑄件產(chǎn)生麻點缺陷。③ 防止措施: A:嚴(yán)格控制面層耐火材料中雜質(zhì)含量，特別是Fe2O等氧化含量。
B:防止和減少金屬氧化，盡量采用快速熔化，并對金屬液進(jìn)行充分的脫氧。
C:提高型殼焙燒溫度，適當(dāng)降低澆注溫度，型殼澆注時要盡量保證型殼溫
度高，做到快出快澆。
D:采取澆注后在還原性氣氛中凝固，如澆注后馬上撒些廢蠟或廢機油等碳
氫化合物并加罩密封，使其造成在還原性氣氛中凝固。
E:第3層使用碳砂撒砂工藝.6.鼓脹:
①特征：鑄件表面局部出現(xiàn)圓弧狀鼓凸現(xiàn)象。水玻璃型殼產(chǎn)生的鑄件鼓脹缺陷
多于硅溶膠和硅酸乙酯型殼。
②形成原因：型殼的常溫強度或高溫強度太低，在型殼脫蠟時，型殼受蠟料膨
脹而蠟料不能及時排出使局部膨脹變形；或在澆注時，型殼受高 溫金屬液作用而變形，造成鑄件局部出現(xiàn)鼓脹。造成型殼常溫強度及高溫強度不高的主要原因與粘結(jié)劑種類、耐火材料種類及質(zhì)量和制殼工藝等因素有關(guān)。
③防止措施：
A:嚴(yán)格控制耐火材料的質(zhì)量,使用雜質(zhì)含量低的耐火材料。
B: 選用適宜粘結(jié)劑,提高型殼高溫強度。
C:根據(jù)鑄件大小、形狀正確選擇型殼層數(shù)，件大時適當(dāng)增加制殼層數(shù)。D:保證型殼制造時的涂掛撒砂均勻，及干燥、硬化效果。
E:適當(dāng)提高脫蠟介質(zhì)濃度及溫度，縮短脫蠟時間。
F:適當(dāng)降低澆注溫度，必要時采用磌砂澆注。
G:對大平面易產(chǎn)生膨脹的部位加設(shè)工藝筋或工藝孔.7.金屬刺（毛刺）:
①特征：鑄件表面上有分散或密集的微小突刺，稱為金屬刺（或毛刺)。②形成原因:殼面層不致密,有很多孔洞缺陷，澆注時金屬液進(jìn)入型殼孔洞造
成金屬刺缺陷。
A:面層涂料粘度過低，粉液比太低造成型殼表面孔洞多,不致密。B:涂料同模料的潤濕角大于涂料對耐火材料的潤濕角，也就是說耐火材料對涂料的潤濕性比對模料好，使涂料局部脫離開蠟?zāi)１砻?，從而在型殼表面形成一些單個或密集的小孔洞。③防止措施：
A:面層涂料中加入適量潤濕劑(表面活性劑)0.3%左右,并使蠟?zāi)３浞置擋?，改善涂料與蠟?zāi)５臐櫇衲芰?。B:保證面層涂料厚度，不可太薄，撒砂粒度合理選擇，不可太粗。
C:涂料充分?jǐn)嚢韬突匦?回性≥12小時)。
8.金屬珠（鋼豆）:
①特征：鑄件表面有突出的球形金屬顆粒，常出現(xiàn)在鑄件凹槽或拐角處。②形成原因：面層涂料中含氣泡或涂料對蠟?zāi)５臐櫇裥圆?，在涂掛涂?/p>
時，在凹槽拐角處留有氣泡，造成型殼表面存在珠形孔洞，澆注時金屬液進(jìn)入孔洞形成突出在鑄件表面上的金屬珠。
③防止措施: A:面層涂料加入改善潤濕性的表面活性劑后，應(yīng)加入0.1--0.3%的
消泡劑。
B:除在攪拌涂料時應(yīng)防止卷入氣體外，配好的涂料留有足夠的時間
氣體逸出。
C:蠟?zāi)３浞置擋ヒ愿纳仆繏煨浴?/p>
D:掛面層涂料時，用壓縮空氣吹去存留在蠟?zāi)０疾?、拐角處的氣泡?/p>
E:有條件時可采用真空涂面層涂料。
9.氣孔(集中性氣孔)：
① 特征：鑄件上存在著光滑孔眼缺陷,往往出現(xiàn)在鑄件個別部位。② 形成原因: A:型殼焙燒不充分,澆注時型殼中產(chǎn)生大量氣體侵入金屬液中(侵入性 氣孔)。
B:澆注方法不合理，澆注時卷入氣體進(jìn)入型腔(此類為卷入性氣孔)。C:澆注系統(tǒng)設(shè)計不合理,型殼排氣不好。D:金屬液脫氧、除氣不充分。
③ 防止方法: A:適當(dāng)提高焙燒溫度，并保證足夠的保溫時間≥20分鐘。
B:熟練掌握澆注方法，引流要準(zhǔn)，澆注要穩(wěn)，避免卷入氣體進(jìn)入型腔。C:合理設(shè)置排氣道，盡可能采用底注式澆注系統(tǒng)。
D:熔煉過程中盡量避免氧化、吸氣,澆注前金屬液充分脫氧、除氣。
10.彌散性氣孔（析出性氣孔）:
①特征：鑄件上有分散或密集的孔眼，有時在整個截面上都有,有時出
現(xiàn)在鑄件皮下，加工后出現(xiàn)(此類又稱皮下氣孔）。
②形成原因:此類氣孔的產(chǎn)生主要是由于金屬液中所含氣體，隨溫度降
低氣體溶解度減小，過飽和氣體從金屬液中析出形成氣泡，在鑄件凝固前未能上浮逸出而造成，由于是金屬液析出氣 體所形成，故又稱析出性氣孔。③防止方法：
A:選用清潔爐料并減少回爐料用量,爐料要干燥,采用預(yù)熱爐料更好。B:嚴(yán)格控制熔煉工藝，避免熔煉過程中的鋼水氧化和吸氣。C:掌握正確的脫氧方法，脫氧充分,提高鋼水純凈。D:鎮(zhèn)靜鋼液后澆注，使氣體逸出。
11：渣氣孔:
① 特征：鑄件表面存在著夾雜物與氣孔并存的孔眼，呈分散狀。② 形成原因:此類缺陷的產(chǎn)生主要是熔煉過程中所使用的金屬爐料
不干凈或回爐料過多，產(chǎn)生了較多的金屬夾雜物，金屬
液脫氧除氣不充分使鋼液中含氣量多或型殼焙燒不充分澆注時產(chǎn)生氣體,鑄件凝固后產(chǎn)生渣氣孔。
③ 防止方法：
A:選用清潔爐料并減少回爐料用量。
B:嚴(yán)格控制熔煉工藝，加強脫氧、除渣、除氣。C:鎮(zhèn)靜鋼液,使夾雜物及氣體上浮逸出。D:充分焙燒型殼，保證保溫時間。
12.縮孔: ①特征：鑄件內(nèi)部存在的表面粗糙、形狀不規(guī)則的粗大且集中的孔洞。
②形成原因:合金在液態(tài)收縮和凝固時，鑄件某部位（通常是最后凝固的熱節(jié)處）不能及時得到液體金屬的補縮，而形成縮孔。如熱節(jié)過多過大、澆冒口設(shè)計不當(dāng)，不利于順序凝固，使鑄件熱節(jié)處得不到金屬液補充、澆注溫度過高，散熱條件差造成局部過熱。
③防止方法：
A:改進(jìn)鑄件結(jié)構(gòu)，力求壁厚均勻，減少熱節(jié)，有利于順序凝固。B:合理設(shè)置澆冒口系統(tǒng)（包括合理確定內(nèi)澆口的位置、內(nèi)澆口的大
小、形狀)以保證造成順序凝固。（確保補縮的鋼水的溫度）C:合理組裝模組,使鑄件間有一定距離，防止局部過熱。
D:適當(dāng)提高型殼溫度，以降低澆注溫度，保證型殼和金屬液澆注溫 度的合理性。
E:保證澆道、澆口杯充滿，或在澆口杯和冒口上加發(fā)熱劑、保溫劑。F:改進(jìn)熔煉工藝，減少金屬液中氣體和氧化物，提高其流動性和補 縮能力。
13.縮松:
第二篇：熔模精密鑄造 依托核心企業(yè)中小企業(yè)融資另辟蹊徑
熔模精密鑄造 依托核心企業(yè)中小企業(yè)融資另辟蹊徑 圍繞一家核心企業(yè)，向其上游幾十家中小企業(yè)供貨商提供貸款，這成為工商銀行河南分行為中小企業(yè)融資的又一金融創(chuàng)新。洛陽市金山鑄造有限公司日前就通過這樣的方式獲得一筆15萬元的貸款。
洛陽市金山鑄造有限公司由熔模精密鑄造廠和砂型鑄造廠組成，主營業(yè)務(wù)是設(shè)計和制造各種精密鑄造件，多年來給一拖股份有限公司（以下簡稱一拖股份）下屬10余家企業(yè)提供配套設(shè)施，目前有130人左右的員工，年產(chǎn)值在2000萬元左右，規(guī)模相對較小。
金山鑄造總經(jīng)理牛武強表示，“2009年下半年，一拖股份的生產(chǎn)量逐漸提高，對于精密鑄造件的需求量明顯上升，公司也在擴大業(yè)務(wù)量,鑄造，目前公司產(chǎn)量產(chǎn)值較上年均增加了一倍?！?/p>
擴大業(yè)務(wù)之前，資金缺口是牛武強擔(dān)憂的問題，&,精鑄廠;銀行對中小企業(yè)并不關(guān)注，門檻比較高，從銀行獲得貸款比較難?！?/p>
而這次工商銀行河南分行主動找到公司提出發(fā)放貸款，改變了牛武強“銀行門檻高”的印象。
工商銀行河南分行根據(jù)一拖股份提供的供應(yīng)商列表找到了牛武強，在查看了公司報表以及和一拖股份的訂單后，給公司發(fā)放了15萬元的貸款。“第一次從銀行貸款只是把銀行貸款手續(xù)走一遍，小試牛刀，往后肯定會有更多的業(yè)務(wù)合作。”牛武強信心十足。
洛陽金山鑄造只是工商銀行河南分行給中小企業(yè)貸款中的一家。據(jù)統(tǒng)計，截至2009年12月末，工商銀行河南分行共對一拖股份上游供應(yīng)商辦理國內(nèi)保理業(yè)務(wù)12筆，金額2000余萬元，已上報待審批20戶，金額3000余萬元，已達(dá)成合作意向40戶，金額7000余萬元。
工商銀行河南分行相關(guān)負(fù)責(zé)人介紹，該行對其上游供應(yīng)商提供貸款主要是基于對一拖股份的應(yīng)付賬款的情況的了解，近3年一拖股份的應(yīng)付賬款平均值保持在5億元左右，而從其歷年來現(xiàn)金流量表中反映的購買商品、支付勞務(wù)支出所支付的現(xiàn)金，平均值保持在54億元，平均每個月要支付貨款約4.5億元。
對于核心企業(yè)有總體的了解，對于供應(yīng)商也要有總體的分類，上述相關(guān)負(fù)責(zé)人分析，“從總體特點來看，依托一拖股份的供應(yīng)商絕大部分為中小企業(yè)，企業(yè)的經(jīng)營主要依靠自有資金的運作，并且多數(shù)企業(yè)在財務(wù)管理等方面不能達(dá)到銀行的各項標(biāo)準(zhǔn)，在銀行融資較為困難，即使有部分融資，融資成本也較高，資金短缺成為目前阻礙這些企業(yè)發(fā)展的主要原因之一?！?/p>
這些供應(yīng)商企業(yè)經(jīng)營主要圍繞一拖股份進(jìn)行，是大型企業(yè)供應(yīng)鏈的一部分，其所擁有的大型企業(yè)的債權(quán)都是優(yōu)質(zhì)的資源，上述相關(guān)負(fù)責(zé)人表示，“我行國內(nèi)回購型保理業(yè)務(wù)的融資方式和條件能夠符合客戶需求，也符合我行信貸結(jié)構(gòu)調(diào)整的要求?！?/p>
根據(jù)一拖股份上游供應(yīng)商與一拖股份的合作情況和融資需求情況，該行還為其制定了以辦理國內(nèi)回購型保理融資業(yè)務(wù)的融資方案。
具體內(nèi)容包括：工商銀行和一拖股份共同選擇并確定上游供應(yīng)商，對共同選擇并確定的上游供應(yīng)商進(jìn)行評級授信。經(jīng)一拖股份核對確認(rèn)的發(fā)票實有金額的90%直接認(rèn)定授信及單筆融資金額為參考，確保到期足額還款。
在發(fā)放貸款的同時，雙方考慮的更多的是模式的可持續(xù)性，上述工商銀行負(fù)責(zé)人表示，“在較短時間里將貸款發(fā)放到位，解決企業(yè)融資難題，不僅實現(xiàn)該行針對核心企業(yè)上游供應(yīng)商開展貿(mào)易融資業(yè)務(wù)零的突破，同時也實現(xiàn)了銀行、核心企業(yè)及其上游供應(yīng)商的三方共贏?！?/p>
第三篇：精密鑄造實習(xí)總結(jié)[模版]
精密鑄造實習(xí)總結(jié)
我很榮幸在這短短的三個月里在公司領(lǐng)導(dǎo)和各位同仁的幫助下，使我從完全不知道鑄造到對精密鑄造有了深刻的了解。也為我以后的工作和學(xué)習(xí)打下堅實的基礎(chǔ)。
在見習(xí)的過程中，能不斷的學(xué)習(xí)新的知識讓我感到非常滿足，我感覺自己取得了很大的進(jìn)步。尤其是在制造部見習(xí)過程中，讓我在短的時間內(nèi)學(xué)到了很多先進(jìn)精鑄技術(shù)的知識。還有人力資源部組織的周六例會，與各位新同仁一起討論見習(xí)心得，讓我博覽眾彩，從而取彼之長，補己之短?？傊浅８兄x公司給我這次學(xué)習(xí)機會，也非常感謝公司各位領(lǐng)導(dǎo)、各位師傅，還有一起努力的新老同仁?，F(xiàn)將我這三個月見習(xí)情況作如下匯報：
進(jìn)入車間見習(xí)才是我真正意義上開始接觸溶模制造。對我來說一切都是新鮮的，在車間，許多很簡單的問題對于我來說，都有可能成為難點，但這不是解決不了的理由，是誰都需要經(jīng)歷的一個過程。在不斷的學(xué)習(xí)中，不斷的摸索中，去培養(yǎng)自己的自主學(xué)習(xí)能力，思考問題能力。
我首先了解了生產(chǎn)制作流程，然后又逐步了解了熔模鑄造工藝及各工序控制要點，以及溶模鑄造的基本知識。制造部主要包括型殼、澆注、后處理、熱處理、機加工幾大車間。產(chǎn)品的一般生產(chǎn)流程為：壓蠟→蠟檢→修蠟→組樹→制殼→澆鑄→光譜檢→切割、初拋→清理→初檢→焊修→中檢→熱處理→熱處理檢→加工澆口→整形→中整檢→咬酸、拋丸、噴砂→酸洗→酸檢→整形、清洗→酸整檢→表面處理→表面檢→毛坯庫→內(nèi)、外部加工→外拋光→加工檢→內(nèi)、外部熱處理→整形裝配→裝配檢→內(nèi)、外部表面終處理→表面終檢→成品庫。每道工序都安排有師傅，在師傅的細(xì)心輔導(dǎo)下，我對每道工序應(yīng)該注意的地方和容易造成的產(chǎn)品缺陷，以及導(dǎo)致這些缺陷的原因等有了一定了解。1，型殼車間：
壓蠟：此工序與產(chǎn)品模具直接接觸，與研發(fā)課工作聯(lián)系密切。整個型殼車間是產(chǎn)品的最初階段，也是最關(guān)鍵的階段。萬事開頭難，蠟?zāi)５馁|(zhì)量直接關(guān)系到產(chǎn)品表面尺寸和質(zhì)量的好壞。操作時注意射蠟濕度、壓力、流速、保壓時間，以及產(chǎn)生各種缺陷（如：凹陷、氣泡、縮孔、蠟?zāi)Ｆ屏?、油溫冷疊、射不滿）的原因以及對后序產(chǎn)品的影響。作為研發(fā)人員還要特別注意，不同結(jié)構(gòu)產(chǎn)品模具的設(shè)計方法、模具型腔尺寸與蠟?zāi)３叽绲牟町惖取?/p>
修蠟：則主要是將冷卻后的蠟?zāi)１砻婧夏＞€、飛邊、射蠟口修補過渡圓順；凹陷填平、氣泡挑破補平，油紋擦凈等。一切表面缺陷修補完好。這道工序要求操作者要集中精力，以防不小心用修蠟刀把蠟件劃傷。
組樹：本工序主要與工藝課的關(guān)系緊密，它直接反映工藝出品率。組數(shù)時注意樹上的蠟?zāi)Ｉ媳砻婢酀部诒线吘?90mm，蠟?zāi)ｉg距>9mm，蠟?zāi)７胖媒嵌纫诿撓?，?nèi)澆口長度12～25mm利于切割。焊接處無凹陷、無縫隙、無尖邊、無蠟片粘符。組樹還要注意的一個原則是盡量保證工件在脫蠟時蠟?zāi)苋颗懦觥Ｖ茪ぃ核枰牟牧嫌袎A性硅溶膠、鋯英粉（用來配制面層涂料）、鋯英砂（用于面層撒砂）、煤矸石粉（用于配制背層涂料）、煤矸石砂（是制背層型殼的撒砂）。制殼的工序比較復(fù)雜，所需要注意的地方如：各種材料的混合比例、溫度、濕度、干燥時間的控制等。型殼質(zhì)量的好壞直接在鑄件表面體現(xiàn)出來，比如鑄件表面的毛刺、裂紋、跑火、剝落、回溶、殼裂、鼓脹、夾砂等缺陷，都和漿料的配制、攪拌時間以及漿料的粘度、干燥過程中的溫度和濕度有著及大的關(guān)系。脫蠟和蠟處理：要注意的就是溫度、壓力、時間、以及脫蠟釜、脫蠟用水分蒸發(fā)器、除水桶、靜置桶、保溫箱操作規(guī)程等。脫蠟過程要迅速，從帶蠟?zāi)ね七M(jìn)脫蠟釜至達(dá)到0.56Mpa壓力時間<14S，才能實現(xiàn)瞬間脫蠟，減小因蠟?zāi)Ｅ蛎浽斐傻哪p壞。壓力控制在0.8~0.9Mpa持續(xù)9~18分鐘，保證脫蠟完全。
通過在型殼車間的見習(xí)，我不但對在型殼車間的各工序進(jìn)行學(xué)習(xí)并參與實踐操作，更重要的是對鑄造用的蠟型模具有了初步認(rèn)識，對蠟和硅溶膠制殼體的性質(zhì)和特性也有了一定了解。如產(chǎn)品在設(shè)計過程中，有些地方模具無法實現(xiàn)，有些地方制殼無法實現(xiàn)或反映在蠟?zāi)Ｉ蠒霈F(xiàn)各種缺陷。這對我以后的工作將會有很大的幫助。2，澆注車間
澆注主要有焙燒、熔煉、澆注、振殼、切割、初拋等工序。需要注意的是焙燒、熔煉、澆注的溫度、時間，還有爐前的經(jīng)濟配料。以及產(chǎn)生各種缺陷的分類和原因。
鑄造過程中熔煉是一個十分重要的環(huán)節(jié)。它除了對材質(zhì)、熔煉溫度、熔煉時間以及脫氧劑的添加量有嚴(yán)格的控制以外。還需要求熔煉師傅們具有專業(yè)的技術(shù)知識及豐富的工作經(jīng)驗，才能熔煉出合格的鋼液。在澆鑄、振殼、切割這些工序中最要注意的是安全。要嚴(yán)格遵守安全制度，嚴(yán)守紀(jì)律，確保安全第一！
澆鑄后的鑄件經(jīng)冷卻后，方可轉(zhuǎn)入振殼工序。振殼分機械振殼和人工振殼。對于一些用橫模頭組合的鑄件樹要用人工振殼，人工振殼比較慢、效率低。但一些用豎模頭來組合的鑄件樹就可以用機振了，省時省力，效率也高。為了進(jìn)一步清除鑄件表面殘留的型殼。在切割以前要進(jìn)行懸掛拋丸。就是在懸掛式拋丸機內(nèi)用噴射鑄鐵砂丸的方式將整棵鑄件樹上的殘殼清除掉。但也不是所有的鑄件都要先拋丸再切割，有一些結(jié)構(gòu)簡單、內(nèi)澆口處殘留型殼較少的產(chǎn)品，也可以直接進(jìn)行切割。切割時不可以切傷鑄件本體，但也不可以留有太長的內(nèi)澆口，大概有1—2mm即可。通過在澆鑄車間的見習(xí)，我對澆鑄車間的各工序有了更直觀的認(rèn)識。對殼體的性質(zhì)有了更深的了解，如殼體高溫高強度、透氣性好，低溫強度低等性質(zhì)。3，后處理車間
后處理主要是對產(chǎn)品表面質(zhì)量和整體形狀進(jìn)行處理。它的工序最為復(fù)雜，包括拋丸、噴砂、咬酸、酸洗、粗磨、精磨、整形、焊修、電拋光、研磨等工序。它與質(zhì)檢車間毛坯檢的聯(lián)系緊密，產(chǎn)品在它們兩者之間不停的流動，直到合格入毛坯庫。
在后處理工序中，產(chǎn)品沒有固定的工藝流程，通常根據(jù)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)和現(xiàn)場的工作安排來協(xié)調(diào)加工流程。如在清理過程中，拋丸、噴砂、粗磨就沒有先后順序可以根據(jù)現(xiàn)場情況協(xié)調(diào)。有需要咬酸的清理過程中在咬完酸后進(jìn)行拋丸再噴砂，根據(jù)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)和質(zhì)量要求選擇咬酸時機。
對于表面質(zhì)量要求比較高的產(chǎn)品。要進(jìn)行噴砂處理。噴砂是以壓縮空氣為動力，通過噴槍將砂料高速噴擊鑄件表面，以清除殘留在鑄件外表和內(nèi)孔中的殘砂及氧化皮。工藝上對噴砂使用的砂的種類、粗細(xì)以及噴砂壓力都有明確要求。因為壓力過大容易造成產(chǎn)品表面損傷。操作時還要注意不要把鑄件正對噴槍口擺放。以防噴傷鑄件。噴砂后的產(chǎn)品表面比拋丸后的產(chǎn)品表面細(xì)膩得多。
粗磨是用砂布帶將內(nèi)澆口磨低，磨至離鑄件表面高度小于1mm.然后精磨，根據(jù)不同表面質(zhì)量要求的產(chǎn)品，選用不同粗細(xì)的砂布帶進(jìn)行精磨。精磨時必須精力集中，以防磨傷產(chǎn)品表面
從檢驗車間轉(zhuǎn)到焊修車間的都是表面有缺陷的產(chǎn)品。一般來說產(chǎn)品的表面缺陷可分為兩大類：凸出類和凹陷類。凸出類缺陷有：飛邊、毛刺、鋼豆或較明顯的合模線等。凹陷類缺陷有：氣孔、縮坑、切傷、磨傷等。修磨和焊補即是分別針對表面這兩大缺陷的修補方式。修磨主要就是利用氣動風(fēng)槍、絞磨機等修磨工具，裝上不同型號和類型的磨頭。把產(chǎn)品表面的凸出類缺陷修平、磨平。修產(chǎn)品大表面上的凸出類缺陷的時候會選擇砂磨頭，比較快。但是有一些孔、溝、槽等砂磨頭修不到的地方就會用到鋼磨頭。因為鋼磨頭比較細(xì)，修那些比較小的地方會更便捷。焊補則是針對凹類缺陷的修復(fù)方式，比如：氣孔、縮坑、切傷、磨傷等。焊修師傅根據(jù)鑄件選擇同材質(zhì)的焊條。利用高超的專業(yè)技術(shù)將鑄件修補平。和修磨有異曲同工之處。整形和焊修的目的相同。就是通過不同方式修復(fù)產(chǎn)品不同類型的缺陷，使不合格的產(chǎn)品合格。它主要是針對形狀變形產(chǎn)品的校正。一般容易變形的都是一些造型簡單、壁厚較薄的產(chǎn)品。至于那些壁厚較厚、而結(jié)構(gòu)又復(fù)雜的產(chǎn)品則比較不易變形。對于一些可預(yù)見的變形，一般都會在壓蠟工序中采取冷卻工裝、合理擺放等措施來進(jìn)行預(yù)防以減少變形率、返修率。雖然車間里有兩臺校正液壓機，但利用率很低，只有一些簡單而又規(guī)則的產(chǎn)品才用得到。大部分產(chǎn)品都是人工修整。利用材質(zhì)硬度較低的金屬棒、工裝、量具等用具，用擊打的方式來使產(chǎn)品平整、圓順、垂直等。以使產(chǎn)品恢復(fù)原始形狀，達(dá)到工藝要求。保證尺寸精度。
咬酸是為了徹底清除殘殼和軟化鑄件表面的氧化皮，咬酸常用的酸有硝酸和氫氟酸。酸洗一般都是指洗混合酸，是硝酸和氫氟酸按一定比例配制而成的。咬酸和酸洗都對時間和溫度有一定的要求。咬酸或酸洗時要注意觀察鑄件，以防咬酸或酸洗過度。酸洗后鑄件表面呈銀白色。特別要注意的是碳鋼不可以酸洗。
電拋光是工件做陽極，鉛板做陰極，在硫酸、磷酸，乙甘油等組成的電解液內(nèi)，通過電解反應(yīng)使金屬表面拋出光澤。
研磨作業(yè)則通過流動式光飾機帶動磨料研磨工件表面，通過震動式光飾機上光，上光劑有石子，玉米芯等。4，熱處理車間
熱處理有熱處理和爆堿兩部分，我著重學(xué)習(xí)的是熱處理工藝的生產(chǎn)過程。鋼在加熱和冷卻時組織轉(zhuǎn)變的機理；各種熱處理的具體工藝過程；鋼在加熱和冷卻過程中產(chǎn)生的缺陷；鋼在加熱時組織轉(zhuǎn)變的過程中及影響因素；各種熱處理的定義、目的、組織轉(zhuǎn)變過程，性能變化，用途和適用的鋼種，零件的范圍。
通過這三個月的實習(xí)，學(xué)到了不少專業(yè)的知識，但我深深地知道理論上的精通不是真正意義上的對技術(shù)的精通，技術(shù)最終要應(yīng)用于生產(chǎn)，就避免不了在實踐中遇到各種問題，只有在實踐中不斷的發(fā)現(xiàn)和解決問題。才能讓自己掌握的知識得到真正的成長
也只有通過不斷的實踐中的經(jīng)驗積累才能達(dá)到的真正意義上的對技術(shù)的精通。
三個月的實習(xí)就要結(jié)束了。在這里我再次深深地感謝公司領(lǐng)導(dǎo)給了我這次學(xué)習(xí)的機會。也感謝那些在我實習(xí)過程中悉心指導(dǎo)過我的師傅們。是他們的言傳身教讓我從對精鑄制造的一無所知到現(xiàn)在的熟悉了解，雖然見習(xí)時間很短，很多方面都無法深刻的掌握，但請相信，在今后的工作中，我會以加倍的努力不斷學(xué)習(xí)充實自己，以便能更好的做好本職工作，與公司共同發(fā)展
第四篇：控制蠟?zāi)＼囬g的質(zhì)量是做好精密鑄造產(chǎn)品的前提
控制蠟?zāi)＼囬g的質(zhì)量是做好精密鑄造產(chǎn)品的前提
質(zhì)量控制是蠟?zāi)＼囬g的一項重要工作，精密有很多缺陷是由于前制過程中蠟?zāi)Ｒ?，一旦出現(xiàn)問題，產(chǎn)品已流通到后續(xù)各個部門，無法或很難處理，所以控制蠟?zāi)＼囬g的質(zhì)量是做好精密鑄造質(zhì)量的前提，下面榮申公司就根據(jù)多年經(jīng)驗來談一下幾點：
一、為穩(wěn)定制蠟車間的蠟料性能，我司針對原高溫脫水工藝的缺點改為靜置放水及液壓機脫水工藝，蠟料的雜質(zhì)，灰分大大減少，質(zhì)量得到保證。
二、確認(rèn)設(shè)備是否正常使用，要及時維修及每年進(jìn)行年檢。A：液壓、空壓機運作正常；B：冰水機溫度要求規(guī)定范圍，輸蠟管及蠟缸保溫正常；C：確保射蠟機的溫度儀、壓力表正常。
總之，確保一臺射蠟機各參數(shù)是標(biāo)準(zhǔn)的，當(dāng)其它設(shè)備有問題時，可用這臺機器對照校正
三、蠟件的質(zhì)量控制。
（一）蠟件外觀、確保不出現(xiàn)下以下幾種外觀缺陷：1.蠟有裂痕；2.蠟流紋，表面粗糙；3.陶芯在蠟?zāi)Ｖ袛嗔鸦蛩苄居袣埩簦?.凹陷(、蠟溫度太高，壓力不足，進(jìn)蠟口位置不對或者太小，沒有放激冷塊或放冷蠟)；5.模具不良；6.飛邊大，尤其是分模線的地方(模具磨損)；
6.變形(通常射蠟時間短或取模方式不正確引起)；7.有氣泡，白蠟。
（二）控制蠟件的尺寸。為保證精密鑄造的尺寸公差，必須進(jìn)行蠟件尺寸控制，前提是蠟?zāi)５臏囟缺仨毻耆鋮s至蠟件要求的室溫。
A）尺寸變化影響最大的是蠟的縮水率，掌握蠟的收縮率，是獲得正確的模具尺寸的關(guān)鍵，必須隨時正確掌握蠟料的收縮率。為測出蠟的收縮率，在相同的標(biāo)準(zhǔn)的射蠟工藝參數(shù)下，測量尺寸已穩(wěn)定的蠟樣數(shù)據(jù)，按公式計算出
B）通常一些鑄件尺寸必須在蠟件尺寸上仔細(xì)檢測控制，對一些批量大的蠟件，可用精確度到0.01克的電子稱進(jìn)行鎊重，如超出規(guī)定上下范圍，則再進(jìn)行游標(biāo)卡尺抽檢復(fù)核，這樣可以省去用游標(biāo)卡尺全檢，下列情況通常需要在蠟件尺寸控制：容易產(chǎn)生凹陷的產(chǎn)品，如結(jié)構(gòu)厚薄不均等產(chǎn)品；有型位公差要求的，如平面度，垂直度等；精密鑄造有嚴(yán)格的精密公差要求，通常用卡規(guī)或游標(biāo)卡尺全檢；特殊產(chǎn)品，如U型產(chǎn)品；與分型面相關(guān)重要尺寸（鋁模磨損或分模面臟）。(end)文章內(nèi)容僅供參考()(2012-6-6)
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