消失模铸件缺陷

• 2.1 消失模铸造的工艺过程
• 消失模铸造生产的基本工艺流程要求如下：
• 制作泡沫塑料模样→挂涂料→模样干燥→造型
•
↓
• 入库←检验 ← 铸件清理 ←浇注 ←振动埋砂
三、消失模铸造对铸件性能的影响
• 3.1 消失模铸造对铸件性能的影响
•
消失模铸造（对于干砂实型铸造）由于其工艺特点：
• 金属液的浇注温度为了分解，裂解EPS或EPMMA模料而 提高30~50°C，50~70°C不等，摸样表面涂挂涂料，涂料 种类随不同铸件而异，铸型采用干砂有石英砂、镁橄榄石 砂、白云石砂、镁砂等，以三维振实造型振实，真空泵抽 气负压下浇注，型砂粒度（目数常用20/40,40/70）而影 响铸型紧实度，由于采用干砂，尽管不同种类干砂热容量 （比热）有差异，但铸型的冷却速度均比砂型铸造为慢， 对灰铸铁而言，出现白口倾向较少；对球墨铸铁而言，干 砂铸型刚度抑制其凝固冷却时膨胀的作用不及金属型的强 力；对于铸钢件不仅增碳，而且由于浇注工艺不同，在不 同部位出现的增碳量不同，成分不均匀，组织上有差别，
铁），摸样分解产物中的碳可以部分溶解其中，不易产生
皱皮；含碳量高的铸铁（球铁）最易形成皱皮缺陷。
•
③铸件结构影响 铸件的体积与面积之比（模数）
越小，越有利于模样热解产物排除，皱皮缺陷产生倾向越
小。
•
④浇注温度影响 浇注温度越高，模样分解越彻底，
皱皮缺陷产生倾向越小。
• ⑤涂料层及型砂透气性影响 涂料层及型砂透气性越高， 越有利于模样热分解产物的排出，减少形成皱皮倾向。
含量会增加，比逐渐含碳量的要求要高，称为增碳或渗碳
缺陷。
• 铸件表面渗碳往往很不均匀，从而使表面硬度产生差 异，甚至基体组织也不同，随着渗碳量的增多，表面扩大， 随之珠光体量也增加，使铸件加工性能、力学性能变差， 影响了铸件的表面质量，甚至使用性能。
• 5.1.1 形成原因
• 泡沫塑料模料EPS在高温钢液作用下发生分解、裂解， 其产物又与钢液作用，同时在涂料和干型砂的作用
• ②选择合理浇注工艺 铸型及浇注工艺设计要能加速 模料气化，减少及错开其分解产物中液相和固相接触和反 应时间，可减少或避免钢件渗碳。
• 1） 适宜的浇注温度和浇注速度，浇注系统的开设决 定着钢液流向和速度；浇注温度提高，浇注速度也提高， 模料分解加快，不易完全气化，产物中液相量也增加，同 时，钢液与模样的间隙减少，液相分解物常被挤出间隙， 挤到涂层和金属业之间，造成接触面增加，碳浓度增加，
低的低碳钢，其渗碳趋势就越大，渗碳量越多；反之，就
越小，渗碳主要出现在低中碳铸钢中。
• 5.1.2 防治措施
•
①选用低密度模料 采用EPS时模样密度控制在
• 0.016~0.025g/㎝³，改用低碳模料EPS（C8H8）改为 EPMMA（C5H8），这样减少模样的含碳量。也可以采用 空心结构的模样和空心结构浇注系统。
原（CO）气氛下形成细片状或皮屑状、波纹状的残炭及
光亮碳，此种密度较低的光亮碳与铁液的润湿性很差，因
此在铸件表面形成碳沉积（皱皮）。
• 4.1.2 影响因素
•
①泡沫塑料 模料EPS比EPMMA、StMMA更容易
形成皱皮，因为EPS含碳量最高，达到92%。
•
②铸件材料成分影响 含碳量低的铸铁件（合金铸
• 端”部分，对于大件则出现在上部，中小薄壁件往往呈现 在侧面或铸件的死角部位，这与浇注系统工艺有关。
• 4.1.1 产生原因
•
当1350~1420°C铁液注入型内时，EPS或EPMMA
料模急剧分解，经过反应当中往往会出现一种粘稠的沥青
状液体，这种液体分解物残留在涂层内侧，一部分被涂层
吸收，一部分在铸件与涂层之间形成薄膜，这层薄膜在还
• 基体组织珠光体量不均，铸件在消失模铸造工艺下浇注因其充型能力差，冷却速度慢， 往往会产生严重针孔、气孔，晶粒粗大、气密性差。
四、消失模铸件缺陷分析
• 4.1 铸铁件表面皱皮（皱皮)
• 考虑和设计消失模铸件浇注工艺时，使 浇注速度加快，但常常仍会出现铸件表面 有厚薄不同的皱纹（也叫皱皮），有波纹 状、滴瘤状、冷隔状，还将有渣状或夹气 夹杂状等。皱皮缺陷的出现，严重影响了 铸件的表面质量，皱皮0.1~1.0㎜，甚者可 达10㎜及＞10㎜，从而导致铸件报废，这 种缺陷往往是铸铁液最后流到或液流的 “冷
消失模铸件缺陷分析
一、消失模铸造简介
• 1.1 消失模铸造简介
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消失模铸造（又称实型铸造）是将与铸件尺寸形状相
似的石蜡或泡沫模型粘结组合成模型簇，刷涂耐火涂料并
烘干后，埋在干石英砂中振动造型，在负压下浇注，使模
型气化，液体金属占据模型位置，凝固冷却后形成铸件的
新型铸造方法。
二、消失模铸造的工艺过程
气孔。充型过程中，产生紊流，或顶注、侧注情况下，部
分模样被金属液体包围后进行裂解，产生的气体不能从金
属中排出，就会产生气孔，此种气孔大而多且伴有炭黑。
•
防治措施：改进工艺，使浇注充型过程中逐层置换，
• 这些区域渗碳量就增加。
• 2）在模样中加入添加剂（脱碳剂）防止铸钢件渗碳。
• 3）提高涂层或干砂铸型的透气性，其透气性越好，模 料分解的产物逸出越快，从而降低了钢液和模样的间隙中 分解物浓度和接触时间。
• 4）使用防渗碳涂料。
• 5）采用精塑模符合铸造工艺。
6.1 气孔
• ①消失模裂解时的发气过程，其气体进入铸件而产生
• ⑥工艺配合影响 控制铁液的浇注温度，有铸件大小， 控制浇注速度，都能有效减少皱皮倾向。
• 4.1.3 防止措施
• ①采用低密度EPS或EPMMA作模样材料
• ②设计合理的浇冒口系统 • ③提高浇注温度和浇注速度 • ④提高涂层透气性 • ⑤其他工艺因素
5.1 铸钢件增碳
•
用消失模铸造工艺生产铸钢件其表面或局部表面碳的
• 下是一个复杂的物理化学冶金反应过程，从而增碳。
•
在铸钢件的高温浇注温度＞1550°C作用下，EPS分
解产物中游离碳很多，在浇注过程中，其产物部分被真空
泵吸引而排出型外，部分仍积聚在涂料层和钢液间，当铸
件本身含炭量低时，分解产物中碳将扩散到铸钢件中造成
渗碳。
•
铸钢件的含碳量高低直接影响着其渗碳量，含碳量越