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精密铸钢件铸造时炉火如何控制

2019-09-07 14:35:51

精密铸钢件的铸造是相对于传统的铸造工艺而言的一种铸造方法。它能获得相对准确地形状和较高的铸造精度。较普遍的做法是:首先根据产品要求设计制作(可留余量非常小或者不留余量)的模具,用浇铸的方法铸蜡,获得原始的蜡模;在蜡模上重复涂料与撒砂工序,硬化型壳及干燥;再将内部的蜡模溶化掉,是为脱蜡,获得型腔;焙烧型壳以获得足够的强度;浇铸所需要的金属材料;脱壳后清沙,从而获得高精度的成品。根据产品需要或进行热处理与冷加工。下面讲解精密铸钢件铸造时炉火如何控制。

影响精密铸钢件精度的原因有很多,主要有以下几点:

1、铸件结构的影响:

(1)铸件壁厚,收缩率大,铸件壁薄,收缩率小。

(2)自由收缩率大,阻碍收缩率小。

2、铸件材质的影响:

(1)材料中含碳量越高,线收缩率越小,含碳量越低,线收缩率越大。

(2)常见材质的铸造收缩率如下:铸造收缩率K=(LM-LJ)/LJ×100%,LM为型腔尺寸,LJ为铸件尺寸。K受以下因素的影响:蜡模K1、铸件结构K2、合金种类K3、浇注温度K4。

3、制模对铸件线收缩率的影响:

(1)射蜡温度、射蜡压力、保压时间对熔模尺寸的影响以射蜡温度至明显,其次为射蜡压力,保压时间在保障熔模成型后对熔模之后尺寸的影响很小。

(2)蜡(模)料的线收缩率约为0.9-1.1%。

(3)熔模存放时,将进一步产生收缩,其收缩值约为总收缩量的10%,但当存放12小时后,熔模尺寸基本稳定。

(4)蜡模径向收缩率仅为长度方向收缩率的30-40%,射蜡温度对自由收缩率的影响远远大于对受阻收缩率的影响(合理射蜡温度为57-59℃,温度越高收缩越大)。

4、制壳材料的影响:采用锆英砂、锆英粉、上店砂、上店粉,因其膨胀系数小,仅为4。6×10-6/℃,因此可以忽略不计。

5、型壳焙烧的影响:由于型壳的膨胀系数小,当型壳温度为1150℃时,仅为0.053%,因此也可以忽略不计。

金属型锻造是用耐热合金钢制作锻造用中空铸型模具的现代工艺。金属型既可采用重力锻造,也可采用压力锻造。金属型的铸型模具能反复多次使用,每浇注一次金属液,就获得一次铸件,寿命很长,出产效率很高。金属型的铸件不但尺寸精度好,表面光洁,而且在浇注相同金属液的情况下,其铸件强度要比砂型的更高,更不轻易损坏。

适当提高浇铸温度是必要的,虽然浇铸温度提高后液态收缩加大,需要加强补浇补缩,但有利消除夹渣与气孔。表-26为日本企业的浇铸温度。铸造前后的三角白口深度控制,虽很传统,但实用、方便,对炉前的操作技术人员与工人的快速判断十分有利。如果将三角白口大小与孕育效果,全相组织,热分析曲线及力学性能等相联系则有利于铸铁质量的在线控制。热分析曲线分析,用孕育前后的过冷度比控制孕育效果,该方法已在德国应用,并与冶金质量指标、共晶团数、弹性模数建立关系。

目前机床铸件的热分析工作,一些专业技术团队都作了大量工作,希望能尽快在工厂中应用。弹性模量与残余应力的测试工作;高碳当量、高强度、高刚度、低应力是高端精密数控机床铸件材质的核心要求。采用高端机床铸件生产的成套技术,是可以达到高碳当量、高强度、高刚度、低应力的质量指标的。

因此,在大批量出产有色金属的中、小精密铸钢件的时,只要精密铸钢件的材料的熔点不外高,一般都优先选用金属型锻造。但是,金属型锻造也有一些不足之处:由于耐热合金钢和在它上面做出中空型腔的加工都比较昂贵,所以金属型的模具用度不菲,不外总体和压铸模具用度比起来则便宜多了。对小批量出产而言,分摊到每件产品上的模具用度显著过高,一般不易接受。又由于金属型的模具受模具材料尺寸和型腔加工设备、锻造设备能力的限制,所以对特别大的铸件也显得无能为力。因而在小批量及大件出产中,很少使用金属型锻造。此外,金属型模具固然采用了耐热合金钢,但耐热能力仍有限,一般多用于铝合金、锌合金、镁合金的锻造,在铜合金锻造中已较少应用,而用于玄色金属锻造就更少了。金属型模具全部是自行设计、自行制造,因而能更及时地为客户提供价廉、合用的优质模具。


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