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如何预防铸件表面的光亮炭缺陷?

时间:2023-07-01 理论教育 版权反馈
【摘要】:铸件表面上光亮炭缺陷的形态如图5-10a所示;其缺陷的扫描电镜照片如图5-10b所示。图5-11 光亮炭膜缺陷形成示意图3.防止光亮炭缺陷的措施如果铸件上发现光亮炭缺陷,在不便于改用光亮炭指数较低的树脂的情况下,可在工艺方面采取一些防止这类缺陷的措施:1)提高浇注温度能强化充型过程中型内的氧化性气氛,能有效地使热解产生的碳氢化合物氧化,从而减少或消除光亮炭缺陷。4)在面砂中加入氧化铁粉2%左右,就可减轻或消除光亮炭缺陷。

如何预防铸件表面的光亮炭缺陷?

自从酚脲烷树脂冷芯盒工艺和自硬砂工艺问世以来,就有报道说,铸件上有时会出现一种特殊的、严重褶皱样的表面缺陷,通常称之为光亮炭缺陷。

1.光亮炭缺陷的形态

这种缺陷一般都出现在铸件的表面上,其外表特征是有光泽的褶皱,有点类似大象的皮肤褶皱,不过没有那么粗大,而且有光泽。光亮炭缺陷常见于铸件的外表面,也可能产生在型芯形成的表面上,在一定的条件下还可能深入铸件表面以下,甚至会穿透薄壁而导致铸件渗漏。铸件表面上光亮炭缺陷的形态如图5-10a所示;其缺陷的扫描电镜照片(SEM)如图5-10b所示。

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图5-10 光亮炭缺陷

a)缺陷形态(低倍) b)缺陷的SEM照片

2.光亮炭缺陷的形成

铁液进入铸型后,树脂粘结剂受热分解,产生富含碳氢化合物的气体,随后气体中的碳以热解石墨的形态析出,附着在型腔表面上呈薄膜样或片状,随着时间的推移,这种薄膜能逐渐集聚到一定厚度。如果这层膜未被氧化掉,也未溶入铁液,铸件凝固后就成为光亮炭缺陷。这种缺陷容易沿进入型腔的第一股铁液的两边产生,也易于产生在内浇道附近,常见于液流的侧面和上面。如果所用的浇注系统使型腔中产生湍流,就可能将薄膜冲入铸件内形成皮下夹层;如果薄膜被夹在两股液流之间,就可能穿透铸件,使铸件渗漏。

图5-11所示为铁液流前沿形成光亮炭膜缺陷的示意图。(www.xing528.com)

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图5-11 光亮炭膜缺陷形成示意图

3.防止光亮炭缺陷的措施

如果铸件上发现光亮炭缺陷,在不便于改用光亮炭指数较低的树脂的情况下,可在工艺方面采取一些防止这类缺陷的措施:

1)提高浇注温度能强化充型过程中型内的氧化性气氛,能有效地使热解产生的碳氢化合物氧化,从而减少或消除光亮炭缺陷。有报道表明,浇注温度提高到1480℃后,可完全消除这种缺陷。

2)提高浇注速度、缩短浇注时间,能减少充型过程中树脂的热解量,从而能有效地减少光亮炭膜的析出。

3)增加铸型的排气孔,使树脂热解产物排出,也能有效地减轻光亮炭缺陷。

4)在面砂中加入氧化铁粉(Fe2O3)2%左右,就可减轻或消除光亮炭缺陷。但是树脂砂中加入2%的氧化铁粉后,铸型强度会下降。为此,可用硫酸铝代替氧化铁粉,加入量约1%即有相同的效果,此种情况下,对树脂砂的强度影响很小。

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