安徽伟工机械科技有限公司

减少增碳的措施

　　消失模铸钢件表面增碳的影响因素包括钢液的成份、铸件壁厚、铸件的冷却速度、涂料层的厚度及透气性、负压度、模样材料、模样密度、浇冒口工艺、排气方法、浇注位置、浇注温度、浇注速度等。

　　1.原始钢液与模样碳浓度的平衡

　　铸钢件表面碳浓度的分布，主要取决于模样分解产物中碳与钢液中碳的浓度梯度，随着钢液中原始碳量的提高，二者的浓度差缩小，可地铸钢件表面增碳。钢液中合金元素对铸钢件表面增碳有很大的影响，如Cr可增加铸钢表面的增碳，但可以减少碳层的。

　　2.选用低密度或低含碳模样材料

　　模样材料的变化可显著降低模样分解产物中碳的浓度，从而减少铸件表面的增碳。模样的密度越低，不仅发气量减小，而且生成的固相碳也相应减少，所以可使模样分解产物中碳的浓度降低。低密度的模样易于气化，残存液相少，所以对钢液的冷却作用小，有利于降低铸钢局部增碳。对于一般的铸钢件的生产，模样密度适于控制在0.016~0.025g/cm2。生产实践表明，共聚模样材料即可克服EPS模样材料热分解产物中残碳较多，也可克服PMMA模样发气量大，浇铸时宜产生反喷、呛火、气孔等缺陷，可作为铸钢件的首先模样材料。

　　在模样材料中增加脱碳剂，如硼酸、硼砂等，防止其燃烧；也可加入苛性碱、磷酸氢氨盐类，提高模样发火温度，推迟延缓燃烧，缩短金属液与模样热解产物的作用时间。

　　在模样中加入阻燃剂，阻止高温时裂解燃烧，使其不产生或少产生含含碳固相物。如可加入氯化石蜡、三磷酸盐、、三氧化二锑等，同时还可加入二苯酰过氧化物、二月桂酰氧化物等，加速含阻燃剂的模样转变为气体。

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视频作者：安徽伟工机械科技有限公司

铸件内应力及裂纹的产生及预防措施

减小和铸造应力的措施

（1）合理地设计铸件的结构

      铸件的形状愈复杂，各部分壁厚相差愈大，冷却时温度愈不均匀，铸造应力愈大。因此，在设计铸件时应尽量使铸件形状简单、对称、壁厚均匀。

（2）采用同时凝固的工艺

      所谓同时凝固是指采取一些工艺措施，使铸件各部分温差很小，几乎同时进行凝固。因各部分温差小，不易产生热应力和热裂，铸件变形小。设法铸型、型芯的退让性，合理设置浇冒口等。同时凝固的示意图，该工艺是在工件厚壁处加冷铁，冒口设薄壁处。

（3）时效处理是铸造应力的措施。

      时效分自然时效、热时效和共振时效等。所谓自然时效，是将铸件置于露天场地半年以上，让其内应力。热时效（人工时效）又称去应力退火，是将铸件加热到550－650℃，保温2－4h，随炉冷却至150－200T，然后出炉。共振法是将铸件在其共振频率下震动10－60ndn，以铸件中的残留应力。

常见的铸件金相组织有下列八种：

  铁素体

碳溶于α-Fe晶格间隙中形成的间隙固溶体称为铁素体， 属bcc结构，呈等轴多边形晶粒分布，用符号F表示。其组织和性能与纯铁相似，具有良好的塑性和韧性，而强度与硬度较低（30-100 HB）。

奥氏体

在合金钢中，则是碳和合金元素在α-Fe中的固溶体。碳在α-Fe中的溶解量很低，在AC1温度，碳的大溶解量为0.0218%，但随温度下降的溶解度则降至0.0084%，因而在缓冷条件下铁素体晶界处会出现三次渗碳体。随钢铁中碳含量增加，铁素体量相对减少，珠光体量增加，此时铁素体则是网络状和月牙状。

碳溶于γ-Fe晶格间隙中形成的间隙固溶体称为奥氏体，具有面心立方结构，为高温相，用符号A表示。

奥氏体在1148℃有大溶解度2.11%C，727℃时可固溶0.77%C；强度和硬度比铁素体高，塑性和韧性良好，并且无磁性，具体力学性能与含碳量和晶粒大小有关，一般为170~220 HBS、 =40~50%。

TRIP钢（变塑钢）即是基于奥氏体塑性、柔韧性良好的基础的钢材，利用残余奥氏体的应变诱发相变及相变诱发塑性提高了钢板的塑性，并了钢板的成形性能。碳素或合金结构钢中的奥氏体在冷却过程中转变为其他相，只有在高碳钢和渗碳钢渗碳高温淬火后，奥氏体才能残留在马氏体的间隙中存在，其金相组织由于不易受侵蚀而呈白色。

由铁素体和渗碳体组成的机械混合物称为珠光体，用符号P表示。其力学性能介于铁素体和渗碳体之间，强度较高，硬度适中，有的塑性。

珠光体是钢的共析转变产物，其形态是铁素体和渗碳体彼此相间形如指纹，呈层状排列。按碳化物分布形态又可分为片状珠光体和球状珠光体二种。