用树脂砂生产薄壁、形状复杂的铸钢件时,最容易产生的一种缺陷是热裂。其原因有三:
1.使用树脂砂流动性好,易紧实;树脂加入量少,砂粒上包覆的粘结剂膜薄,这样砂粒受热膨胀,砂芯、砂型的热膨胀率会比水玻璃砂芯(型)高。2.树脂砂受热后,在还原性气氛下树脂炭化结焦而形成坚硬的焦炭骨架,能提高砂芯热强度(如1000℃时树脂砂的抗压强度是水玻璃砂的5~10倍),严重阻碍砂芯(型)退让。呋喃树脂中糠醇的含量越高(氮含量越低),铸件的热裂倾向越大,因为糠醇提高了树脂的热分解温度,降低了树脂的热分解速度,从而降低了砂型或砂芯的溃散性,使砂型或砂芯更加阻碍铸件收缩,造成铸件热裂倾向加重。3.用呋喃树脂砂时,采用对甲苯磺酸作催化剂会增硫,从而加大热裂倾向性。
高温金属凝固时产生的收缩受到砂芯(型)较大的阻力,使铸件产生应力和变形,而合金表面增硫,又降低了抗热裂的能力。当应力或变形超过合金在该温度下的强度极限或变形能力时,就会形成热裂。
为使树脂砂,尤其呋喃树脂砂避免或减少热裂,可采取以下几个方面的措施:合金方面--控制铸件的含硫量,宜在0.03%以下,并且避免铸件中出现Ⅱ型硫化物。使钢的晶粒能细化。对于碳钢件,应使S+P≤0.07%,因为硫与磷的叠加作用,使热裂倾向性增加。铸造工艺方面--在满足铸件的充填性的要求时,尽量降低钢液的浇注温度。对于薄壁铸件,宜采用较高的浇注速度。在铸件易发生裂纹处设置防裂筋,是防止铸钢件热裂的有效措施。及时松箱,也有助于减少热裂,因为可以减少铸件的收缩应力。造型材料方面--降低树脂加入量,或对树脂改性,使树脂具有热塑性,让呋喃树脂在高温时不结焦或少结焦,从而保证其有良好的高温容让性。在呋喃树脂砂中加入附加物,使树脂砂具有热塑性;或者在收缩受阻最严重处,加入木粉、泡沫珠粒;或者在铸型中相应部位放塑性好的退让块,提高其高温退让性。采用磷酸固化剂。因为磺酸类固化剂容易引起铸件表面渗硫,
在铸件表面引起微裂纹,成为龟裂源。使用热膨胀系数较小的造型材料,如用铬铁矿砂等代替石英砂等。在易产生裂纹的地方合理使用冷铁或找其它激冷措施。铸件结构方面--铸件的形状与尺寸,是由设计者决定的,生产方无法改变。但是,对于园角的大小,壁厚过渡处的处理等,可以与有关设计部门协商,按照铸造生产要求作适当修改。
泊头亚晟床身铸件的特点:
耐磨性与消震性好。由于铸铁中石墨有利于润滑及贮油,所以耐磨性好。同样,由于石墨的存在,灰口铸铁的消震性优于钢。工艺性能好。由于灰口铸铁含碳量高,接近于共晶成分,故熔点比较低,流动性良好,收缩率小,因此适宜于铸造结构复杂或薄壁铸件。另外,由于石墨使切削加工时易于形成断屑,所以灰口铸铁的可切削加工性优于钢。