鑄鋼件與鑄鐵件比,含碳量低,合金元素多,對型(芯)熱穩(wěn)定性和化學穩(wěn)有許多特殊要求。鑄鋼件凝固區(qū)間寬,易產生熱裂,選用造型材料時要充分
①鑄鋼對型(芯)材料的耐火度要求高,一般鑄鋼件澆注溫度為1550~1580:℃,復雜件、薄壁件要求澆注溫度高達1580~160?!?,因此選用原砂、特種砂、涂料時,首先考慮耐火度能否滿足要求。
②鋼水化學活性遠高于鑄鐵,極易吸收氮元素,在凝固時析出,形成氮氣孔,因此鑄鋼用造型材料應選用無氮、低氮材料,黏結劑中最好不含氮元素,盡可能不用脲醛呋喃樹脂、脲烷自硬樹脂、三乙胺冷芯盒樹脂。
③硫是對鑄鋼材質危害較大的元素之一。硫和鐵易形成多種低熔點硫化物,在結晶時堆積在晶界處,是形成熱裂等缺陷的根源之一。因此選用造型材料時對硫素要特別注意,呋喃樹脂自硬砂用磺酸類固化劑,表面滲硫問題已經檢測證明,用該樹脂自硬砂生產鑄鋼件,現(xiàn)在可以肯定地說:“不。”鐵道部曾在兩家工廠試驗用該工藝生產搖枕、側架,裂紋問題一直很難徹底解決,現(xiàn)在已不再推薦該工藝。
④鑄鋼件由于凝固區(qū)域寬,線收縮大,再加上鑄件凝固溫度場不均勻,壁厚差大的部位產生較大應力,一旦收縮受阻,極易產生裂紋。黏土干型砂、呋喃樹脂自硬砂均為剛性較大的材料,堿性酚醛樹脂自硬砂在澆注初期有相當熱塑性.各種水玻璃砂是熱塑性較好的材料。生產鑄鋼件應優(yōu)先選用堿性酚醛樹脂砂或水玻璃砂。
⑤除特薄件外,鑄鋼件均按順序凝固原則設計工藝,因此造型、制芯時應嚴格按工藝要求選擇澆、冒口,設置冷鐵及局部發(fā)熱補貼或特種急冷材料。
⑥型、芯強度足夠即可,不追求過高,強度過高,一是黏結劑浪費,二是發(fā)氣量增加,氣孔率增加,箱體件砂芯強度高易產生凝固收縮受阻,鑄件易產生裂紋。
⑦鋼水為糊狀凝固,流動性不如鐵水,一般澆口截面積大,澆注為防止?jié)驳纼葲_砂,建議澆道采用成形耐火管制作。
⑧高錳鋼鑄件表面氧化物呈堿性,易和硅砂反應,產生化學粘砂,應選用鎂橄欖石砂做原砂。
⑨大型鑄鋼件凝固時間長,對型(芯)熱作用強烈,型、芯表面應采用20~30mm厚的高耐火度材料做面砂,如鉻鐵礦砂、寶珠砂。