金屬型鑄造安全技術(shù)介紹(一)

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1.概述
    金屬型鑄造又稱硬模鑄造,它是將液體金屬澆入金屬鑄型,以獲得鑄件的一種鑄造方法。鑄型是用金屬制成,可以反復(fù)使用多次(幾百次到幾千次)。
    金屬到鑄造與砂型鑄造比較:在技術(shù)上與經(jīng)濟(jì)上有許多優(yōu)點(diǎn)。
    (1)金屬型生產(chǎn)的鑄件,其機(jī)械性能比砂型鑄件高。同樣合金,其抗拉強(qiáng)度平均可提高約25%,屈服強(qiáng)度平均提高約20%,其抗蝕性能和硬度亦顯著提高;
    (2)鑄件的精度和表面光潔度比砂型鑄件高,而且質(zhì)量和尺寸穩(wěn)定;
    (3)鑄件的工藝收得率高,液體金屬耗量減少,一般可節(jié)約15~30%;
    (4)不用砂或者少用砂,一般可節(jié)約造型材料80~100%;
    此外,金屬型鑄造的生產(chǎn)效率高;使鑄件產(chǎn)生缺陷的原因減少;工序簡單,易實(shí)現(xiàn)機(jī)械化和自動化。金屬型鑄造雖有很多優(yōu)點(diǎn),但也有不足之處。如:
    (1)金屬型制造成本高;
    (2)金屬型不透氣,而且無退讓性,易造成鑄件洗不足、開裂或鑄鐵件白日等缺陷;
    (3)金屬型鑄造時,鑄型的工作溫度、合金的澆注溫度和澆注速度,鑄件在鑄型中停留的時間,以及所用的涂料等,對鑄件的質(zhì)量的影響甚為敏感,需要嚴(yán)格控制。
    金屬型鑄造目前所能生產(chǎn)的鑄件,在重量和形狀方面還有一定的限制,如對黑色金屬只能是形狀簡單的鑄件;鑄件的重量不可太大;壁厚也有限制,較小的鑄件壁厚無法鑄出。因此,在決定采用金屬型鑄造時,必須綜合考慮下列各因素:鑄件形狀和重量大小必須合適;要有足夠的批量;完成生產(chǎn)任務(wù)的期限許可。
    2.金屬型鑄件形成過程的特點(diǎn)
    金屬型和砂型,在性能上有顯著的區(qū)別,如砂型有透氣性,而金屬型則沒有;砂型的導(dǎo)熱性差,金屬型的導(dǎo)熱性很好,砂型有退讓性,而金屬型沒有等。金屬型的這些特點(diǎn)決定了它在鑄件形成過程中有自己的規(guī)律。
    型腔內(nèi)氣體狀態(tài)變化對鑄件成型的影響:金屬在充填時,型腔內(nèi)的氣體必須迅速排出,但金屬又無透氣性,只要對工藝稍加疏忽,就會給鑄件的質(zhì)量帶來不良影響。
    鑄件凝固過程中熱交換的特點(diǎn):金屬液一旦進(jìn)入型腔,就把熱量傳給金屬型壁。液體金屬通過型壁散失熱量,進(jìn)行凝固并產(chǎn)生收縮,而型壁在獲得熱量,升高溫度的同時產(chǎn)生膨脹,結(jié)果在鑄件與型壁之間形成了“間隙”。在“鑄件一間隙一金屬型”系統(tǒng)未到達(dá)同一溫度之前,可以把鑄件視為在“間隙”中冷卻,而金屬型壁則通過“間隙”被加熱。
    金屬型阻礙收縮對鑄件的影響:金屬型或金屬型芯,在鑄件凝固過磋甲無退讓性,阻礙鑄件收縮,這是它的又一特點(diǎn)。