不锈钢铸造件表层有一层低碳层,它包含全部展现铁素体组织的全脱碳层和含碳较低的半脱碳层。脱碳层的深度与铸造件质材、尺寸、厚度及加工工艺条件相关。在普通条件即非真空浇铸条件下,不容易生产出一点不脱碳的熔模铸造件。普通铸造件总脱碳层厚度在0.3—0.6mm,严重时0.7—0.9mm。
产生缘由:
空气中的氧与钢液中的碳元素和铸造件冷却时产生的渗碳体、奥氏体中的碳产生化学反应,产生铸造件表层脱碳。
化学反应如下:
2C+O2=2CO
C+O2=CO2
综上所述化学反应在高、中或低温度区均有非常明显的自发进行的趋向。
预防办法:
①适度调低型壳及浇铸温度,加快铸造件的冷却速度。
②在型壳加固层撒砂中或填砂中添加碳化物,如碳砂活性炭,无烟煤等。
③在铸型周边,人为的产生还原性气体,如在浇铸后用罩将型壳罩住,并向罩内滴煤油或撒适度废蜡等,能有效的减少铸造件表层脱碳。
④铸造件热处理时,也应在还原气氛中进行,在铸造件上边撒一层焦炭粒,并提前准备炉口的密封等办法,是预防铸造件表层脱碳的关键方法。
生产工艺
所谓熔模铸造工艺,简单说就是用易熔材料(例如蜡料或塑料)制成可熔性模型(简称熔模或模型),在其上涂覆若干层特制的耐火涂料,经过干燥和硬化形成一个整体型壳后,再用蒸汽或热水从型壳中熔掉模型,然后把型壳置于砂箱中,在其四周填充干砂造型,最后将铸型放入焙烧炉中经过高温焙烧(如采用高强度型壳时,可不必造型而将脱模后的型壳直接焙烧),铸型或型壳经焙烧后,于其中浇注熔融金属而得到铸件。
熔模铸件尺寸精度较高,一般可达CT4-6(砂型铸造为CT10~13,压铸为CT5~7),当然由于熔模铸造的工艺过程复杂,影响铸件尺寸精度的因素较多,例如模料的收缩、熔模的变形、型壳在加热和冷却过程中的线量变化、合金的收缩率以及在凝固过程中铸件的变形等,所以普通熔模铸件的尺寸精度虽然较高,但其一致性仍需提高(采用中、高温蜡料的铸件尺寸一致性要提高很多)。
压制熔模时,采用型腔表面光洁度高的压型,因此,熔模的表面光洁度也比较高。此外,型壳由耐高温的特殊粘结剂和耐火材料配制成的耐火涂料涂挂在熔模上而制成,与熔融金属直接接触的型腔内表面光洁度高。所以,熔模铸件的表面光洁度比一般铸造件的高,一般可达Ra.1.6~3.2μm。