怎么减少树脂砂铸钢件热裂缺陷

　　用树脂砂生产薄壁、形状复杂的铸钢件时，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，能增加砂芯热强度(如1000℃时树脂砂的扛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，因为糠醇增加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。由于铸钢凝固时液一固两相区的区间较宽，因此呋喃树脂砂铸钢时更易产生热裂缺陷，框架结构件。

　　3、用呋喃树脂砂时，采用对甲苯磺酸作催化剂会增硫，从而增加热裂倾向性。

　　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，又降低了扛热裂的能力。当应力或变形过合金在该温度下的强度ji限或变形能力时，就会形成热裂。

　　为使树脂砂，呋喃树脂砂避免或减少热裂，可采取以下几个方面的措施：

　　1、合金方面

　　(1)控制铸件的含硫量，，并且避免铸件中出现Ⅱ型硫化物。(铸钢件中的硫化物呈三种形态，即Ⅰ型、Ⅱ型和Ⅲ型，其中Ⅱ型的硫化物沿晶界分布，呈断续状，容易引起铸件热裂。)通过调整锰硫比来改变硫的分布型态。

　　(2)对于碳钢件，应使S+P≤之0.07，因为硫与磷的叠加作用，使热裂倾向性增加。

　　(3)用A1脱氧时，应将铝的残留量A1;过高的A1残量，有利于形成A12S3，甚至可能形成A1N，使钢的断口呈现“岩石状”，降低铸钢件的扛热裂能力。

　　(4)使钢的晶粒能细化。如在钢液中加入稀土和硅钙，既可脱氧、脱硫，又可以细化晶粒。对NiCrMoV钢的测定表明：在相同的条件下，经稀土+硅钙处理的钢液，较之未处理的钢液，其扛裂能力高2倍上。

　　2、铸造工艺方面

　　(1)在铸件的充填性的要求时，尽量降低钢液的浇注温度。

　　(2)对于薄壁铸件，宜采用较高的浇注速度。如对某铸钢件，重量为125Kg，壁厚为15mm，浇注时间为14秒时不出现热裂;延长至40秒就观察到裂纹。

　　(3)在铸件易发生裂纹处设置避免裂筋，是避免铸钢件热裂的措施。(4)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。

　　3、造型材料方面

　　(1)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，从而有良好的高温容让性。

　　(2)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，增加其高温退让性。

　　(3)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。

　　(4)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。(5)减薄砂芯(型)的砂层厚度，如采用中空砂芯。例如：某类阀门铸件，通过减薄型芯砂层厚度，改变芯骨的连接方法，就消除了铸件的热裂缺陷。

　　(6)在易产生裂纹的地方合理使用冷铁或找其它激冷措施。

　　(7)采用能减少渗硫的涂料。

　　4、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。上述几方面的因素对铸钢件热裂都有影响，但对于某一具体铸件，可能只有其中的部分因素是主要的。

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