侵入性氣孔的成因
侵入性氣孔是消失模鑄鋼件氣孔的主要形態(tài),其形成原因主要有以下幾個方面。
(1)精密鑄鋼件澆注時,澆注時間過短,充型過快,泡沫塑料形狀不能迅速蒸發(fā),裂解的液體進入金屬液中,當鑄件凝固時,氣體不能被排出,在鑄件中形成氣孔。
(2)鑄件形狀的發(fā)氣量隨澆注溫度的升高而急劇增加,圖2顯示澆注時氣體壓力隨澆注時間的變化,可以看出,澆注的瞬間氣體壓力急劇上升,由于鑄鋼液溫度較高,澆注時氣體壓力急劇增加,鑄件溫度急劇上升,導致不能及時排出的氣體壓力變化。
(3)粘接泡沫塑料形狀的粘結劑使用不當是形成侵入性氣孔的重要原因。在生產(chǎn)實踐中發(fā)現(xiàn),鑄鋼件在泡沫型粘結部位常產(chǎn)生大量氣孔。泡沫塑料形狀若用插接或鋼釘連接,則不會形成氣孔。原因在于連接處使用的粘結劑較多,不管是采用851或AB膠,其密度都是泡沫塑料的數(shù)倍甚至幾十倍,其汽化速度遠比泡沫塑料慢,汽化溫度高,當膠尚未汽化時,金屬液上升,將膠包住,在隨后的冷卻過程中持續(xù)汽化,從而在鑄件中形成氣孔。
(4)水分也是鑄鋼件形成氣孔的因素之一,澆注時水分的來源主要有以下幾個方面:一是涂料未完全干燥,或者由于水基涂料中含有CMC、聚乙烯醇、白乳膠、淀粉等有機粘結劑,如果掛有涂料的形狀烘干后不能及時澆注,就會吸收空氣中的水分。此外,涂料中的膨潤土等懸浮劑多含有結構水和結合水,由于膠凝溫度一般只有40℃左右,其結構水和結合水一般仍存在于涂料中,這部分水分是從型砂中提取出來的。
侵入性氣孔的成因
沉淀氣孔是指金屬在熔煉過程中吸氣,金屬在多金屬的凝固過程中析出形成氣孔。由于金屬液吸入水蒸氣后,金屬液在高溫下分解生成氫氣,氫氣溶解后裂解為氫原子,在金屬液的凝固過程中發(fā)生再聚合,生成氫氣而不能排出,形成析出性氣孔缺陷。這類氣孔特征:氣壁比較光滑,有金屬光澤,氣孔較小但數(shù)量較多。