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由于金屬型工藝的特點(diǎn),其鑄件的工藝參數(shù)與砂型鑄件略有區(qū)別。金屬型鑄件的線收縮率不僅與合金的線收縮有關(guān),還與鑄件結(jié)構(gòu)、鑄件在金屬型中收縮受阻的情況、鑄件出型溫度,金屬型受熱后的膨脹及尺寸變化等因素有關(guān),其取值還要考慮在試澆過程中留有修改尺寸的余地。在澆注碳鋼鑄件時(shí),冷卻較慢的鑄件表面還易氧化和脫碳,從而降低了鑄件的表面硬度、光潔度和尺寸精度。
為取出金屬型芯和鑄件,在鑄件的出芯和出型方向應(yīng)取適當(dāng)斜度,對各種不同合金鑄件的鑄造斜度參閱有關(guān)手冊。
金屬型鑄件精度一般比砂型鑄件高,所以加工余量可較小,一般在0.5~4mm之間。
在確定鑄件工藝參數(shù)之后,就可繪制金屬型鑄件工藝圖,該圖與砂型鑄件的工藝圖基本相同。
熔模鑄造又稱失蠟鑄造,包括壓蠟、修蠟、組樹、沾漿、熔蠟、澆鑄金屬液及后處理等工序。失蠟鑄造是用蠟制作所要鑄成零件的蠟?zāi)?,然后蠟?zāi)I贤恳阅酀{,這就是泥模。泥模晾干后,再焙燒成陶模。一經(jīng)焙燒,蠟?zāi)H咳刍魇?,只剩陶模。一般制泥模時(shí)就留下了澆注口,再從澆注口灌入金屬熔液,冷卻后,所需的零件就制成了。其加工性能好,價(jià)廉,一般工廠均能自制,并且它又耐熱、耐磨,是一種較合適的金屬型材料。
我國的失蠟法至遲起源于春秋時(shí)期。河南淅川下寺2號楚墓出土的春秋時(shí)代的銅禁是迄今所知的早的失蠟法鑄件。此銅禁四邊及側(cè)面均飾透雕云紋,四周有十二個(gè)立雕伏獸,體下共有十個(gè)立雕狀的獸足。透雕紋飾繁復(fù)多變,外形華麗而莊重,反映出春秋中期我國的失蠟法已經(jīng)比較成熟。戰(zhàn)國、秦漢以后,失蠟法更為流行,尤其是隋唐至明、清期間,鑄造青銅器采用的多是失蠟法。在焙燒和澆注時(shí),型殼各部分會(huì)產(chǎn)生相互牽制而又不均的膨脹的收縮,因此,金屬還可能與型殼材料發(fā)生高溫化學(xué)反應(yīng)。
熔模鑄造時(shí)常用的澆注方法有:
真空吸氣澆注
將型殼放在真空澆注箱中,通過型殼中的微小孔隙吸走型腔中的氣體,使液態(tài)金屬能更好地充填型腔,型腔的形狀,提高鑄件精度,防止氣孔、澆不足的缺陷。該法已在國外應(yīng)用。
壓力下結(jié)晶
將型殼放在壓力罐內(nèi)進(jìn)行澆注,結(jié)束后,立即封閉壓力罐,向罐內(nèi)通入高壓空氣或惰性氣體,使鑄件在壓力下凝固,以增大鑄件的致密度。在國外醉.大壓力已達(dá)150atm。
定向結(jié)晶(定向凝固)
一些熔模鑄件如渦輪機(jī)葉片、磁鋼等,如果它們的結(jié)晶組織是按一定方向排列的柱狀晶,它們的工作性能便可提高很多,所以熔模鑄造定向結(jié)晶技術(shù)正迅速地得到發(fā)展。