不锈钢铸件主要包括铸件技术含量、材质、批量等。技术难度小、批量大,材料通用性强的铸件市场竞争往往比较激烈,铸件期望利润就不能过高;相反地技术难度大、开发周期长的铸件或者批量小、材料不常用的铸件期望利润就可以要求高一些。
不锈钢铸件的优点是可以铸造各种合金复杂的铸件,特别可以铸造高温合金铸件,如喷气式发动机的叶片,它的流线型外廓和冷却用内腔,用机械加工工艺几乎无法形成。不锈钢铸件用熔模铸造工艺生产不只可以做到批量生产,保证了铸件的一致性,而且防止了机械加工后残留刀纹的应力集中。
(1)面层材料由于直接与合金熔体接触,对铸件的表面品质有重要的影响。应选用锆砂中性耐火材料作为面层材料,且锆砂的ZrSiO4的含量要高,并控制K、Na、Ca、Mg等氧化物杂质的含量。为保证铸件品质的稳定,在选择有实力的1~2家锆砂供应商。
(2)不锈钢表面质量。不锈钢是以柱状结晶结构网做骨架,耐火材料、添加剂和水等充填在中间,从而在干燥焙烧后表面存在着大小不一的孔隙。金属液透入不锈钢表面孔隙是造成件表面粗糙的主要原因。金属液渗入深度:与晶体直径、表面孔隙平均直径声、合金液表面曲率半径等有关。
因此,为获得表面光洁的不锈钢铸件就需要减小晶体和填料颗粒直径,减小表面孔隙直径庐;或采用能富集在表面的添加剂,将较大的孔隙填平,以降低金属液渗入深度。
(3)浇注工艺影响。不锈钢的温度、金属液浇注温度和压头、浇注时真空度等工艺参数对铸件表面粗糙度均有影响,特别是型温和浇注温度影响较大。
不锈钢温度和金属液浇注温度与铸件表面粗糙度的关系。随着温度和金属液浇注温度的提高,金属液充型性能改善,渗入到表层孔隙中的深度加大,不锈钢铸件表面粗糙度则增加。
(4)合金的影响。热导率小,在使用不锈钢后,金属液浇入型中冷却慢,制得的铸件晶粒粗大,晶粒间凹沟会使铸件表面粗糙,这种晶界凹沟深度甚至会达到7μm。为此,应对合金进行变质处理,并采用导热性较好的锆英石等填料以提高不锈钢铸件的冷却速度,使铸件表面层晶粒较细小,以减小铸件表面粗糙度。
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