消失模铸造铸铁件表面皱皮(积碳)的缺陷及防止
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当铁 液 的温 度 为 １ ３５０～ １ ４２０℃ 左 右 （灰 铸 铁 、 球铁 、合 金 铸 铁 ）注 人 到 型 内 时 ，ＥＰＳ 或 ＥＰＭＭＡ、 Ｓｎ ０４ 料模 急 剧分解 ，在 模样 与铁 液 间形成 气 隙 ，料
模 热解形 成一 次 气 相 、液 相 和 固相 。气 相 主 要 由 ＣＯ、 ＣＯ２、Ｉ－Ｉ２、Ｃ 和分 子 量较 小 苯 乙烯 以及 它们 的衍 生物 组成 ；液相 由苯 、甲苯 、苯 乙烯 和 玻璃 态 聚苯 乙烯 等 液 态烃基 组成 ；固相 主要 是 由 聚 苯 乙烯 热 解形 成 的光 亮 碳 和焦 油状 残 留物 组 成 。 因 固相 中 的光 亮 碳 与 气 相 、 液 相形 成熔胶 粘 着 状 ，液 相 也会 以一 定 速度 分 解 形 成 二次气 相 和 固相。 液 态 中 的 二 聚物 、三 聚 物及 存 在再 聚合 物 ，其 中往 往会 出现 １种 牯 稠 的沥青 状液 体 ，这种 液 体分解 物残 留在涂层 内侧 ，一部 分被 涂层 吸 收 ，一部 分在铸件与涂层之间形成薄膜 ，这层 薄膜在 还原（Ｃ Ｏ ） 气 氛下形 成 了细 片状 或 皮 屑 状 、波 纹 状 的结 晶残 碳 即 光亮 碳 ，此 种 密度较 低 （疏 松 ）的光 亮 碳 与 铁 液 的润 湿 性很 差 ，因 此在 铸件 表 面形 成碳 沉积 （皱 皮 ）。 ２ 影 响因素
摘 要 ：分析 消失摸 铸造铸铁件产 生皱 皮的类型及成 因；根 据 实践 经验介 绍 消失模特 违 的工 艺参数 及 防止产 生皱 皮缺 陷的措
施 。
关 键词 ：消失摸 ；铸铁 件 ；技 皮缺 陷；防止措施 中囤分 类号 ：ＴＧ２４４ ２ 文献标识码 ：Ｂ 文章编号 ：１０００，８３６５［２００２）０１－００，１１￣２
维普资讯
《铸 造技 术’Ｉ／ 凹窝处 放置 成 型 明冷 铁 ，放置 暗 冒口等 措施 ，翼 轨 和轨 顶 台肩 热 节处 ，仍 不 能完 全 消除 疏松 、缩孔 等铸 造缺 陷，主要 原 因由于 冒 口颈 的模 数小 于被朴 缩部位 ，如果 加大 冒 口，又受 到辙叉 结构 的限制。
考虑 和设 计 消 失模 铸 铁 件 浇 注 工 艺时 ，往 往 只 注 意 成型 ，即不论 一 箱 太 、中件单 件 或几件 还是 中 小件 组 串 工 艺 ，都 将直 、横 、内浇 口加 大 （１５％～２０％左右 ）；铁 液浇 注温 度提 高 ２Ｏ～５ｏ℃ ；浇 注速 度加 快 ，生产 中常 常会 在铸 件 表面 出现厚 薄 不 同皱 纹 （或 叫皱 皮 ），其 形 状 为波纹 状 、滴瘤 状 、冷 丽状 、夹渣 状 或夹气 夹杂状 等 。 波 纹状 较浅 ，其 余 皱皮则 较厚 、深 。其 表 面还常呈 现轻 质 发亮 的碳 薄 片 （光亮碳 膜 ），深 凹沟处 充满 烟黑 、碳黑 等 。皱 皮 缺陷 的 出现 ，严重 影 响 了铸 件 的表 面品质 ，皱 皮 的深 度 为 ０．１～ １．０ ｍｍ，甚 至 可 达 １０ ｎＭｑ［Ｉ或 ＞ ｌＯ ｍｍ，导 致铸件 报 废 ，这 种 缺陷 往往 发 生在 铁 液 最 后 充 填 或 液流 的 “冷 端 ”部分 ，对 于大件 则 出现在 上部 ，对 中 小 薄壁 件 往往 呈现 在侧 面（＜ １５～２０ ｍｍ 壁 厚铸 件 ）， 或 铸 件 的死 角部 位 ，这 与浇 注 系统 选 择不 合 理 （顶 注 、 底 注 、侧 注 、阶梯 注 ）有 关 。 １ 产 生 原 因
Ｐｒｅｖｅｎｔｉｏｎ ｏｆＳａｒｆａｃｅＷ ｒｉｎｋｌｙＳｌｉｍ ＯＨ ＥｐＣ ＣａｓｔＩｒｏｎ Ｃａｓｔｉｎｇｓ ＺＨＵ Ｙｊ—ｓ０ｎｇｌ，ＴＡＮＧ Ｓｕｏ－ｙｕｎ２，ＺＨＡＮＧ Ｚｈｏｕ
（１ Ｗ ｕｘｉ Ｘｉｎａｎ Ｆｏｕｎｄｒｙ Ｍａｃｈｉｎｅｒｙ Ｐｌａｎｔ，Ｗ ｕｘｌ ２１４０２８，Ｃｈｉｎａ；２．Ｈａｎｇｚｈｏｕ Ｙｕｈａｎｇ Ｙａｔａｉ Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ｐｌａｎｔ，Ｈａｎｇｚｈｎ ｕ ３ｌ１１０６．Ｃｈｉｎ ａ ；３ Ｈａｎｇｚｈ ｎ ｕ Ｘｕｅｌｌｎｇ Ｓｃｉｅｎｃｅ ａｎｄ Ｔｅ ｃｈ ｎ ｏｌｏｇｙ Ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ Ｓｅｒｖｉｃｅ Ｆｏｕｎｄｒｙ Ｓｔｕｄｙ Ｓｅｃｔｉｏｎ，Ｈａｎｇｚｈｎ ｕ ３１００１２，Ｃｈｉｎａ）
术 ．
消 失 模 铸造 铸铁 件 表 面皱 皮 （积 碳 ）的缺 陷及 防止
朱 以松 ，唐锁 云 ，章 舟
（１无锡锡南铸 造机械厂 ，江苏 无锝 ２１４０２８；２．杭 州余杭 亚太化工厂 ，浙江 杭州 ３儿ｌ０６；３抗ｌ 州学林科技开发 服务部铸造研究 室， 浙 江 杭 ｌ 州 ３１００１２）
在辙叉局 部位置 ，采 用铬铁矿砂 的措施 用 于消除或 者减轻气孔 的效 果较好 ，实 践证 明即使 个别 辙叉 在表 面 发现气孔 ，但 由于该 部位 冷却较快 ，侵入 深度也很 浅 ，一 般 只有 １－２ ＩｎｌＴｌ可采用焊补 和修 磨 的方法解决 。 —— 收稿日期：２００１＿０７—１２； 修订日期￣２００１－０７—１９ 作者简介：稚瑞样（ ｓ２。 ），河北任丘＾·工程师，主要 事铸造工艺技
皱皮缺陷的出现严重影响了铸件的表面品质皱液体分解物残留在涂层内侧一部分被涂层吸收一部皮的深度为0110mm甚至可达10nmqi或lo分在铸件与涂层之间形成薄膜这层薄膜在还原comm导致铸件报废这种缺陷往往发生在铁液最后充气氛下形成了细片状或皮屑状波纹状的结晶残碳即填或液流的冷端部分对于大件则出现在上部对中光亮碳此种密度较低疏松的光亮碳与铁液的润湿小薄壁件往往呈现在侧面1520mm壁厚铸件性很差因此在铸件表面形成碳沉积皱皮
通 过 上两 种 工艺 方案 的试 验 ，实物 拍 片对 比 ，方 案 ２优 于 方 案 １。按方 案 ２工 艺生 产 的辙 叉 ，完 全 达 到美 国铁路 工 程协会 （ＡＲＥＡ）标 准 。
为 了保证辙 叉 品质 ，操作 上 要严 格控 制 浇温 ，加 强 浇注 时 的补浇 ，按 工艺要 求摆 放 好 各种冷 铁 。
方 案 ２ 由 于在 翼 轨 墙 两侧 均 增设 了 明 冷 铁 ，基 本 消除 了翼 轨 和轨 顶 台肩 热节 处 的铸造 缺 陷。 局部位 置采 用 铬 矿砂后 ，在 变 截 面 团角 凹窝处 的 明冷 铁 平 衡 作 用下也 加 快 了热 节 区 钢 渡 的凝 固 ，消 除 了该 部 位 的 缩孔 及缩 松 。辙叉 的各 部 位 热量 较 平衡 ，创 建 了顺 序 凝 固条 件 ，在 易割漂 珠 圆形 暗 冒 口和轨 墙 增 设 的 明冷 铁 作 用下 ，辙 叉轨 面得 到 充分 的补缩 ，从 试 验情况 看辙 叉 的 内部 基本 上 消除 了铸 造 缺陷 。
模 热解形 成一 次 气 相 、液 相 和 固相 。气 相 主 要 由 ＣＯ、 ＣＯ２、Ｉ－Ｉ２、Ｃ 和分 子 量较 小 苯 乙烯 以及 它们 的衍 生物 组成 ；液相 由苯 、甲苯 、苯 乙烯 和 玻璃 态 聚苯 乙烯 等 液 态烃基 组成 ；固相 主要 是 由 聚 苯 乙烯 热 解形 成 的光 亮 碳 和焦 油状 残 留物 组 成 。 因 固相 中 的光 亮 碳 与 气 相 、 液 相形 成熔胶 粘 着 状 ，液 相 也会 以一 定 速度 分 解 形 成 二次气 相 和 固相。 液 态 中 的 二 聚物 、三 聚 物及 存 在再 聚合 物 ，其 中往 往会 出现 １种 牯 稠 的沥青 状液 体 ，这种 液 体分解 物残 留在涂层 内侧 ，一部 分被 涂层 吸 收 ，一部 分在铸件与涂层之间形成薄膜 ，这层 薄膜在 还原（Ｃ Ｏ ） 气 氛下形 成 了细 片状 或 皮 屑 状 、波 纹 状 的结 晶残 碳 即 光亮 碳 ，此 种 密度较 低 （疏 松 ）的光 亮 碳 与 铁 液 的润 湿 性很 差 ，因 此在 铸件 表 面形 成碳 沉积 （皱 皮 ）。 ２ 影 响因素
摘 要 ：分析 消失摸 铸造铸铁件产 生皱 皮的类型及成 因；根 据 实践 经验介 绍 消失模特 违 的工 艺参数 及 防止产 生皱 皮缺 陷的措
施 。
关 键词 ：消失摸 ；铸铁 件 ；技 皮缺 陷；防止措施 中囤分 类号 ：ＴＧ２４４ ２ 文献标识码 ：Ｂ 文章编号 ：１０００，８３６５［２００２）０１－００，１１￣２
维普资讯
《铸 造技 术’Ｉ／ 凹窝处 放置 成 型 明冷 铁 ，放置 暗 冒口等 措施 ，翼 轨 和轨 顶 台肩 热 节处 ，仍 不 能完 全 消除 疏松 、缩孔 等铸 造缺 陷，主要 原 因由于 冒 口颈 的模 数小 于被朴 缩部位 ，如果 加大 冒 口，又受 到辙叉 结构 的限制。
考虑 和设 计 消 失模 铸 铁 件 浇 注 工 艺时 ，往 往 只 注 意 成型 ，即不论 一 箱 太 、中件单 件 或几件 还是 中 小件 组 串 工 艺 ，都 将直 、横 、内浇 口加 大 （１５％～２０％左右 ）；铁 液浇 注温 度提 高 ２Ｏ～５ｏ℃ ；浇 注速 度加 快 ，生产 中常 常会 在铸 件 表面 出现厚 薄 不 同皱 纹 （或 叫皱 皮 ），其 形 状 为波纹 状 、滴瘤 状 、冷 丽状 、夹渣 状 或夹气 夹杂状 等 。 波 纹状 较浅 ，其 余 皱皮则 较厚 、深 。其 表 面还常呈 现轻 质 发亮 的碳 薄 片 （光亮碳 膜 ），深 凹沟处 充满 烟黑 、碳黑 等 。皱 皮 缺陷 的 出现 ，严重 影 响 了铸 件 的表 面品质 ，皱 皮 的深 度 为 ０．１～ １．０ ｍｍ，甚 至 可 达 １０ ｎＭｑ［Ｉ或 ＞ ｌＯ ｍｍ，导 致铸件 报 废 ，这 种 缺陷 往往 发 生在 铁 液 最 后 充 填 或 液流 的 “冷 端 ”部分 ，对 于大件 则 出现在 上部 ，对 中 小 薄壁 件 往往 呈现 在侧 面（＜ １５～２０ ｍｍ 壁 厚铸 件 ）， 或 铸 件 的死 角部 位 ，这 与浇 注 系统 选 择不 合 理 （顶 注 、 底 注 、侧 注 、阶梯 注 ）有 关 。 １ 产 生 原 因
Ｐｒｅｖｅｎｔｉｏｎ ｏｆＳａｒｆａｃｅＷ ｒｉｎｋｌｙＳｌｉｍ ＯＨ ＥｐＣ ＣａｓｔＩｒｏｎ Ｃａｓｔｉｎｇｓ ＺＨＵ Ｙｊ—ｓ０ｎｇｌ，ＴＡＮＧ Ｓｕｏ－ｙｕｎ２，ＺＨＡＮＧ Ｚｈｏｕ
（１ Ｗ ｕｘｉ Ｘｉｎａｎ Ｆｏｕｎｄｒｙ Ｍａｃｈｉｎｅｒｙ Ｐｌａｎｔ，Ｗ ｕｘｌ ２１４０２８，Ｃｈｉｎａ；２．Ｈａｎｇｚｈｏｕ Ｙｕｈａｎｇ Ｙａｔａｉ Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ｐｌａｎｔ，Ｈａｎｇｚｈｎ ｕ ３ｌ１１０６．Ｃｈｉｎ ａ ；３ Ｈａｎｇｚｈ ｎ ｕ Ｘｕｅｌｌｎｇ Ｓｃｉｅｎｃｅ ａｎｄ Ｔｅ ｃｈ ｎ ｏｌｏｇｙ Ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ Ｓｅｒｖｉｃｅ Ｆｏｕｎｄｒｙ Ｓｔｕｄｙ Ｓｅｃｔｉｏｎ，Ｈａｎｇｚｈｎ ｕ ３１００１２，Ｃｈｉｎａ）
术 ．
消 失 模 铸造 铸铁 件 表 面皱 皮 （积 碳 ）的缺 陷及 防止
朱 以松 ，唐锁 云 ，章 舟
（１无锡锡南铸 造机械厂 ，江苏 无锝 ２１４０２８；２．杭 州余杭 亚太化工厂 ，浙江 杭州 ３儿ｌ０６；３抗ｌ 州学林科技开发 服务部铸造研究 室， 浙 江 杭 ｌ 州 ３１００１２）
在辙叉局 部位置 ，采 用铬铁矿砂 的措施 用 于消除或 者减轻气孔 的效 果较好 ，实 践证 明即使 个别 辙叉 在表 面 发现气孔 ，但 由于该 部位 冷却较快 ，侵入 深度也很 浅 ，一 般 只有 １－２ ＩｎｌＴｌ可采用焊补 和修 磨 的方法解决 。 —— 收稿日期：２００１＿０７—１２； 修订日期￣２００１－０７—１９ 作者简介：稚瑞样（ ｓ２。 ），河北任丘＾·工程师，主要 事铸造工艺技
皱皮缺陷的出现严重影响了铸件的表面品质皱液体分解物残留在涂层内侧一部分被涂层吸收一部皮的深度为0110mm甚至可达10nmqi或lo分在铸件与涂层之间形成薄膜这层薄膜在还原comm导致铸件报废这种缺陷往往发生在铁液最后充气氛下形成了细片状或皮屑状波纹状的结晶残碳即填或液流的冷端部分对于大件则出现在上部对中光亮碳此种密度较低疏松的光亮碳与铁液的润湿小薄壁件往往呈现在侧面1520mm壁厚铸件性很差因此在铸件表面形成碳沉积皱皮
通 过 上两 种 工艺 方案 的试 验 ，实物 拍 片对 比 ，方 案 ２优 于 方 案 １。按方 案 ２工 艺生 产 的辙 叉 ，完 全 达 到美 国铁路 工 程协会 （ＡＲＥＡ）标 准 。
为 了保证辙 叉 品质 ，操作 上 要严 格控 制 浇温 ，加 强 浇注 时 的补浇 ，按 工艺要 求摆 放 好 各种冷 铁 。
方 案 ２ 由 于在 翼 轨 墙 两侧 均 增设 了 明 冷 铁 ，基 本 消除 了翼 轨 和轨 顶 台肩 热节 处 的铸造 缺 陷。 局部位 置采 用 铬 矿砂后 ，在 变 截 面 团角 凹窝处 的 明冷 铁 平 衡 作 用下也 加 快 了热 节 区 钢 渡 的凝 固 ，消 除 了该 部 位 的 缩孔 及缩 松 。辙叉 的各 部 位 热量 较 平衡 ，创 建 了顺 序 凝 固条 件 ，在 易割漂 珠 圆形 暗 冒 口和轨 墙 增 设 的 明冷 铁 作 用下 ，辙 叉轨 面得 到 充分 的补缩 ，从 试 验情况 看辙 叉 的 内部 基本 上 消除 了铸 造 缺陷 。
