铸造实用技术问答(第2版)
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1-2.金属液浇入铸型后与铸型表面层直接接触,相互都发生哪些作用?这些作用不利时,铸件容易产生哪些缺陷?

金属液浇入铸型后,与铸型的相互作用有:热作用、物理化学作用和机械作用。当这些作用不利时,铸件可能产生夹砂、砂眼、气孔、粘砂、表面氧化或脱碳等铸造缺陷。

(1)热作用。金属液浇入铸型后,金属液的热能通过传导、辐射和对流等方式传给铸型。铸型表面层在热作用下,要发生水分迁移,铸型各层间存在很大温度差,造成各层间发生大小不同的体积膨胀,由此引起层与层间的切应力。当这种内应力大于铸型水分凝聚区的强度时,砂型表层拱起开裂。这是造成铸件夹砂的主要原因。

(2)物理化学作用。物理化学作用表现在:铸型中水分蒸发和有机物烧失、碳酸盐分解等而产生大量气体;金属液渗入铸型表面孔隙;金属液与铸型材料在高温下发生化学反应而形成低熔点化合物等。这些作用在不利的情况下,使铸件产生气孔、粘砂、铸件表面氧化或脱碳等缺陷。

(3)机械作用。机械作用表现在:型腔表面砂粒或涂料层在流动的液态金属摩擦或动压力作用下脱落。此种散落物如留在铸件中,则造成砂眼、渣气孔、多肉等缺陷。而对高大铸件,常因金属液静压力较大,铸件下部壁增厚经常发生。这种由于型壁移动造成铸件壁增厚的现象称为缩沉。