V法铸造的优缺点
V法优势鲜明,其弊端也很突出:
(a)受到薄膜延伸性能的局限,V法铸造不适宜生产外形复杂铸件;
(b)V法制芯技术还不成熟,采用树脂砂芯或水玻璃砂芯才能铸造内腔复杂铸件;
(c)真空系统需随时与砂型相连;
(d)V法铸造不适合生产小型铸件,生产效率难以提高;
(e)V法铸钢易出现气孔和夹渣等铸造缺陷,尤其低碳钢件有较严重的增碳。
气孔分类
气孔按形成原因分为:卷入气孔、侵入气孔、反映气孔和析出气孔。
(1)卷入气孔:金属液在充型过程中因卷入气体而在铸件内形成气孔,多呈孤立存在的圆形或椭圆形大气孔,位置不固定,一般偏铸件中上部。
(2)侵入气孔:由型、芯、涂料、芯撑、冷铁产生的气孔侵入铸件表层而形成气孔,多呈梨形或椭圆形,尺寸较大,孔壁光滑,表面多呈氧化色。
(3)反应气孔:由金属液内部某些成分之间或金属液与型、芯在界面上发生化学反应而形成群分布的气孔。位于铸件表层的针头形或腰圆形反应气孔称为表面针空与皮下气孔,由金属液与型、芯涂料发生界面反应所至;分散或成群分布在铸件整个断面上或某个局部区域的针头反应气孔。
检验与鉴别
铸件内部的气孔采用超声波检验与射线检验,铸件表层的气孔采用渗透液或磁粉检验各类气孔的鉴别,除应根据它的形状、大小与分布特征外,有时还须根据他们的形成原因,辅以测定合金的化学成分及溶解在金属液内的各种气体和杂质的含量,型、芯、涂料的成分、水分和发气性,以及检查和分析铸型的浇注系统与排气条件,方能确定,必要时,还应进行金相、扫描电镜和透射电镜检验,锰在铸造脱氧中如何使用,以及X射线分析等,才能准确鉴定气孔的类别和成因
3、产生反白口的原因
反白口的形成主要与球墨铸铁的化学成分、铁液的孕育效果及铸件冷却条件等因素有关。
(1)化学元素发生区域偏析。通过对存在反白口缺陷的试样进行微区分析可知,哪里的铸造工艺好 ,很多碳化物稳定元素,如铬、锰、钼、镁和稀土等常富集在铸件冷却的中心部位,这是导致液体金属容易发生过冷而产生反白口的
直接原因。
抽取存在反白口现象的试棒,在其横截面上进行微区分析,发现在反白口区域,锰含量超出试棒平均含量的2-3倍,铬含量为平均值的4-5倍,镁和稀土元素为平均值的1-2倍。而硅却出现与此相反的情况,在试棒的中心部位出现了贫化现象,硅含量降低,炉渣脱氧法,只有0.1%左右。
铬、锰、镁及稀土是促使碳化物形成的元素,尤其是锰、镁和稀土元素的影响为***。锰在球墨铸铁中的作用有两个方面:一是合金化,增加球墨铸铁的强度、硬度:二是中和硫的有害作用。由于球化剂中的镁和稀土元素与硫的亲和力大于锰,所以铁液中的硫首先与镁和稀土发生反应,以硫化物形式被除去,剩余的硫已经很少了,只需少量的锰就可以实现合金化作用,这时锰阻碍石墨化的作用就凸现出来,同时,华池铸造,锰又是容易偏聚的元素,随着铁液的凝固,锰便富集于未凝固的金属熔体中,因此在凝固的区域锰偏聚严重。镁在球墨铸铁中主要起球化作用,又因为其沸点低,镁在铁液中融化、汽化,使得铁液沸腾,达到搅拌铁液的作用,可加速稀土元素与铁液中杂质元素的反应并使其反应生成物快速上浮,达到脱硫、去气净化铁液的作用。但是镁 和稀土元素都是阻碍石墨化的元素,也都易于产生偏析,因此在凝固部位镁和稀土元素的含量也比较高。硅是有力促进石墨化的元素,硅含量的贫化使得石墨化被严重抑制。因此,上述元素的偏析是有利于反白口缺陷产生的。