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六大影响铸件表面粗糙度的因素

时间:2021-04-21 16:43:15 点击:497 次 来源:洛阳尼森过滤网布制造有限公司
  对铸件来说,其表面质量是非常重要的一项质量指标,表面质量包括表面粗糙度和表面缺陷,这两者有联系但概念又并不相同,铸件局部尺寸较大的宏观缺陷是表面缺陷,铸件表面均匀的围观不平度是表面粗糙度。只有铸件表面粗糙度低了,其尺寸精度才能高,所以有必要搞清楚影响铸件表面粗糙度的因素,下面尼森小编就来分析几点影响因素。
  

  一、浇注工艺因素

  
  浇注工艺因素对铸件表面粗糙度的影响主要在于以下三个方面:
  

  1、浇注温度

  
  浇注和金属液凝固过程中,因温度较高,铸件表面会氧化,且氧化层不均匀,加上铸件表面金属氧化物有可能与型壳中氧化物作用,促使铸件表面不均匀的脱落,显著地增加铸件表面的粗糙度。铸件在保护气氛下冷却是得到优质表面的重要一环。如铸件浇注后,在惰性气体,或还原性保护气氛下冷却,把防止氧化和防止表面脱碳结合起来,直到保护到铸件表面达不到氧化温度为止。表面保护良好的铸件脱壳后其表面呈银灰色、银白色或带彩色的氧化色。
  

  2、浇注速度

  
  一定的浇注速度,铁水的降温幅度小,对型砂与砂芯的热作用时间短,不容易出现冷隔缺陷。但速度太快会冲坏沙型的表面致使铸件粗糙,金属液面上升不平稳,型内气体的排出也不充分。因此,容易出现“跑火”现象。考虑浇注速度的时候,还应考虑砂芯的发气速度(或达到发气峰值需要的时间)及由此对气体排出的影响。
  

  3、浇注系统

  
  如果浇注系统不合理,也容易造成铸件疏松,严重的会发生铸件浇不到的情况,甚至做不成完整的铸件。浇注系统不合理会使渣质进入型腔产生渣眼。
  

  二、抛丸清理因素

  
  抛丸清理是一道重要且关键的工序,也是影响铸件表面粗糙度的因素,抛丸机利用高速旋转的叶片把钢丸高速抛掷,撞击零件表面,可以除去零件表面的粘砂、毛刺、锈蚀、氧化层;同时钢丸高速撞击会造成零件表面的晶格扭曲变形,使表面硬度增高,可以用于对零件进行表面强化。
  
  生产实践表明,弹丸粒度、抛丸时间、弹丸速度、抛射角度等因素对抛丸清理后铸件的表面粗糙度有显著影响。其中抛丸时间对铸件表面粗糙度的影响较大,抛丸时间越长,铸件表面粗糙度越低;其次为钢丸粒度,直径较小的钢丸有利于降低表面粗糙度;而钢丸抛射速度的影响较小。
  

  三、铸造涂料因素

  
  铸造涂料是指涂敷在铸型型腔或型芯表面,以改善其表面耐火度、化学稳定性、抗金属冲刷性、抗粘砂性等性能的一种覆盖物。铸造涂料与铸件表面粗糙度关系密切,下面从铸造涂料的作用、性能等方面谈谈铸造涂料对铸件表面粗糙度的影响。
  

  1、气模和碳膜隔离

  
  石墨粉涂料用于铸铁件时,具有良好的剥离性。石墨在浇铸、凝固及冷却期间生成一氧化碳气膜和亮碳膜,阻止金属液与砂型或型芯表面的相互作用,防止粘砂。在湿型型腔表面喷涂废机油与石墨粉搅拌混制成的涂料,依靠浇铸高温所产生的还原气膜与碳膜,可以得到表面异常光洁的薄壁铸铁件。
  

  2、熔渣隔离

  
  浇铸后涂料层与铸件界面上形成熔渣层,有较高的粘度将耐火骨料等粘连在一起,阻挡了金属液的渗透。熔渣层在与金属液无硅酸盐产生化学反应,与金属液不润湿或基本不润湿时效果好。冷却时,渣壳层与铸件金属线收缩系数相差较大,在渣壳层与铸件的界面上产生了较大的切应力,导致涂层壳能自动剥离,这种利用熔渣层防止粘砂的理论称之为“熔渣隔离论”。用容易反应的金属和金属氧化物配制成涂料,经受热反应生成一种新的耐火氧化物,能阻止金属液的渗透。
  

  3、氧化作用

  
  理论认为,铸件是否粘砂取决于铸件与涂料层之间是否存在着临界厚度的氧化铁层,其厚度约为100μm。为了防止化学粘砂,应增加氧化物厚度,当它超过临界厚度时,涂层或型砂与金属氧化物的烧结层易从铸件上剥离。石灰石砂型在浇铸钢件时由于反应,导致铸型腔内部的强氧化气氛,加剧了铸钢件的表面氧化,因而石灰石砂具有优良的防粘砂效果。在铸钢件砂型应用效果好的涂料用在铸铁件砂型上却容易粘砂,甚至是严重粘砂,这可以从铸钢件表面容易生成氧化铁层得到解释。铸铁含碳量高,碳元素先于铁氧化,因而浇铸铸铁时很难生成达到临界厚度的氧化铁层,因此“氧化作用”理论不适用于铸铁件的防粘砂涂料。
  

  四、熔模表面质量因素

  
  熔模表面质量即熔模表面粗糙度是影响铸件表面粗糙度的重要因素,它又与压型表面质量、熔模压制方法和压制工艺参数有关。金属液透入熔模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。
  

  五、合金因素

  
  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。
  

  六、其他因素

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  1、原材料。比如砂型的材料,树脂砂和黏土砂铸造出来的铸件,表面粗糙度就不同。树脂砂的铸件表面更光滑;砂型的形状,如果是树脂砂造型,还会增加树脂的加入量,当然也会同时增加发气量,如果排气不好就容易形成气孔,比较好的是圆形砂。如果是煤粉砂,砂的配比对表面粗糙度的影响也很大。
  
  2、材质。如果铸件的化学成分配比失调,比如锰低,容易产生疏松,表面材质粗大。
  
  3、造渣。如果铁水中的渣质没有清理干净或者浇铸时没有挡住渣质,使渣跑到型腔里,那必然会出现渣眼。
  
  4、人为因素。由于马虎大意,合箱时砂子没有清理干净或者掉进砂子,造型是砂子没有橦实,或是砂子配比不合理,砂子强度不够,铸件就会产生砂眼
  
  5、硫磷超标。会使铸件产生裂纹在生产或指导生产时,这都是必须要注意的事项,才能保证铸件的质量。
  
  以上六点就是影响铸件表面粗糙度的因素,由于在铸造生产中不稳定因素也比较多,可能还有些影响因素没有探索到,不过在生产中注意到上述提到的因素,也可以有效降低铸件表面粗糙度。另外,在浇注过程使用铸造过滤网,可以预防铸件出现气孔、砂眼等表面缺陷,预防表面缺陷也能降低表面粗糙度。而尼森过滤网布可提供高质量铸造过滤网,滤网发气量低,过滤杂质,强度高,如果您有需要,欢迎联系尼森详询~
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