表面粗糙缺陷-鑄造工藝缺陷及其解決措施

定義

金屬液輕度滲入砂型表面砂粒間隙，是機械粘砂的早期階段。

特征

鑄件表面粗糙，粗糙層深度與型砂顆粒尺寸大致相同，但鑄件表層金屬未與砂粒熔合。多發生在濕型的上型表面，干型的無涂料或涂料層太薄的部位。常伴有砂眼、鼠尾、夾砂結疤等缺陷。

鑒別方法

肉眼外觀檢查。表面粗糙一般不粘砂粒或只有輕微的局部粘砂層。

形成原因

1.型砂和芯砂粒度太粗2.砂型和砂芯的緊實度低或不均勻3.型、芯的涂料質量差，涂層厚度不均勻，涂料剝落4.澆注溫度和澆注高度太高，金屬液動壓力大5.上箱或澆口杯高度太高，金屬液靜壓力大6.型砂和芯砂中含粘土、粘結劑或易熔性附加物過多，耐火度低，導熱性差7.型、芯砂中含回用砂太多，回用砂中細碎砂粒、粉塵、死燒粘土、鐵包砂太多，型砂燒結溫度低8.鑄件開箱落砂太晚，形成固態熱粘砂，尤其是厚大鑄件和高熔點合金鑄件9.金屬液流動性好、表面張力低。例如，銅合金中磷、鉛含量過高，鑄鋼中磷、硅、錳含量過高10.樹脂砂型、芯表面未刷涂料或涂料質量差，涂層厚薄不均，澆注時砂粒間樹脂膜氣化，形成毛細通道，在金屬液靜壓力、蒸氣壓和表面張力作用下，金屬液或金屬蒸氣滲入毛細通道，形成機械粘砂11.金屬液中的氧化物和低熔點化合物與型砂發生造渣反應，生成硅酸亞鐵、鐵橄欖石等低熔點化合物，降低金屬液表面張力并提高其流動性，使低熔點化合物和金屬液通過毛細管作用機制，滲入砂粒間隙，并在滲透過程中，不斷消蝕砂粒，使砂粒間隙擴大，導致機械粘砂或化學粘砂12.澆注系統和冒口設置不當，造成鑄型和鑄件局部過熱。

防止方法

1.使用耐火度高的細粒原砂2.采用再生砂時，去除過細的砂粒、死燒粘土、灰分、金屬氧化物、廢金屬、鐵包砂及其他有害雜質，提高再生砂質量。定期補充適量新砂3.水是強烈氧化劑，應嚴格控制濕型砂水分，加入適量煤粉、瀝青、碳氫化合物等含碳材料，在砂型中形成還原性氣氛。但高壓造型時應減少含碳材料加入量，以減少發氣量4.采用優質膨潤土，減少粘土砂的粘土含量5.型砂中粘結劑含量要適當，不宜過高。提高混砂質量，保證砂粒均勻裹覆粘結劑膜，并有適度的透氣性。避免型砂中夾有團塊6.提高砂型的緊實度和緊實均勻性7.澆注系統和冒口設置應避免使鑄件和鑄型局部過熱。內澆道應避免直沖型壁8.采用防粘砂涂料，均勻涂覆，在易產生粘砂部位適當增加涂層厚度。涂料中不得含有易產生氣體、氧化及能與金屬液和型砂發生反應的成分。盡量不采用通過反應可在鑄件-鑄型界面形成易剝離的玻璃狀粘砂層的涂料或面砂來解決粘砂問題(例如在鑄鐵件型砂和芯砂中加入赤鐵礦粉等)9.適當降低澆注溫度、澆注速度和澆注高度，降低上型高度和澆口杯高度，以減小金屬液動壓力、靜壓力及對鑄型的熱沖擊10.加強對鑄鋼等高熔點合金的精煉，凈化金屬液，降低合金液的氧化程度和吸氣量，減少低熔點相形成元素（如鑄鋼、鑄鐵中的硫、磷，青銅中的磷、鉛）的含量，控制會降低金屬液表面張力、提高金屬液蒸氣壓的元素(如鑄鋼、鑄鐵中的錳和硅，青銅中的鉛)的含量。11.對于大型厚壁鑄件，適當提早開箱，加快鑄件冷卻，以防止固態粘砂12.采用表面光潔的模樣和芯盒。

補救措施

1.噴、拋丸清砂2.打磨3.電化學清砂，尤其適用于清除鑄件深腔和精密鑄件的嚴重粘砂。