大型鑄件

影響因素

大型鑄件

影響大型鑄件收縮率的因素：

大型鑄件在凝固過程中，它的各部分尺寸一般都要縮小，鑄件尺寸縮小的百分率，叫做鑄造線收縮率或鑄造收縮率。製造鑄模 ( 包括芯盒) 時，要按確定的鑄造收縮率，將鑄模放大一些，以保證冷卻後鑄件的尺寸符合要求。大型鑄件冷卻時各個尺寸的收縮量可由下式求得：

收縮量 = 大型鑄件尺寸×鑄造收縮率

1. 大型鑄件的結構複雜收縮困難，鑄件的收縮率減小。例如，同一成分澆注的鑄鋼件，因結構形狀不同，其中以自由收縮時的收縮率最大。

2. 大型鑄件的材料鑄件的材料不同，鑄造收縮率也不同。例如，鑄鋼的收縮率比灰鑄鐵大；灰鑄鐵中硫多時，收縮率增大，矽多時收縮率減小。

3. 大型鑄件的退讓性鑄型的退讓性好，鑄件的收縮率增大。例如，用濕性和水玻璃砂型澆鑄的鑄件比干型澆鑄的鑄件的收縮率大。同樣道理，隨著鑄件的尺寸增大，鑄型的退讓性變差，鑄件的收縮率 也就減小。

所以鑄造收縮率要結合實際情況來選擇。尺寸要求精確的大型鑄件，鑄造收縮率要根據試澆的大型鑄件進行修正。同一個大型鑄件，由於結構上的原因，其軸向與徑向或長、寬、高三個方向的收縮率可能不一致。對於尺寸要求較精確的大型鑄件，各個方向應給以不同的收縮率。在實際生產中，一般的大型鑄件，特別是尺寸不大的大型鑄件，各個方向都用同一的收縮率，儘管這樣會造成一些誤差，但由於誤差一般不大，而這樣大大便於鑄模的加工製造。

用途

大型鑄件：解決鑄件縮松缺陷的方法，最根本的著眼點就是“熱平衡”。其方法是：（1）在工具機鑄件結構形成的厚處與熱節處，實行快速凝固，人為地造成工具機鑄件各處溫度場的基本平衡。採用內外冷鐵，局部採用蓄熱量大的鋯英砂，鉻鐵礦砂或特種塗料。（2）合理的工藝設計。內澆道設在工具機鑄件相對溥壁處，數時多且分散。使最早進入厚壁處的金屬液率先凝固，薄壁處後凝固，使各處基本達到均衡凝固。對於壁厚均勻的工具機鑄件，採用多個內澆道和出氣孔。內澆道多，分散與均布，使整體熱量均衡。出氣孔細且多，即排氣通暢又起散熱作用。（3）改變內澆道的位置（4）選用蓄熱量大的造型材料，這對用消失模生產抗磨產品極為重要！鉻鐵礦砂取代石英砂等蓄熱量小的其它砂種，會取得良好的效果，澆畢微震更優！（5）低溫快燒，開放式澆注系統。使金屬液快速，平穩，均衡地充滿鑄型。這要因件制宜。（6）球鐵的工具機鑄型強度大，表面硬度≧90，砂箱剛性大，對消除縮松有利。（7）需要冒口時，當首遷熱冒口，且離開熱節。若將冒口置於熱節上，必將加大冒口尺寸，形成“熱上加熱”。弄不好，非但縮松難除，還會產生集中性縮孔，又降低了工藝出品率。（8）鑄型傾斜擺放與合金化，都獲益。消除工具機鑄件縮松缺陷是一個複雜的認識與實施過程。應以“熱平衡”為基本原則，對雎體鑄件做科學分析，制訂合理的工藝方案，遷擇好適宜的造型材料，工裝及正確操作且標準化。那么任何工具機鑄件的縮松缺陷都可以解決。　

主要優點

1.大型床身鑄件尺寸形狀精確，重複性好，具有精密鑄造的特點；
2.大型床身鑄件的表面光潔度高；
3.不合箱、不取模，大大簡化了造型工藝，消除了因取模、合箱引起的工具機床身鑄造缺陷和廢品；
4.可在理想位置設定合理形狀的澆冒口，不受分型、取模等傳統因素的制約，減少了鑄件的內部缺陷；
5.組合澆注，一箱多件，大大提高了大型工具機鑄件的工藝出品率和生產效率；
6.減少了加工裕量，降低了機加工成本；
7.採用無粘結劑、無水分、無任何添加物的乾砂造型，根除了由於水分、添加物和粘結劑引起的各種鑄造缺陷和廢品；
8.大大簡化了砂處理系統，型砂可全部重複使用，取消了型砂製備工部和廢砂處理工部；
9.大型床身鑄件無飛邊毛刺，使清理打磨工作量減少50%以上。

工藝

大型鑄件屬鑄造工藝產品，鑄造是人類掌握比較早的一種金屬熱加工工藝，已有約6000年的歷史。鑄造是將金屬熔煉成符合一定要求的液體並澆進鑄型里，經冷卻凝固、清整處理後得到有預定形狀、尺寸和性能的鑄件的工藝過程。鑄造是現代機械製造工業的基礎工藝之一。中國約在公元前1700～前1000年之間已進入青銅鑄件的全盛期，工藝上已達到相當高的水平。中國商朝的重875公斤的司母戊方鼎，戰國時期的曾侯乙尊盤，西漢的透光鏡，都是古代鑄造的代表產品。
大型鑄件選用優質細膩的灰口鑄鐵HT200-HT300，精準的配比，更高的抗拉抗彎強度，使您購買無後顧之憂。 國際流行的熱處理工藝，使鑄件應力變形減少到最小度。長久使用更趨於穩定。
採用大型超長機加工，銑刨鏜均可。3.2*16米的龍門刨床全體加工，大型鑄件保了16米床身全體的直線度和工具機的最終加工精度。

相關參數

大型鑄件用不銹鑄鋼的熱處理與力學性能

鋼　號	熱 處 理	力學性能（不小於）	硬度　HBS
σb　/MPa	σs　/MPa	δ　（%）	φ　（%）
ZG15Cr13	（1）加熱到≤995℃，空冷，並在595℃　回火；或（2）在790℃　退火	620	450	18	30	≤241
ZG20Cr13	580	392	16	35	170~235
ZG30Cr13	690	485	15	25	≤269
ZG12Cr18Ni9Ti	加熱≥1040℃，保溫足夠時間，水淬或其他快冷	440	195	25	32	---
ZG06Cr13Ni14Mo	（1）退火應>600℃；（2）正火和淬火；在AC3以上進行；（3）回火；在AC1上下進行一次或二次回火	760	550	15	35	≥220
ZG06Cr13Ni16Mo	750	550	15	35	≥220
ZG09Cr19Ni9	加熱到≥1040℃，保溫足夠時間，水淬或其他快冷（本人實驗證明1020℃也可以）	485	205	35	---	---
ZG08Cr19Ni11Mo3	520	240	25	---	---
ZG12Cr22Ni12	485	195	35	---	---
ZG20Cr25Ni20	加熱到≥1040℃，保溫足夠時間，水淬或其他快冷	450	195	30	---	---
ZG12Cr17Mn9Ni4Mo3Cu2N	加熱到≥1100~1150℃，保溫足夠時間，水淬或其他快冷	588	294	25	35	---
ZG12Cr18Mn13Mo2Cu2N	588	294	30	40	---

大型鑄件用不銹鑄鋼的鋼號與化學成分

單位：（質量分數）（%）

鋼　 號	C	Si	Mn	P 　≤	S 　≤	Cr	Ni	Mo	其他
ZG15Cr13 　（ZG1Cr13）	≤0.15	≤1.50	≤1.00	0.040	0.040	11.5~ 　14.0	≤1.00	≤0.05	---
ZG20Cr13 　（ZG2Cr13）	0.16~ 　0.24	≤1.00	≤0.60	0.030	0.035	11.5~ 　14.0	---	---	---
ZG30Cr13 　（ZG3Cr13	0.20~ 　0.40	≤1.50	≤1.00	0.040	0.040	11.5~ 　14.0	≤1.00	≤0.05	---
ZG12Cr18Ni9Ti （ZG1Cr18Ni9Ti）	≤0.12	≤1.50	0.80~ 　2.00	0.030	0.040	17.0~ 　20.0	8.00~ 　11.00		Ti5（C—0.03）~0.80
ZG06Cr13Ni4Mo （ZG0Cr13Ni4Mo）	≤0.06	≤1.00	≤1.00	0.030	0.030	11.5~ 　14.0	3.50~ 　4.50	0.40~ 　1.00
ZG06Cr13Ni6Mo （ZG0Cr13Ni6Mo）	≤0.06	≤0.70	≤0.80	0.030	0.030	12.0~ 　14.0	5.50~ 　6.50	0.40~ 　1.00
ZG08Cr19Ni9 （ZG0Cr19Ni9）	≤0.08	≤2.00	≤1.50	0.040	0.040	17.0~ 　21.0	8.00~ 　11.00
ZG08Cr19Ni11Mo3 （ZG0Cr19Ni11Mo3）	≤0.08	≤1.50	≤1.50	0.040	0.040	18.0~ 　21.0	9.00~ 　13.00	3.00 　4.00
ZG12Cr22Ni12 （ZG1Cr22Ni12）	≤0.12	≤2.00	≤1.50	0.040	0.040	20.0~ 　23.0	10.00~ 　13.00
ZG20Cr25Ni20 （ZG20Cr25Ni20）	≤0.20	≤2.00	≤1.50	0.040	0.040	23.0~ 　27.0	19.00~ 　31.00
ZG12Cr17Mn9Ni4Mo3Cu2N (ZG1Cr17Mn9Ni4Mo3Cu2N)	≤0.12	≤1.50	8.00~ 　10.00	0.060	0.035	16.00~ 　19.00	3.00~ 　5.00	2.90~ 　3.50	Cu 2.00~250； 　N 0.16~0.26
ZG12Cr18Mn13Mo2CuN (ZG1Cr18Mn13Mo2CuN)	≤0.12	≤1.50	12.00~ 　14.00	0.060	0.035	17.00~ 　20.00	---	1.50~ 　2.00	Cu 1.00~1.50； 　N 0.19~0.26