鑄件本身是存在一些碳含量的，只要不碳含量不超標(biāo)，對(duì)鑄鋼件就沒(méi)有很大的影響，但在用消失模鑄造工藝生產(chǎn)鑄鋼件的時(shí)候，有時(shí)鑄件的表面或者內(nèi)部的碳含量會(huì)非常高，超出了本身所含有或要求的碳含量，我們把這種現(xiàn)象稱之為消失模鑄件增碳缺陷，這種缺陷是會(huì)影響到鑄件本身質(zhì)量的，因此要控制以及解決鑄件增碳缺陷。那么消失模鑄件增碳如何解決呢？首先我們是要分析增碳的原因，才能具體解決，下面就隨著龍尊小編一起來(lái)看看吧。
一、消失模鑄件增碳的原因
1、大量氫氣產(chǎn)生
充型過(guò)程中有大量氫氣產(chǎn)生，說(shuō)明有大量固相碳生成，這是導(dǎo)致消失模鑄件表面增碳的原因。氣體產(chǎn)物可在負(fù)壓下透過(guò)涂料層而排出鑄型，剩下的大量固相碳吸附于涂層壁，即是造成鑄件表面增碳的主要原因之一。其次，蒸汽相苯乙烯、苯等在負(fù)壓作用下排出過(guò)程中冷凝于涂層及周圍砂子中，吸附于涂層界面的液態(tài)產(chǎn)物在鋼液凝固、冷卻過(guò)程中繼續(xù)受熱分解，
2、冷卻速度較慢
消失模鑄造采用干砂造型，鑄件冷卻速度較慢，凝固后鑄件表面含碳量會(huì)繼續(xù)發(fā)生變化，冷卻過(guò)程中不僅有表面增碳，還有表面脫碳。表面增碳在較高溫度下即行終止，而脫碳主要是鑄件冷卻過(guò)程中表面碳的氧化而形成的，尤其在鑄件比較厚大的部位，鑄件表面有個(gè)脫碳層，因?yàn)榫郾揭蚁┓纸膺^(guò)程和碳的擴(kuò)散是在相當(dāng)高的溫度下發(fā)生的。但脫碳并不總是經(jīng)常發(fā)生的，一般在薄壁鑄件上脫碳過(guò)程就不存在，就機(jī)理而言，脫碳是氧化反應(yīng)，主要是基體鐵的氧化和碳的氧化。
3、其他增碳原因
?。?）充型過(guò)程中間隙內(nèi)的游離碳向鋼水流動(dòng)前沿均勻附著擴(kuò)散造成的，這時(shí)碳在整個(gè)斷面上分布比較均勻；
（2）鑄件表面增碳引起體積增碳，在鑄件成形的全部過(guò)程中，碳由表面向心部呈梯度分布；
?。?）充型過(guò)程中，因產(chǎn)生紊流等原因造成液相熱解產(chǎn)物卷入鋼水內(nèi)部，造成局部體積增碳。
二、消失模鑄件增碳的解決方法
1、選擇合理的工藝參數(shù)
?。?）澆注速度合理
澆注系統(tǒng)開(kāi)設(shè)除影響金屬液流向，還影響著金屬液澆注速度。澆注速度提高后，模樣熱分解快,不易完全氣化，產(chǎn)物中液相量會(huì)增加。同時(shí)，金屬液與泡沫塑料模的間隙減小，液相分解物常被擠出間隙，擠到涂層和金屬液之間，造成分解物和金屬液接觸面增加，鑄件增碳過(guò)程加劇。隨著澆注速度提高，鑄鋼件增碳量就增加，因此，要采用合適的澆注速度。
?。?）提高涂層透氣性
涂層和型的透氣性愈高，泡沫塑料模分解產(chǎn)物逸出得愈快，從而降低了金屬液和模樣間隙中分解產(chǎn)物濃度，故能減少鑄鋼件增碳。
2、合理設(shè)計(jì)泡沫模樣
對(duì)于一些大型、厚壁模樣，可利用空心結(jié)構(gòu)和在模樣或鑄型內(nèi)設(shè)置內(nèi)外通氣道的辦法來(lái)改善泡沫塑料的氣化條件，還可利用串連式造型方法，將缺陷集中到頂部冒口上，以確保鑄件質(zhì)量。
3、采用蓄熱系數(shù)大的鑄型材料
采用蓄熱系數(shù)大的鑄型材料可提高鑄件的結(jié)晶速度，這樣會(huì)縮短鑄鋼件與處在液態(tài)或液固態(tài)以及與其分解產(chǎn)物的消失模的作用時(shí)間，從而使鑄鋼件增碳層變淺。鑄型材料的蓄熱系數(shù)越大，鑄鋼件的表面增碳缺陷就越少，產(chǎn)生中,采用的鋯砂、鉻鐵礦砂等作為原砂，來(lái)減少鑄鋼件的增碳。
三、影響消失模鑄件增碳的因素
1、消失模模具種類
氣化模鑄鋼件表面增碳的內(nèi)在原因在于泡沫塑料材料本身深度分解后大量碳的產(chǎn)生，這些碳進(jìn)一步向鑄件表面擴(kuò)散而形成增碳。因?yàn)槟颖旧砭褪翘荚?，所以?duì)模樣有兩方面要求。一是在保證模樣強(qiáng)度的前提下盡可能使用低密度模樣，這樣不僅發(fā)氣少，而且生成的固相碳也少,從而減輕了碳缺陷；同時(shí)，這種模樣易氣化、殘存液相少，對(duì)減少鑄件的局部增碳是有利的。二是模樣的分子組成和結(jié)構(gòu)組成中，減少碳的百分比。
2、原始碳量
合金中碳元素的原始量是影響消失模鑄件增碳的主要因素。在澆注成形過(guò)程中，碳向鋼液中大量遷移，首先是碳遷移到金屬液的表面，其次是越過(guò)該界面向內(nèi)部擴(kuò)散。所以，鑄件表面的增碳程度主要取決于泡沫模樣分解產(chǎn)物中碳與鋼液中碳的濃度梯度，從擴(kuò)散動(dòng)力學(xué)條件角度看，隨著澆注鋼水中原始碳量的增大，二者間碳濃度差減小，碳擴(kuò)散的動(dòng)力學(xué)條件降低，向金屬液擴(kuò)散遷移就變得困難。一般當(dāng)鋼液中原始含碳量超過(guò)0. 45%時(shí)，表面幾乎不增碳。
3、結(jié)晶速度
鑄件的結(jié)晶速度和鑄型的熱性能也是影響消失模鑄件增碳的因素之一。鑄鋼件增碳層的深度和碳在其中的分布決定于鑄件的結(jié)晶速度，而結(jié)晶速度又取決于蓄熱系數(shù)所決定的鑄型熱特性。蓄熱系數(shù)越大，鑄件結(jié)晶速度就越大;同時(shí)，液態(tài)金屬與分解產(chǎn)物作用的時(shí)間就越短，增碳層就越淺。因此，采用一些蓄熱系數(shù)大的特種砂作為原砂，可以減少消失模鑄鋼件表面增碳缺陷的產(chǎn)生。
4、鑄件璧厚
鑄件的壁越厚，其表面增碳量就越多。因?yàn)殍T件壁厚的增加減慢了鑄件的凝固速度，延長(zhǎng)了金屬液與聚苯乙烯高溫分解產(chǎn)物的作用時(shí)間，從而促使表面增碳。此外，壁厚鑄件的模樣厚度也大，金屬液澆注時(shí)，泡沫塑料分解產(chǎn)物增多，也促使表面增碳。同時(shí)，型砂的透氣性、澆注工藝參數(shù)、澆注真空度等也是影響鑄鋼件增碳的因素。
以上就是關(guān)于消失模鑄件增碳如何解決的介紹。要想解決消失模鑄件增碳首先還是要先了解增碳的原因，主要是因?yàn)橛写罅繗錃猱a(chǎn)生，冷卻速度較慢，鑄件表面增碳引起體積增碳等，解決方法是選擇合理的工藝參數(shù)，包括澆注速度合理，提高涂層透氣性等。龍尊模具專注于各種高質(zhì)量消失模模具的生產(chǎn)與銷售，如果您有需要，歡迎聯(lián)系龍尊詳詢~
