金屬與鑄型鑄件氧化層截面斷口分析顯微鏡
金屬與鑄型氣氛相互作用的結果使金屬表面形成薄的氧化暢層。鑄
件表面形成硬皮層以后,就開始了鑄型與金屬硬皮的相互作用階段。此
時,金屬的大部分過熱熱量已經散失,熱的傳遞主要取決于金屬凝固結
晶時放出的熱量。在鑄型壁中氣流得到較大的擴散,而水蒸氣沿砂型中
的微孔(毛細管孔)濾流至更深處,使?jié)裥偷拇蟛糠譁囟壬叩?00℃。
鑄件硬皮強度不足時,由于金屬靜壓力的作用被壓向鑄型表面,而當其
強度足夠時,就自身承受著全部金屬靜壓力,并由于收縮而離開鑄型表
面,二者之間產生間隙。鑄件收縮時,若受到較大的來自鑄型方面的阻
力就可能發(fā)生熱裂(較高溫度下出現裂紋)若鑄型的透氣性小而發(fā)氣能
力大,界面處的氣體壓力超過金屬硬皮的強度時,氣體就有可能穿人鑄
件內形成氣孔而不上浮。在這階段中還開始了金屬氧化暢與造型材料
的相互作用和造型材料的燒結過程(鑄件與鑄型的相互作用繼續(xù)發(fā)展,
鑄型表面溫度升高到某一最高值的同時?鑄型的受熱深度也增大。
鑄件強烈地進行收縮時由于受到型砂膨脹時的有力阻漲有可能產
生裂紋。如果造型材料燒結為一整塊,將給鑄件落砂帶來困難。金屬氧
化物與造型材料相互作用的緒果在硅砂鑄型中形成一系列硅酸鹽化合
物,這些化合物中的低熔點成分遷移到型砂的孔隙中,將鑄件和鑄型聯
結起來,其內層為粘砂層。此外,在鑄型氣就的影響下,金屬表層中可能
出現脫碳層求滲碳層,成者滲硫層等。
最后,鑄型和鑄件一道冷卻下來。鑄件中具有較大的溫度差的部位,
將產生內應力和變形以上為金屬與鑄型相互作用的概貌,可以看出,在
金屬與鑄型的界面上和在鑄型內部發(fā)生了一系列相當復雜的過程和現
象,其中主要的是傳熱與傳質,力學的和物理化學方面的過程。
