可熔金属芯的绝热涂层 ，＿Ｉ器 ［苏］０．Ｈ．Ｘｏｐｏｍｎ￣０Ｂ等 使用表面涂覆陶瓷绝热层的可熔金属芯， 用来生产极为重要的薄壁铸钢件。通常用低熔 阳极上的电流密度可选４～５ Ａ／ｄｉｎ ，于是从 点台金制成空心的壹属芯Ｉ，在金属苍的表面涂 阳极上释放出来的热量明显增多，这对陶瓷绝 覆一层绝热屡４，再将该芯装入带底盘６的金 热层内聚强度有显著的影响。此时，悬浮液的 原始温度起着重要作用。例如，用含１０ 水玻 属型２中，然后向铸型中浇注钢水３（见图１）。 金属芯有较大的蓄热能力，可确保强烈冷却铸 璃的悬浮液（２Ｏ℃）所获得的绝热涂层经１１０￣Ｃ 锕件。因此，在铸钢件凝固的初期（浇注后的 烘干后，其抗断强度仅为１．７ＭＰａ，而当该悬 ５～１０秒内），就能在其表面形成～层金属薄 浮液的原始温度升高到＇６００Ｃ时，绝热涂层的抗 壳。垒属芯表面涂覆厚度６＝３０Ｏ～４００￣ｔｍ的绝 断强度可这３．２５ＭＰａ（见图２曲线１）。 ｌ，距阻极距离（ｍｍ） 热层，可避免金属芯与钢水直接接触。当铸件 目 的表面凝周了一层薄壳后，低熔点金属芯的温 度会升高到其熔点，于是，就可将巳成为液体 诗｛ 的金碾芯从铸件中例出来。 皿！ 《 鼎 啜２ 随着悬浮液温度的升高，阳极附近被加热 到最高温度的悬浮浓容积就相应扩大，这样可 确保悬浮披中呈弥散分布的硅胶团离子不断地 析出来。研究结果发现，悬浮液的温度达６００Ｃ 圈】 时，所生成的绝热层的粘结性能最好 （如图２ 电泳法是在金属芯表面上涂覆陶瓷绝热层 中曲线２）。此时，阳极附近的悬浮液温度可 最有效的一种方法。将作为阳极的硅铝合金芯 达７５￣８５０Ｃ，阳极周围的悬浮液温度变化特性 子插入以石英粉、Ｍ７电熔刚玉、水玻璃和水 见图２中曲线３。由图可以看出，离阳极４～ 配制而成的水玻璃悬浮液中，通过电泳法即可 ７ ｍｍ处的悬浮液能保持必需的温度时，绝热 在 子的表面上形成一层陶瓷绝热层。这种组 层的厚度可达大于４０Ｏ¨ｍ。 分的悬浮敞与通常的电泳悬浮液有所不同，在 阳极的绝热层强度增大的另～个原因，是 其内添加了０．Ｏ２～Ｏ．４ 的六偏磷酸钠之类的 形成了ＮａｉＳｉＯ ｓ·６ＨｉＯ水化物和非晶形ＳｉＯ ２。 具有～定电位的多磷酸盐电解质，因而具有较 在绝热层烘干过程中，发生水化物脱水和再结 高的导电率。 晶，并于６０￣７０￣Ｃ时水化物析出结晶水，直至 普通电泳悬浮液的电流密度仅为≤Ｏ．５Ａ／ ２００℃时形成玻璃相为止。随着烘干温度升高到 ｄｍ ，而加入多磷酸盐电解质的水玻璃悬浮液， ４５００Ｃ，它又向无定形ＳｉＯ。转变，这样就提高 ※原图２中的绝热层厚度６座赫悬遗漏‘译者注。 了绝热层的强度 （下转第２１页） 《铸造 １－９９０．１ 初生态的［Ｎ］进入金属浪，又在某一凝固条件 下形成气孔的推测是基本可信的。这可从浇注 前后铸钢试件含［Ｎ］量的变化证明这点（如 表６）。从该表可知，三种铸锕在浇注后含氨 量大大增加，有的竟是浇注前的三倍，达到某 ＺＧ４５，ＺＧ２５。而锰量除ＺＧＭｎ１３为１３ 左右 外，其余均相差不大。 氮是导致铸钢件气孔的主要因素，那么氨 与台金元素有什么联系？一般认为氮在锕中的 溶解度与化学成分有关。就碳而言，随碳量的 增加，氮的溶解度下降。从表６中的ＬＥＣＯ氮 分析结果可看出，ＺＧ２５钢产生气孔的氮值低 临思值便导致气孔。 表６镩钢试件浇注前后氮的变祀 ｊ ● ｉ于ＺＧ４５钢的值，虽然不一定是Ｎ临界值。 其次，锰是一种增加氮在钢中溶解度的元 素，但锰促进钢结晶时转变为奥氏体倾向性 强。ＺＧＭｎｌ３在常温下的铸态组织为奥氏体加 ２．浇注温度、截厦厚度与试件气孔的关系 从表４中可看出，对ＺＧ２５、４５钢而言、 碳化物，而氮在奥氏体中有最大的溶解度，当 锰为１３ 时，氮在奥氏体中溶解度可选０．５ 。 中等浇注温度（１５５０～ｌ５９０℃）下，气孔发生 较少，而高于或低于此温度范围，气孔较多， 特别是浇注温度低（≤】５２０￣Ｃ）时，气孔更为 严重。联系到树脂砂的高温分解以及部分分解 的气体产物在钢水中的溶解和析出，在某一范 围内的温度对气孔的生成有很大的影响。另 四、结 论 本研究用不同含氨量和不同加入量的树脂 砂（作为对比还使用了无氮酚醛树脂、桐油及水 玻璃）做芯砂，不刷涂料，对尺寸为２５０×１ ２０× １４５／８５的中空阶梯试块浇注了ＺＧＭｎ１３、 ＺＧ２５、４５钢，以考察粘结剂种类、树脂含氨 量及加入量、浇拄温度、浇拄钢种等因素对 ｉ 外，从本研究的温度范围内，虽在靠近厚壁端 气孔出现稍多些，但从整体土看，似乎截面厚 度对气孔的生成无太大影响。 孔生成的影响，结果表明： １．树脂砂中的氮是导致铸钢Ｌ碳锕）件 气孔的决定性因素之一，高氮含量以及高的树 脂加入量导致试件气孔缺陷严重。 ３。台金元素与铸件气孔的关系 用高，中氮橱脂砂浇拄的高锰钢未发现气 孔。另外，用吱嗡Ｉ型热芯盘树脂（含氮量迭 １５％以上）浇注的高强度灰铸铁也未出现气孔。 可见用高、中氯树脂砂浇注不同牌号的铁、锕 铸件时，气孔是否产生、产生的程度如何是有 差异的。产生这种差异的主要原因之一就在于 ２．用中、高氨树脂砂浇注高锰钢件未发 现气孔，而用上述树脂砂浇注低、中碳钢件却 出现了气孔，特别是低碳钢气孔更趋严重。 ３．在三种浇拄温度中，中等浇拄温度 ● （１５５０～ｌ５９０℃）的试件气孔很少｝浇注温度 过高（＞１６００￣Ｃ）则气孔较严重｜浇注温度过 低（≤１５２０￣Ｃ）产生的气孔更趋严重。 （编辑：唐彦斌） 它们合金元素含量的差异。对比所实验的四种 铸造台金的化学成分，发现差别较大的是碳和 锰。碳由商到低的顺序为：ＨＴ２５０，ＺＧＭｎ］３， （上接第４３页 璃用量可降低绝热层的发气性，帆而减少铸件 形成气孔的可能。向悬浮浓中加入诸如电熔刚 玉或耐火粘土等含铝的材料，可提高次生硅酸 盐的熔点，以改善绝热层的出砂性，用喷砂装 所以说，用电泳法在可焙金滔苍表 ｆ上涂 覆绝热层时，将祖分散的水玻璃悬浮液加热到 ５０￣６０ Ｃ，所获得的绝热层的强度较高，含１ Ｏ～ １２ 水玻璃的悬浮赦（２０ ｃＣ）所涂覆的绝热 屡，其抗断强度。ｂ可达！．５￣２ＭＰａ，能满足使 用要求。菪对绝热层进行烘干的话，悬浮液中 置很容易将铸锕件内腔中残留灼陶瓷涂层清除 掉。 原载，．ＦＩＨＴｅ￣Ｈｏｅ ＦＩｐＯＩＩ３ＢＯ￣Ｃ＇ＩＢＯ，ｉ９８８ 水玻璃的星还‘ⅡＪ减少５Ｏ 。减少悬浮液中术玻 铸造舟１９９０．１ （５）：３２高业麟译 （骗辑：郭桂林） ２】·