如何消除樹脂砂鑄件上出現的脈紋現象？

大家知道：脈紋的產生必須有兩個條件，一是石英砂在573℃發生相變體積膨脹致使砂型表面開裂成縫，二是高溫金屬液靜壓力大于金屬液滲透阻力致使鐵水滲入裂縫。即高溫金屬液在加熱砂型的過程中，砂型從外表到內部產生了一個很大的溫度梯度，其表面產生了熱應力，當砂型的高溫粘結強度小于此熱應力時，砂型就會出現裂紋。而高溫金屬液能否進入砂型裂紋主要取決于裂紋的大小，金屬液對砂型表面的潤濕能力、表面張力和靜壓力。由此可見，如果能提升砂型的熱強度和熱塑性，克服因硅砂的膨脹和樹脂的燃燒分解而產生的熱應力和熱變形，克服砂型表面開裂，或抑制金屬液滲入裂縫，就可避免或減輕脈紋缺陷的產生。其主要方法與措施如下：

1.調控硅砂應用性能指標：硅砂的熱膨脹和相變膨脹是砂型開裂的主要原因之一，但不同類別的硅砂因其SiO2、堿性氧化物（FeO、CaO、K0、NaO等）含量、粒形、粒度及其分布、砂粒表面顯微結構、砂粒與樹脂親和力等的不同，其熱膨脹性呈現出很大的差異。大林砂其因SiO2含量適中，粒形園整，單位面積上樹脂膜較厚，它的熱膨脹應力較小；粒度分布相對分散的原砂，例如將三篩法變為四篩或五篩法，此時原砂粒徑差異較大，它們發生熱膨脹的時間有先有后，可減少砂型的“宏觀膨脹”，減緩熱開裂傾向；經過900C左右焙燒的相變砂已發生了部分不可逆相變，熱膨脹率降低，砂粒表面出現晶格畸變和晶格缺陷，活性增大，使樹脂與砂粒間粘附強度提高，有顯著的抗脈紋能力；

2.選用抗脈紋添加劑：抗脈紋劑是-種硅酸鹽、金屬氧化物經特別處理的多元復合化合物。在常溫條件下，它既不影響混合料可使用時間、流動性、固化速度、倉儲時向等常規使用性能，又不增加砂型的發氣量。在高溫條件下，它能和氧化硅發生物理化學作用，形成低熔點的多元玻璃態物質，增加砂型的熱強度和熱塑性，吸收石英砂在573℃發生相變時的體積膨脹，減少砂型（型）熱開裂的趨勢，封堵裂紋，增加金屬液滲透阻力，防止砂型氣體向鑄件內擴散，加入原砂重量的5~10%可有效解決脈紋缺陷；

3.選用膨脹率低的特種砂：鋯英砂、鉻礦砂、莫來石砂等非石英質原砂與石英砂相比具有熱膨脹系數小，熱導率和蓄熱系數大，耐火度高，與鐵及其氧化物的潤濕性低等優點。可按不同砂型脈紋缺陷的嚴重程度，用25~50%的特種砂，大多數使用鉻鐵礦砂來解決脈紋缺陷。但在實際應用時，要注意特種砂與石英砂存在著密度和粒形差異，因此必須考慮到密度和比表面積不同而調整樹脂的實際加入量，一般按下式折算特種砂與石英砂的質量關系：m特=m石英x（p石英/p特），（s特/s石英）其中：m-質量p-密度s一比表面積；

4.選用熱塑性好的樹脂：樹脂是影響砂型常溫及熱強度、熱塑性的關鍵重要因素。由于各種牌號樹脂性能的差異，勢必造成砂粒與樹脂膜之間不同的界面現象，不同的樹脂膜強度，不同的影響因素和實現條件。為量化不同樹脂的熱塑性，通常是用砂型在-定載荷和溫度條件下保持不潰散的持續時間和變形量來表示，正變形量表明砂型抵抗變形能力，負變形量表示砂型在熱作用下的膨脹應力，從變形量可以很方便地判斷出不同樹脂在同等工藝條件下的熱強度和熱塑性，這種試驗可在樹脂砂高溫性能試驗機上進行測定；

5.選用激冷和燒結型涂料：采用激冷涂料加快金屬液冷卻，使金屬液在硅砂尚未完成“宏觀膨脹”前就已凝固，或用絕熱涂料，降低砂型加熱速度，減小硅砂的熱膨脹量，使砂型不再產生裂紋，都可以達到防止鑄件產生脈紋的目的。常用的激冷涂料有銻涂料，在實際應用時，宜在激冷涂料上面再涂一層常規涂料，以避免鑄件表面產生麻口組織，但這種激冷涂料僅對小型鑄件的脈紋有效。對其中大型鑄件而言，宜選用使用強度、韌性優良，導熱性能好的燒結型涂料，這種涂料的膨脹系數應接近砂型熱膨脹系數，增強砂型表面抗膨脹裂紋的能力；

6.優化造型、熔煉澆注工藝：在造型制芯工藝方面，控制優化好水份、溫度、壓力和時間等工藝參數，例如原砂水份要<0.2%，砂溫不能小于15C大于40C，混合料要在可使用時間內使用等，保證砂型有較高的強度、表面光潔、緊實度，無疏松；在金屬熔煉方面，盡量降低磷（P）的含量；在澆注時，在保證能得到健全鑄件而不產生氣孔等缺陷的鐵液充型溫度下，盡可能采取較低的澆注溫度和壓頭，以減輕砂型受熱膨脹的程度和金屬液的滲透壓力，同時采用較快的澆注速度，以避免砂型長時間受到高溫烘烤可能產生膨脹裂紋。

脈紋是樹脂砂鑄件常見的鑄造缺陷之一，它是在鑄件表面園角、平面及高溫熱節處出現的形狀像鋸齒狀的不規則金屬凸起物，輕時呈條狀分布，嚴重時呈網狀分布。鑄件內控脈紋一旦出現，尤其是發動機、閥門類復雜鑄件難以清理，如不能去除，會影響母機工作性能，嚴重時還會出現重大質量事故。希望小編的介紹可以讓您更加了解。

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