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   铸铁硅溶胶精密铸造铁液冷却时要产生体积收编，凝固时析出石里产生体积膨胀。均衡凝固就是利用毖胀 和收缩动态l加的自补缩和浇胃口系统的外部补缩，采取工艺措施，使单位时间的收绷与膨 胀、收缩与补缩按比例进行的一种凝固工艺原期。

   均衡扭固的工艺原例

      (1) 硅溶胶精密铸造的收编值是不确定的，不能很据仑金的种类和牌号给出一个确定的收编位来 决定胃口尺寸.铸铁件的收翁值不仅和合金成分、浇注沮度有关，还和不锈钢精密铸造的大小、结构、璧厚、 铸型种类、浇注工艺方案及参数有关。

    一个不锈钢铸件各个区域的冷却速度是不同的，薄壁部分比厚壁部分冷却速度大，不锈钢铸件的棱角边 缘比中心冷却速度大。

   一般工程上侧定不锈钢铸件的冷却曲线，只是被测点一处的冷却、凝固情况.而 不能代表整个铸件。就一点而言，收缩在前，膨胀在后，二者是不能相抵的。就不锈钢铸件整体而言，各 个区域进人收缩、膨胀的时间是不同的，有先有后，相互交错、重亚。确切地说，一个铸件在凝固 的某一时刻，有些部分正在收缩，有些部分已经进人石墨化膨胀，时间是同时的.铁液是相通 的.这时，胀缩就可以叠加相抵，不锈钢铸件表现出来的收缩值，实际上是胀缩相抵的净结果，其原理 如图1-2所示。图中A为型腔充填开始点，进人型腔的铁掖温度随之下降，发生收缩，收缩址随 充填体积增加而增大;同时，受铸型激冷作用，铁液凝固并开始石墨化膨胀。B为型腔充填完 毕，整体温度下降速率达最大值。C为铸件凝固结束时刻点。D为石墨化膨胀速率最大值。曲边 三角形ABC为不锈钢铸件的总收缩，为液态收缩与凝固收缩之和。曲边三角形ADC为铸件的石墨化膨胀。曲边三角形AB' P为铸件胀缩相 抵的净收缩，称为铸件的表观收缩，是铸 件表现出来能被测量到的收缩值.AC 为铸件凝固时间。AP为铸件表观收缩 时间，即铸件存在自补不足的差额时间， 也是留口外部补缩时间。

    球墨不锈钢铸件的体收缩率，在圆球直径较 小时大于灰铸铁，在圆球直径较大时小于灰不锈钢铸件。

  综上所述，不锈钢铸件的收缩值不是材料上 的常数，随化学成分、不锈钢铸件结构和铸造工艺条 件的变化而变化，不能根据合金的种类或牌 号给出一个确定的收缩值，更不能用一些资 料提供的铸铁合金的收缩值设计铸铁件的冒 口尺寸。铸铁合金的收缩值与铸铁件的收缩 值是两回事。铸铁合金的体收缩一般都是用 一个有限尺寸的小试样来侧定的。众多的研 究结果表明:用物理方法精确测量铸铁冷却 和授固期间体积变化是难以实现的，真实收 缩的定最数据是无法得到的。因为试样的温 度是不均匀的，凝固总是从底部到顶部，从边 缘到中心进行，不同部位同一时间产生的收 缩和膨胀的相抵作用，使收缩值减小。试样温度分布越不均匀，测得的收缩值波动越大。这就是目前各个研究者提供的铸铁合金收缩值差别 较大的原因。试样是一种特殊的不锈钢铸件。不锈钢铸件有一定的大小、形状和结构，这是千差万别的，从而 影响到实际冷却速度和温度分布的差别，也影响到同。

       为了发挥三钢128。立式铸机的生产潜 力，开发更多的不锈钢品种，增加含铁不 锈钢的产最，满足不锈钢市场的需要，必 须开展1Cr18Ni9Ti连铸生产工艺研究，岁卜 尽快形成生产能力.. 用连铸生产含铁不锈钢，在工艺上存 在一定的难度，其主要技术难点在于如何 保证连铸坯的表面质量。

      由于钦与氧、氮等 元素的亲和力都很强，在冶炼和浇注过程 中易生成TiN、丁i02等一系列夹杂。这些 夹杂又与钢中的A120:生成复合夹杂团， 该类夹杂团在连铸钢水的弯月处聚集生成 冷皮，一旦翻人皮下就会恶化铸坯的农面 质At，以至造成表面废品。因此降低含钦钢 水中的夹奈是连铸工艺中非常重要的工艺 关键。 为了保证连铸钢水的纯净度，当前采 用炉外精炼技术以降低钢水中的〔N〕、 (0〕含最，采用低Al的原材料控制成品 Al含量以及通过降低碳含量进而达到少加 伏的目的等一系列工艺措施，尽可能减少 TiN, TiOz, A1203等夹杂物的生成。

       我国是一个海洋大国，具有一万八午一 多公里的海洋岸线，拥有三、四百万平方 公里的大陆架，而且我国的主要经济中心 都在沿海.所以开发海洋，保卫海疆。巩 周和发展沿海的经济中心，是我国跨世纪 的战略目标之一。

     值海工程和海军用结构金属材料的腐 蚀间题，一直是个令人头痛的问题，特别 是一些关键部件和设备的腐蚀失效，给经 济和战备造成了令人痛心的损失.迄今， 铜和铜合金仍然是海水冷凝器关键设备的 耐蚀材料，但国产铜一镍合金Blo, B30 等的耐蚀性能又极不稳定，且使用时的流 速受到限制.而一般的304L /316L不锈 钢，虽然使用时流速可不受限制，但当IE 们全浸在海水中时，不足3^-6个月就会 产生严重的点状蚀坑，甚至腐蚀穿孔，所 以是不耐海水腐蚀的. 近二十多年来，由于冶炼工艺技术的 进展，各主要产钢国家竞相研制超低碳耐 海水点蚀不锈钢，我们亦曾研制成功超低 碳高镍铂奥氏体不锈钢OOCr2oNi25Mo5 型(NHB-1)和研究了超低碳高铬双相 耐蚀不锈钢OOCr25Ni5M02N型(HDR -1)，它们都具有优良的耐海水点蚀性能。特别是HDR- 1钢山于具有奥氏体一铁 素体双相组织，因而它兼有奥氏体不锈钢 的期韧性和铁素体不锈钢的耐抓化物应力 腐蚀开裂性能，具有良好的可焊性，对氮 脆敏感性A-比钦合金小得多。

     可靠性指的是不锈钢铸件在具体使用条件下的可靠性。

    这一指标在 相当大的程度上决定于功能指标、隐定性指标、完整性指标、铸制零件的平均寿命。铸制零件抗嚼损和杭疲劳的平均寿命是表示 铸制零件在一定使用条件下用到修理或坡更换的使用期限。如果 铸制零件在抗磨和抗疲劳的条件一F工作，或者零件的寿命等于或 大于零件所在制品第一次大修iIJ的寿命(制品总寿命)，那么制 品到第一次大修的寿命，可有条件地看成是制品各铸制零件的平 均寿命。这样设定不锈钢铸件铸制零件的寿限，就是说，零件在制品第一次 计划大修前(或制品达到寿命期限前)，不应用坏。这样一来，制 品就不致因所用铸件的原因，而降低了制品的寿限。不锈钢铸件零件的平均寿限，基本上决定于与金属材料特性有关的 功能指标值，其大小，由铸件设计人员给定。因此，铸制零件的 平均寿限，在其工艺性研究阶段，必须设法使之得到保证。

     功能指标表征不锈钢铸件按其用途在使用中应取得的功效。

    这一指 标决定不锈钢铸件的使用范围并且.在铸件质4水平的评定中起主要作 用。不锈钢铸件质一鼠评价结果正确与否，决定于功能指标组配的正确性 以及指标值计算方法的可靠性和精确性。功能指标常常是铸件质 从管理过程和工艺过程优化的基础。 功能指标反映铸制毛坯和铸制零件的结构特征、所旧金属的 工作特性和物理力学特性的总和，是评价涛制毛坯fit铸制零件的 质量水平和技术水平的基本指标。功能指际反映: 外w尺寸(铸制零件的长、宽、高)， 精度等级(按苏联国家标准)， 强度(苏联国家标准规定的最低抗拉强度和抗弯强度)， 刚度， 硬度不均匀度(在一个方向上)， 显微组织(石墨体的最大长度、珠光休所占最大而积等). 化学成分(苏联国家标准规定的蓦本化学元素的含量)， 晰 气密性(技术标准文件中规定的液压和气压试验中所能承受 的压力). 专用特性(耐火性、耐故性和用户指定的其他特性). 对于有液体通道的设备所用不锈钢铸件，还规定了反映通道光洁度 及其通过能力的指标。 还要明确，功能指标的组配、指标的标定值和(或)极限容 许值(偏差)、指标的均匀度或不稳定度(离散度)及其检验方 法，所有这些由标准或供货技术条件做了规定。 对于采用的功能指标的要求，常常彼此矛盾、差异悬殊、名 目繁多，于是评定质显水平时，常常不得不采用评分的方法来核 定若干功能指标。将铸件进行类比，是国家级考核中评定铸件质 量水平的唯一的方法。相对质趾指标的计算方法，就是将铸件和 类比铸件两者的单项指标相除。

     解决描施防止不锈钢铸件表面流纹的根本措施是防止型壳内表面开裂。另外.减小 侵人裂纹内气体的压力也叮减少流纹。 川防止型壳内表面开裂。

    不锈钢铸件生产现场解剖型壳发现.型壳脱蜡前。内表面光洁、平 汾.无任何裂纹.而燕汽脱蜻后的型壳内表面则出现裂纹，浇注后铸件相应部位出现流 纹。防止燕汽脱蜡时.型壳内表面产生裂纹的关键是优化制光、脱蜡等工艺。具体措施如 下.

      生产条件及存在问题不锈钢铸件表面流纹是铸件表面上深度为0.05-1.Om。的流线状凹痕. 是硅溶胶型壳不锈钢熔模铸件较常见的一种铸造缺陷。不锈钢铸件表而流纹较容易产 生在壁厚较厚、平面较大的外表面以及较大球形和圆柱面的外表而.而在铸件内腔却很少 出现。

硅溶胶m壳熔模铸造碳钢件的生产实践衷明:a.扣箱生成密封的还原性气氛确实能大 大减少表面流纹缺陷.但不能完全消除.表明板化应是熔模铸造碳钢件产生表面流纹的主 要原因之一，但不是唯一的原因;b.铸件流纹相应部位可能有飞翅出现.但大多数流纹相 应部位无飞翅.表明流纹不一定是低熔点FeO侵入科亮裂纹的后果;。.浇注后不锈钢铸件表面确 有深浅条纹.几摧本能与IV壳内表面的裂纹相呼应;d.型亮内表面裂纹可以是浇注前就存 在的.也可以是浇注过程中受钢液激烈热冲击产生的以及浇注后受铸件高温烘烤产生的; e.熔模铸造碳钢件酸洗磷化后流纹更突出、更清晰明显。因此认为硅溶胶型壳熔棋铸造碳 钢件表面流纹产生的原因之一是:浇注后的铸件表而受由型壳裂纹渗人的空气中板的彬 响.产生较铸件其他部位严重的饭化.因而在不锈钢铸件表面出现颐色较深的条纹状铁的高价饭 化物。

  均衡凝固胀缩完全叠加的不锈钢铸件物理模型。设想有一种不锈钢铸件铸铁合金成分，其总收缩量和总石墨 化膨胀量相等，如果能控制在单位时间内的收缩最和膨胀量自始至终按1t1的比例进行，不锈钢铸件任何时候都不会产生体积亏损和盈余，石墨化膨胀被100%的利用，均衡凝固胀缩完全叠加，铸件可以不用冒口，既不会产生缩孔缩松，也没有型腔扩大。

  这种 膨胀和收缩按比例进行的模式就是均衡凝固的物理模型。 不锈钢铸件有限补缩 铸件冷却、凝固至均衡点尸之前，必须靠外部补缩，用冒口或浇注系统补充铸件本身自补 不足的差额。到达均衡点尸时刻，在宏观上，型腔中的铁液不再产生体积亏损，不管冒口和铸件 是否畅通，不锈钢铸件都不会再向冒口抽吸铁液，冒口的补缩作用也就中止了。均衡点尸之后，铸件进 人内部自补缩阶段，只要不再发生单位时间收缩大于膨胀的情况，不锈钢铸件就不会产生收缩缺陷。 不锈钢铸件表观收缩时间只占总凝固时间的一部分，为此，铸铁件的冒口不必晚于铸件凝固，它的 补缩m和补缩时间是有限的，称为有限补缩。