金相实验显微镜常识-铸铁的凝固与砂模作用的影响

铸铁的凝固与砂模作用的影响

在模穴充满铁水后，铁水会经历液态相的冷却及共晶凝固，这两个阶断的
冷却对铁水或砂模的收缩或膨胀有相当的影响。

(1) 随着熔汤温度的下降，对亚共晶铸铁而言，由于初晶沃斯田铁
的比容较小，金属的容积会减少。
(2) 对过共晶铸铁而言，由于初晶石墨的比容较大，金属的容积会增加。

邻接铁水的砂模由于受高温的影响会产生肿胀，而随着模砂结合剂种类的不
同，模穴的几何形状以及砂模的稳定性之不同，而产生不同的结果

球状体或圆柱形铸件，在较低模面硬度的模穴中凝固。
模穴受液态压力头的作用会增大直径，这种情形在中、低模面硬度的湿砂模特
别明显，会显着地增加第一阶模穴的扩大，在低模面硬度模穴，砂模第一阶
段模穴扩大量大，受压力头和熔汤流动两因素影响较为显着，在高压力的熔

汤和氧化性气氛下，铁水容易在第一阶段模穴扩大时，即渗入砂颗粒间的空
隙，凝固时石墨的析出会使金属透入的深度加大。
若是砂模的硬度高(包括高模面硬度的湿砂模，模壁足够的厚，或使用化学
结合剂的砂模)第一阶段的模穴扩大量很少或不会发生，反而是模砂(矽砂)受
热后的膨胀形成模穴往内移，减少铸件尺寸，因而在高模面硬度下，熔汤充满模穴后，
第一阶段模穴扩大量小，而灰口铸铁铸件凝固时放出较高的热量，矽砂受热产生膨胀，
模穴显着地往内缩小，铸件容易产生金属穿透的铸疵