金属与铸型铸件氧化层截面断口分析显微镜
金属与铸型气氛相互作用的结果使金属表面形成薄的氧化畅层。铸
件表面形成硬皮层以后,就开始了铸型与金属硬皮的相互作用阶段。此
时,金属的大部分过热热量已经散失,热的传递主要取决于金属凝固结
晶时放出的热量。在铸型壁中气流得到较大的扩散,而水蒸气沿砂型中
的微孔(毛细管孔)滤流至更深处,使湿型的大部分温度升高到100℃。
铸件硬皮强度不足时,由于金属静压力的作用被压向铸型表面,而当其
强度足够时,就自身承受着全部金属静压力,并由于收缩而离开铸型表
面,二者之间产生间隙。铸件收缩时,若受到较大的来自铸型方面的阻
力就可能发生热裂(较高温度下出现裂纹)若铸型的透气性小而发气能
力大,界面处的气体压力超过金属硬皮的强度时,气体就有可能穿人铸
件内形成气孔而不上浮。在这阶段中还开始了金属氧化畅与造型材料
的相互作用和造型材料的烧结过程(铸件与铸型的相互作用继续发展,
铸型表面温度升高到某一最高值的同时?铸型的受热深度也增大。
铸件强烈地进行收缩时由于受到型砂膨胀时的有力阻涨有可能产
生裂纹。如果造型材料烧结为一整块,将给铸件落砂带来困难。金属氧
化物与造型材料相互作用的绪果在硅砂铸型中形成一系列硅酸盐化合
物,这些化合物中的低熔点成分迁移到型砂的孔隙中,将铸件和铸型联
结起来,其内层为粘砂层。此外,在铸型气就的影响下,金属表层中可能
出现脱碳层求渗碳层,成者渗硫层等。
最后,铸型和铸件一道冷却下来。铸件中具有较大的温度差的部位,
将产生内应力和变形以上为金属与铸型相互作用的概貌,可以看出,在
金属与铸型的界面上和在铸型内部发生了一系列相当复杂的过程和现
象,其中主要的是传热与传质,力学的和物理化学方面的过程。
