不銹鋼精密鑄造熔模的特點和涂層介紹

不銹鋼鑄造熔模鑄造的特點：

（1）熔模鑄件的尺寸，表面粗糙度小

由于熔模鑄造采用了尺寸   、表面光滑的可熔性模，而獲得了無分型面的整體型殼，且避免了一般鑄造方法中的起模、下芯、合型等工序所帶來的尺寸誤差。熔模鑄件的棱角清晰、尺寸精度可達到±005cm/cm，表面粗糙度可達Ra1.25μm相當于▽7）。因此采用熔模鑄件可大量減少金屬切削加工工作量及切削機床，并節(jié)省金屬材料的消耗，或?qū)崿F(xiàn)無余量鑄造。

（2）適用于鑄造某些結(jié)構(gòu)、形狀復雜的鑄件

熔模鑄造可鑄出結(jié)構(gòu)形狀復雜，并難于用其他方法加工的鑄件，如葉輪、空心葉片等，也能鑄造壁厚僅為0.5mm、鑄出孔   小直徑達1mm以下，重量小至1g的薄壁鑄件及小鑄件，還可將原來由許多零件組合、焊接的部件，進行整鑄。

（3）合金材料不受限制各種合金材料，如碳鋼、不銹鋼、合金鋼、鑄鐵、銅、鋁合金等，均可應(yīng)用熔模鑄造方法加工為鑄件，特別是對于難以切削加工或鍛壓加工的合金材料，則   適用于熔模鑄造工藝。

（4）大批量生產(chǎn)或小批量生產(chǎn)均可適用

熔模鑄造工藝由于普遍采用金屬壓型來制造熔模，故適用于大批貴生產(chǎn)；但若應(yīng)用廉的石音壓型或易熔合金壓型制模，則也可適用于小批量生產(chǎn)或試生產(chǎn)。

熔模鑄造工藝的局限性：

（1）熔模鑄造工藝過程復雜、工序多、影響鑄件質(zhì)量的工藝因素多，故   嚴格控制各種原材料及各項工藝操作，才能穩(wěn)定生產(chǎn)。

（2）   適宜生產(chǎn)中、小鑄件。熔模鑄件的重量大多為幾克到十幾公斤，近年來生產(chǎn)的熔模鑄件已向較大重量發(fā)展(   大重量已接近1000kg），但重請畢竟不能任意增大，有的限制。

（3）生產(chǎn)周期長。

（4）鑄件的冷卻速度較慢，易引起鑄件晶粒粗大，碳鋼精鑄件還容易形成表面脫碳層。

不銹鋼鑄造熔鑄涂層：

將一高放熱量反應(yīng)原料迓于基體（如鋼）的表面，之后點火，混合物燃燒出現(xiàn)熔體，冷卻后SHS-熔儔涂層，涂層與基體間通過過渡區(qū)形成冶金結(jié)合。

要成功地進行熔鑄表面涂層，應(yīng)滿足如下條件；

（1）可燃的SHS混合物；

（2）燃燒產(chǎn)物為高溫熔體；

（3）燃燒溫度高于基體的熔點；

（4）涂層與基體間能形成冶金結(jié)合。

在進行熔濤涂層時，同樣可加離心力。離心力不僅加速相分離過程，還對涂層的成分產(chǎn)生影響。涂層也可在氣體壓力下進行，氣體壓力的影響與熔鑄相似。

熔鑄涂層的主要技術(shù)參數(shù)有：SHS混合物的燃燒溫度，產(chǎn)物的熔化坩以及基體的厚度。適當?shù)幕w厚度對獲得   的涂層同樣重要。過薄的基體在SHS混合物燃燒時熔化，而基體過厚，燃燒產(chǎn)物熱量損失過多，涂層與基體不能達到結(jié)合。

涂層與基體間的過渡區(qū)使它們之間有較強的結(jié)合力，過渡區(qū)的成分呈梯度變化。圖7-17為一鉻、鈦碳化物涂層、過渡區(qū)及基體的成分和硬度分布圖，過渡區(qū)厙度為0.5-1.1mm，過渡區(qū)的主要成分為鈦、鉻碳化物。

中科院蘭州化學物理研究所用SHS熔鑄技術(shù)在鋼的表面涂覆了一層梯度分布的碳化鉻涂層1其厚度為1.8mm，表面硬9.3GPa，涂層與基體間有較強的結(jié)合強度。研究中發(fā)現(xiàn)，提高預熱溫度和增加環(huán)境壓力可使燃燒溫度提高。采用與鐵有良好互溶能力的鉻作為中間層可使?jié)駶櫺悦黠@增加。此外，高的環(huán)境壓力還可燃燒合成過程的噴濺現(xiàn)象。

SHS熔鑄涂層較傳統(tǒng)S合金，P合金，（前蘇聯(lián)鋼號)要高，用這種涂層來制造攪拌葉片、破碎機頭、鉆頭和葉片等構(gòu)件非常方便。SHS涂層可增加工件的使用壽命，   高可使壽命提高20倍，Ti、Cr涂層提高的效果   為明顯，可用于犁、鉆頭等切削工具。農(nóng)業(yè)實驗表明，這些涂層構(gòu)件較傳統(tǒng)工藝制造的工件提高壽命2-5倍。用SHS涂層的冷凍機閥門，涂層厚度達100nm，其壽命較傳統(tǒng)不銹鋼提高3倍以上。管道內(nèi)表面及外表面的硬質(zhì)合金及金域陶瓷涂層可用于冶金、粉末及氣體傳輸?shù)炔块T。