金属与铸型的物理化学作用

金属与铸型的物理化学作用金属与铸型表面的物理化学作用有：

铸型的气体侵入金属液，金属液从铸型吸收气体，金属液渗入砂粒间空隙，金属液与铸型材料或铸型中气体发生化学作用生成新的化合物等等。因金属液和铸型的物理化学作用，在不利的情况下，铸件将发生气孔、燃烧、粘砂等缺陷；但也可以利用铸型表面涂料中的合金元素．使铸件表面合金化而提高铸件表面质量。一、气孔(一)侵入气孔的特征(二)侵入气孔的形成机理砂型表面层的发气量大、发气速度高、砂型透气性低、水分饱和凝聚区离铸件表面近、砂型出气孔位置不当和数量少等，都使界面的气体压力P气增高。(三)防止侵入气孔的措施主要从减少P气、增大气体侵入金属液的阻力，使气泡能从铸件金属液中浮出等方面着手：二、燃烧燃烧是镁合金铸件常见的缺陷之一。含镁量高的铝合金铸件有时也会出现。(一)燃烧缺陷的特征(1)铸件表面上有分散的或成群的孔穴。(2)铸件表面上有黑色或灰色的连续的氧化皱纹，并带有氧化镁粉末的白色斑点，吹砂、氧化处理后，呈灰褐色。

(3)铸件表面上出现大小不同的金属燃烧产物的菌状瘤疤。（二）燃浇缺陷产生的机理三、粘砂粘砂是铸钢、铸铁件生产中常见的铸造缺陷之一。铸件部分或整个表面粘着一层型砂或型砂与金属氧化物形成的化合物称为粘砂。粘砂大多发生在铸件的厚壁部分、浇冒口附近等部位，通常铸钢比铸铁件粘砂严重，湿型铸造比干型严重。根据将砂层粘结在铸件表面的粘结物质的性质，粘砂可分为：机械粘砂——金属渗入到砂粒间空隙．将砂粒固定在铸件表面；化学粘砂——金属或金属氧化物和造型材料形成化合物，将砂层粘结在铸件表面。(一)机械粘砂1、机械粘砂的形成机理金属液渗入砂粒间孔隙就会形成机械粘砂，金属液渗入砂粒间空隙的条件为：影响机械粘砂的因素分析：3．防止机械粘砂的措施

(1)采用细砂、提高铸型紧实度、铸型表面刷涂料，有利于防止粘砂。

(2)铸铁件型砂中采用煤粉砂。煤粉在400℃以上发生裂解．析出光亮碳层。光亮碳包覆在砂粒表面，由于光亮碳不被金属及金属氧化物湿润．对防粘砂有突出作用。

(3)降低浇注温度。·(二)化学粘砂化学粘砂主要发生在铸钢和铸铁件上，粘结物质为金属氧化物和造型材料形成的化合物，粘砂层的厚度比机械粘砂大。化学粘砂层去除的难易程度，主要决定于粘砂层的性质以及粘砂层与铸件表面的粘接力。因此化学粘砂必须从化学粘砂层的形成及其与铸件表面的结合力两方面来研究。(1)化学粘砂层的形成产生化学粘砂的先决条件是金属氧化。影响化学粘砂的因素主要是金属氧化物的数量以及与型砂之间的作用程度，后者主要取决于热作用的情况。热作用越大，则形成易熔物的作用越剧烈。由于钢水在高温时易氧化，浇注温度又高，故铸钢件粘砂层厚度比铸铁大。

(2)粘砂层与铸件表面的结合力；一般认为与铸件表面铁的氧化物成分和厚度有关。FeO的组织致密，能阻碍继续氧化，造成难清理的粘砂；而高价氧化铁Fe2O3、Fe3O4结晶时体积有较大膨胀，组织疏松，不能阻碍继续氧化，氧化层厚，容易从铁件表面剥落，使粘砂层容易清理。(3)防止粘砂的措施；可从防止形成粘砂层和降低粘砂层与铸件表面的结合力两方面着手。作业1、为什么说水分凝聚区是一个薄弱区域？水分凝聚区