精密铸造-健壮机械铸造件加工-碳钢精密铸造

作为精密铸造工艺，制壳是熔模铸造过程中非常关键的工序。外壳的质量直接关系到终铸件的粗糙度和尺寸公差。因此，选择合适的模具外壳制造方法是熔模铸造厂的一项重要任务。

根据胶粘剂的不同，熔模铸造模具可分为水玻璃胶壳、硅溶胶胶壳、硅酸乙酯胶壳和硅酸乙酯-硅溶胶复合壳。这些造型方法是熔模铸造中的方法。

水玻璃壳

水玻璃壳铸件生产的熔模铸件表面粗糙度高，尺寸精度低，制壳周期短，价格低廉。该工艺广泛用于铸造碳钢、低合金钢、铝合金和铜合金。

硅溶胶壳

硅溶胶熔模铸件粗糙度低，尺寸精度高，制壳周期长。该工艺广泛用于高温耐热合金铸件、耐热钢铸件、不锈钢铸件、碳钢铸件、低合金铸件、铝合金铸件和铜合金铸件。

硅酸乙酯壳

在熔模铸造中，碳钢精密铸造，以硅酸乙酯为结合剂制成型壳的铸件表面粗糙度低，不锈钢精密铸造，尺寸精度高，制壳周期长。该工艺广泛用于耐热合金铸件、耐热钢铸件、不锈钢铸件、碳钢铸件、低合金铸件、铝合金铸件和铜合金铸件。

铸造耐热钢

耐热钢是指具有高温性和高温强度的钢。高温性是保证工件在高温下持久工作的重要条件。钢件在高温空气等氧化环境中，氧与钢表面发生化学反应生成多种铁的氧化物层，该氧化物层很疏松，失去了钢的原有特性，极易脱落。为了提高钢的高温性，向钢中加入合金元素，从而改变氧化物的结构。常用的合金元素有铬、镍、铬、硅、铝等。钢的高温性只与化学成分有关。

高温强度是指钢在高温下能够长时间保持承受机械载荷的能力。钢在高温下承受机械载荷造成的影响主要有两种，一种是软化，即强度随温度升高而降低。第二种是蠕变，即在恒定应力的作用下，塑性变形量随时间延长而缓慢增大。钢在高温下的塑性变形是由晶内滑移和晶界滑移造成。提高钢的高温强度，通常采用合金化方法。即向钢中加入合金元素，提高原子间的结合力及形成有利的***。加入铬、钼、钨、钒、钛等，可强化钢的基体，提高再结晶温度，还可形成强化相碳化物或金属间化合物，如Cr23C6、VC、TiC等。这些强化相在高温下稳定，不溶解，不聚集长大，并保持其硬度。加入镍元素，主要是为了得到奥氏体。奥氏体比铁素体中的原子排列紧密，原子间结合力强，原子扩散较难。所以奥氏体的高温强度较好。可见，耐热钢的高温强度不仅与化学成分有关，而且还与***有关。

高合金耐热钢铸件广泛应用于工作温度超过650℃的场合。耐热钢铸件是指在高温下工作的钢材。耐热钢铸件的发展与电站、锅炉、燃气轮机、内燃机、航空发动机等各工业部门的技术进步密切相关。由于各类机器、装置使用的温度和所承受的应力不同，以及所处环境各异，因此所采用的钢材种类也各不相同。

根据造壳用粘合剂的不同，熔模铸造可分为硅溶胶粘合剂熔模铸造、水玻璃粘合剂熔模铸造和以它们的混合物为粘合剂材料的熔模铸造。硅溶胶是典型的具有硅酸胶体结构的水性粘合剂。它是一种聚合物胶体溶液，潍坊精密铸造，其中高度分散的二氧化硅颗粒可溶于水。胶体颗粒呈球形，直径为6-100纳米。熔模铸造制造外壳的过程是凝胶化的过程。影响凝胶化的因素很多，主要是电解质、pH值、溶胶浓度和温度。市售硅溶胶的种类很多，使用的是二氧化硅含量为30%的碱性硅溶胶。为了克服硅溶胶壳制壳周期长的缺点，近年来开发了快干型硅溶胶。硅溶胶壳的制作过程比较简单。每道工序有涂装、打磨、干燥三个工序。每个过程重复多次以获得所需厚度的多层壳。

在硅溶胶制壳过程中，干燥是关键的工序。通过干燥，水分挥发，精密铸造，硅溶胶凝胶，耐火颗粒牢固地结合在一起，从而得到高强度的外壳。这为后续铸造做好了充分的准备。

采用硅溶胶制壳工艺制得的铸件表面粗糙度低，尺寸精度高，制壳周期长。该工艺广泛用于铸造高温耐热合金、耐热钢、不锈钢、碳钢、低合金、铝合金和铜合金。

硅溶胶精密失蜡熔模铸造工艺适用于用各种不同的金属和合金重复生产净形状部件。虽然通常用于小型铸件，但该工艺已用于生产完整的飞机门框，铸钢件高达 500 公斤，铝铸件高达 50 公斤。与压铸或砂型铸造等其他铸造工艺相比，它可能是一种昂贵的工艺。然而，可以使用熔模铸造生产的部件可能包含复杂的轮廓，并且在大多数情况下，这些部件都是以接近净形状铸造的，因此一旦铸造几乎不需要返工。