不锈钢铸造不仅适用于各种类型、各种合金的铸造,而且生产出的铸件尺寸精度、表面质量比其它铸造方法要高,甚至其它铸造方法难于铸得的复杂、耐高温、不易于加工的铸件,均可采用熔模精密铸造铸得。那么,下面
不锈钢铸造厂家小编告诉大家在不锈钢铸造过程中,避免氧化问题可以从以下几个方面入手:
一、熔炼环节
采用合适的熔炼设备和工艺
真空熔炼:使用真空感应熔炼炉是一种有效的方法。在真空环境下,氧气含量极低,能够显著减少不锈钢在熔炼过程中的氧化。这种熔炼方式可以有效避免金属与空气中的氧气接触,防止氧化反应的发生。例如,在一些高端不锈钢铸造,如航空航天或医疗器械零部件的铸造中,真空熔炼是常用的方法,它可以确保不锈钢材料的高纯度和优异的性能。
惰性气体保护熔炼:如果没有真空熔炼条件,可采用惰性气体(如氩气)保护熔炼。在熔炼过程中,向熔炉内持续通入氩气,形成惰性气体氛围,将金属液与空气隔绝。氩气的化学性质稳定,不会与不锈钢发生化学反应,从而有效地抑制氧化。在操作时,要注意气体流量的控制,确保炉内完全被惰性气体覆盖,并且要注意气体的纯度,避免混入氧气等氧化性气体。
控制熔炼温度和时间
合理控制熔炼温度,避免过高的温度导致不锈钢液过度活跃,增加与氧气接触的机会而氧化。不同型号的不锈钢有其适宜的熔炼温度范围,一般需要根据不锈钢的成分和铸造要求来确定。例如,对于常见的 304 不锈钢,熔炼温度通常控制在 1450 - 1500℃左右。同时,缩短熔炼时间也能减少氧化的可能性,在保证不锈钢完全熔化和成分均匀的前提下,尽量减少金属液在高温下的暴露时间。
添加脱氧剂
在熔炼不锈钢时,适量添加脱氧剂可以去除金属液中的氧。常用的脱氧剂有铝、硅钙合金等。铝与氧有很强的亲和力,在熔炼过程中能优先与氧结合,生成氧化铝(Al₂O₃),这些氧化铝可以上浮到金属液表面而被除去。硅钙合金也是一种有效的脱氧剂,它不仅可以脱氧,还能改善不锈钢的铸造性能。但要注意脱氧剂的添加量,过量添加可能会影响不锈钢的成分和性能。
二、浇注环节
采用保护浇注方法
浇包保护:在浇注前,对浇包进行预处理,如在浇包内涂抹防氧化涂料,或者使用带有密封盖的浇包,在浇注时尽量减少金属液与空气的接触。当金属液从熔炉倒入浇包时,要快速操作,并且确保浇包内的金属液表面有保护措施,如覆盖一层保护渣或者采用惰性气体覆盖。
浇口杯和浇注系统保护:在铸型的浇口杯和浇注系统中设置保护装置,例如采用陶瓷管等具有隔离作用的材料,使金属液在浇注过程中能够沿着隔离通道进入型腔,减少与外界空气的接触。同时,可以在浇口杯和浇注系统中通入惰性气体,形成局部的惰性气体保护氛围。
控制浇注速度和方式
控制浇注速度对于减少氧化也很重要。浇注速度过快可能会导致金属液在浇注过程中产生飞溅,增加与空气的接触面积,从而加剧氧化。合适的浇注速度应该是稳定、连续的,使金属液能够平稳地流入铸型型腔。此外,采用底注式浇注方式比顶注式浇注方式更有利于减少氧化,因为底注式浇注可以使金属液在型腔底部逐渐上升,减少金属液表面与空气的接触机会。
三、铸型方面
选择合适的铸型材料和涂料
铸型材料:选择透气性较低的铸型材料,如陶瓷型、熔模型等,能够减少空气进入铸型内部与金属液接触的机会。陶瓷型铸型具有良好的耐高温和低透气性的特点,在不锈钢铸造中能够有效地隔离金属液与空气。
铸型涂料:在铸型表面涂抹防氧化涂料。这些涂料在高温下会形成一层致密的保护膜,阻止氧气进入铸型内部与金属液接触。涂料的成分可以包括石墨、云母粉等具有高温稳定性和隔离作用的材料,通过合理的配方和涂抹工艺,能够有效地发挥防氧化作用。