不锈钢网的材质及编织方式对加工性能的影响

1.液态铸造合金用过滤网的种类

在铸造生产中，由于非金属夹杂物等铸造缺陷导致的铸件废品率一般高达废品总数的50%～60%。夹杂缺陷不仅严重降低铸件的力学性能，也对其加工性能及外观产生有害影响。对净化液态铸造合金来说，减少或消除其中的各种非金属夹杂物，无疑是获得高质量铸件的非常重要的技术措施，而采用过滤技术则可以有效地实现净化液态铸造合金的目的。各类金属熔体过滤器见表6-84。

表6-84 各类金属熔体过滤器

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过滤网按空间形状可分为二维结构和三维结构两大类。二维结构过滤网又可分为陶瓷纤维、玻璃纤维、金属丝、金属薄片过滤网。三维结构的过滤网按孔径大小又有粗孔、细孔之分；按材质又有耐火材料、陶瓷、泡沫陶瓷过滤网之分。按应用范围，过滤网又分为铸铁用、铸钢用及铸铝用过滤网。

铸造行业一般采用不锈钢网、纤维过滤网、直孔过滤网、泡沫陶瓷过滤网等来净化金属液。

（1）不锈钢网 一般采用的材质为304、304L、316、316L等，采用平纹编织和斜纹编织。主要用于铸铝行业、低压和金属型工艺，生产简单，价格低廉，不污染铝液。

（2）纤维过滤网 由耐高温玻璃纤维与树脂制成，可将大于网孔的夹杂滤掉，效果一般，价格便宜，制作简单，使用方便。但其使用温度较低，一般不超过1450℃，而巨刚度和抗铁液冲击性也低，易被铁液冲坏而失效。

（3）蜂窝陶瓷直孔过滤网 由陶瓷材料冲压或挤出成形，过滤效果好于纤维过滤网。机械强度虽然较高，但其孔隙率只有30%～40%，约为泡沫陶瓷的一半，这使金属液过滤率较低。

（4）泡沫陶瓷过滤网 20世纪60年代问世，先用于轻合金，随后在铸铁、铸钢、铸铜中广泛使用。其制作工艺为：以泡沫塑料为骨架，涂上陶瓷浆料，经高温烧制而成。该过滤网有多种过滤机制起作用，过滤效果好，但价格略高。对不同的铸造合金，根据使用温度的高低，所用陶瓷材料也不同。由于泡沫陶瓷过滤网具有三维立体网状结构，因此其具有如下作用：①有效根除金属液中的大块夹杂物；②可吸附金属液中细小的夹杂物，改善组织结构；③有效降低金属液中的气体及有害元素的含量。

2.铸造用过滤网过滤净化金属液的机理(www.xing528.com)

铸造用过滤网过滤金属液的机理一般包括以下5个方面：

（1）整流机理 在浇注系统中放置过滤网后，金属液流阻力增大，液态金属在浇注系统中改变流动状态，液流能够沿浇注系统缓慢地流入铸型型腔内，从而不易产生涡流，使液态金属从紊流转变为层流，充型平稳，减少二次氧化夹渣，利于夹杂物上浮及发挥浇注系统的挡渣功能。

（2）机械过滤 金属液中存在着大量的氧化物夹杂、熔渣等其他大块杂质，通过选用合适孔径的泡沫陶瓷过滤网，可以运用机械的方法将大于过滤网孔径尺寸的夹杂物过滤掉。

（3）滤饼过滤 机械过滤时，许多大于过滤网孔洞的夹杂被捕获在过滤网入口处。随着捕获夹杂物数量的增多，在过滤网入口处表面形成了由大夹杂组成的“滤饼”。滤饼使液流变细，这样小于过滤网网孔尺寸的夹杂也被部分捕获在“滤饼”上。有些不能上浮的渣子可以被过滤网挡住，而被挡住的渣子本身又产生了过滤功能，即双向过滤。

（4）深床过滤 金属液中的杂质沉积于过滤介质床层内部，当杂质随流体在床层内的曲折孔道中流过时，附着在孔道壁上。

（5）吸附 过滤网拥有很大的比表面积，金属液流通过过滤网被分割成细小的液流单元，增大了金属液与过滤介质的接触面积，金属熔体中的有害元素及氧化物与过滤网表面发生复杂的物理化学反应而被吸附在过滤网表面，这样夹杂物在过滤网架上逐层被黏附。

3.过滤网过滤净化金属液的效能

过滤网的净化金属液的效能主要表现在以下几个方面：

（1）降低废品率 过滤器的使用可使铸件杂质类缺陷减少50%以上。

（2）改善铸件材质性能 消除杂质，减小了杂质对铸件合金组织和性能的不利影响。例如，对于铁素体球墨铸铁件，在使用过滤网后其塑性提高了10%以上。

（3）提高铸件的机械加工性能 由于减少了非金属夹杂物，降低了其对刀具的损坏，因而延长了刀具使用寿命。

（4）提高工艺出品率 使用过滤器可以简化浇注系统，因而可在型板上多安放铸件；过滤器与冒口组合可进行直接浇注；过滤器的使用降低了废品率。因此，过滤器的使用能极大提高铸件的工艺出品率，如使用过滤器后，球墨铸铁件的工艺出品率可提高10%以上。

（5）提高铸件的表面质量 由于过滤掉了杂质，减少了二次氧化，因而提高了铸件的表面质量。

综上所述，用过滤网过滤净化金属液使得铸件综合生产成本大大降低。据文献报道，采用过滤网后，每投入一元的过滤网成本能够节约三元以上的综合成本。