铸钢的铸造工艺特点介绍

1.铸造性能

铸钢的铸造性能差，熔点高，钢液易氧化；流动性差；收缩较大，体收缩约为灰铸铁的三倍，线收缩约为灰铸铁的两倍。因此，铸钢较铸铁铸造困难，为保证铸件质量，避免出现缩孔、缩松、裂纹、气孔和夹渣等缺陷，必须采取更为复杂的工艺措施。

表2-11 蠕墨铸铁的牌号和力学性能

（1）型砂的强度、耐火性、透气性和退让性要求高 砂的颗粒通常采用粗而均匀的硅砂，型砂要采用耐火度很高的人造硅砂。对中、大件的铸型一般都采用强度较高的CO₂硬化水玻璃砂型和黏土干砂型。为防止粘砂，铸型表面应涂刷一层耐火涂料。

（2）使用补缩冒口和冷铁，实现定向凝固 补缩冒口一般为铸件质量的25%～50%，造型和切割冒口的工作量大。图2-66所示为ZG230-450齿圈的铸造工艺方案。该齿圈尽管壁厚均匀，但因壁厚较大（80mm），心部的热节处（整圈）极易形成缩孔和缩松，铸造时必须保证对心部的充分补缩。由于冒口的补缩距离有限，为此，除采用三个冒口外，在各冒口间还须安放冷铁，使齿圈形成三个独立的补缩区。浇入的钢液首先在冷铁处凝固，形成朝着冒口方向的定向凝固，使齿圈上各部分的收缩都能得到金属液的补充。

（3）严格掌握浇注温度，防止过高或过低 低碳钢（流动性较差）、薄壁小件或结构复杂不容易浇满的铸件，应取较高的浇注温度；高碳钢（流动性较好）、大铸件、厚壁铸件及容易产生热裂的铸件，应取较低的浇注温度。一般为1500～1650℃。

2.铸钢的热处理

在铸件内部存在很多缺陷（缩孔、缩松、裂纹、气孔等）以及金相组织缺点，如晶粒粗大和魏氏组织（铁素体呈长条形状分布在晶粒内部），使塑性大大降低，力学性能比锻钢件差，特别是冲击韧度低。此外铸钢件内存在较大的铸造应力。(www.xing528.com)

热处理的目的：细化晶粒、消除魏氏组织、消除铸造应力、提高力学性能。

图2-66 铸钢齿圈的铸造工艺方案

热处理工艺：退火和正火处理。退火适于w（C）≥0.35%或结构特别复杂的铸钢件。因这类铸件塑性较差，残余铸造应力较大，铸件易开裂；正火适用于w（C）<0.35%的铸钢件，因这类铸件塑性较好，冷却时不易开裂。铸钢正火后的力学性能较高，生产效率也较高，但残余内应力较退火后的大。为进一步提高铸钢件的力学性能，还可采用正火加高温回火。铸钢件不宜淬火，淬火时铸件极易开裂。

3.铸钢的熔炼

熔炼是铸钢生产中的重要环节，钢液的质量直接关系到铸钢件的质量。

铸钢的熔炼必须用炼钢炉，包括电弧炉、平炉和感应电炉等。电弧炉用得最多，平炉仅用于重型铸钢件，感应电炉主要用于合金钢中、小型铸件的生产。