不锈钢精密铸造熔模的特点和涂层介绍

不锈钢铸造熔模铸造的特点：

（1）熔模铸件的尺寸，表面粗糙度小

由于熔模铸造采用了尺寸   、表面光滑的可熔性模，而获得了无分型面的整体型壳，且避免了一般铸造方法中的起模、下芯、合型等工序所带来的尺寸误差。熔模铸件的棱角清晰、尺寸精度可达到±005cm/cm，表面粗糙度可达Ra1.25μm相当于▽7）。因此采用熔模铸件可大量减少金属切削加工工作量及切削机床，并节省金属材料的消耗，或实现无余量铸造。

（2）适用于铸造某些结构、形状复杂的铸件

熔模铸造可铸出结构形状复杂，并难于用其他方法加工的铸件，如叶轮、空心叶片等，也能铸造壁厚仅为0.5mm、铸出孔   小直径达1mm以下，重量小至1g的薄壁铸件及小铸件，还可将原来由许多零件组合、焊接的部件，进行整铸。

（3）合金材料不受限制各种合金材料，如碳钢、不锈钢、合金钢、铸铁、铜、铝合金等，均可应用熔模铸造方法加工为铸件，特别是对于难以切削加工或锻压加工的合金材料，则   适用于熔模铸造工艺。

（4）大批量生产或小批量生产均可适用

熔模铸造工艺由于普遍采用金属压型来制造熔模，故适用于大批贵生产；但若应用廉的石音压型或易熔合金压型制模，则也可适用于小批量生产或试生产。

熔模铸造工艺的局限性：

（1）熔模铸造工艺过程复杂、工序多、影响铸件质量的工艺因素多，故   严格控制各种原材料及各项工艺操作，才能稳定生产。

（2）   适宜生产中、小铸件。熔模铸件的重量大多为几克到十几公斤，近年来生产的熔模铸件已向较大重量发展(   大重量已接近1000kg），但重请毕竟不能任意增大，有的限制。

（3）生产周期长。

（4）铸件的冷却速度较慢，易引起铸件晶粒粗大，碳钢精铸件还容易形成表面脱碳层。

不锈钢铸造熔铸涂层：

将一高放热量反应原料迓于基体（如钢）的表面，之后点火，混合物燃烧出现熔体，冷却后SHS-熔俦涂层，涂层与基体间通过过渡区形成冶金结合。

要成功地进行熔铸表面涂层，应满足如下条件；

（1）可燃的SHS混合物；

（2）燃烧产物为高温熔体；

（3）燃烧温度高于基体的熔点；

（4）涂层与基体间能形成冶金结合。

在进行熔涛涂层时，同样可加离心力。离心力不仅加速相分离过程，还对涂层的成分产生影响。涂层也可在气体压力下进行，气体压力的影响与熔铸相似。

熔铸涂层的主要技术参数有：SHS混合物的燃烧温度，产物的熔化坩以及基体的厚度。适当的基体厚度对获得   的涂层同样重要。过薄的基体在SHS混合物燃烧时熔化，而基体过厚，燃烧产物热量损失过多，涂层与基体不能达到结合。

涂层与基体间的过渡区使它们之间有较强的结合力，过渡区的成分呈梯度变化。图7-17为一铬、钛碳化物涂层、过渡区及基体的成分和硬度分布图，过渡区厍度为0.5-1.1mm，过渡区的主要成分为钛、铬碳化物。

中科院兰州化学物理研究所用SHS熔铸技术在钢的表面涂覆了一层梯度分布的碳化铬涂层1其厚度为1.8mm，表面硬9.3GPa，涂层与基体间有较强的结合强度。研究中发现，提高预热温度和增加环境压力可使燃烧温度提高。采用与铁有良好互溶能力的铬作为中间层可使湿润性明显增加。此外，高的环境压力还可燃烧合成过程的喷溅现象。

SHS熔铸涂层较传统S合金，P合金，（前苏联钢号)要高，用这种涂层来制造搅拌叶片、破碎机头、钻头和叶片等构件非常方便。SHS涂层可增加工件的使用寿命，   高可使寿命提高20倍，Ti、Cr涂层提高的效果   为明显，可用于犁、钻头等切削工具。农业实验表明，这些涂层构件较传统工艺制造的工件提高寿命2-5倍。用SHS涂层的冷冻机阀门，涂层厚度达100nm，其寿命较传统不锈钢提高3倍以上。管道内表面及外表面的硬质合金及金域陶瓷涂层可用于冶金、粉末及气体传输等部门。