消失模鑄件增碳的現(xiàn)象及機理

　　東港鑄造的鑄鋼表面增碳的形式表現(xiàn)在幾個方面：表面增碳、體積增碳、局部增碳和表面脫碳。

　　表面增碳：在鋼液充型過程中，鋼液前沿與固態(tài)模樣之間的氣隙內(nèi)有大量的氫存在。說明有固相碳生成。氣體產(chǎn)物可在負壓作用下滲入涂層而排出鑄型。但固相碳被吸附于涂層壁鑄件的表面，造成鑄件表面增碳。另外，苯乙烯、苯蒸汽在負壓作用下排出時，冷凝在涂層及周圍的砂子中。吸附在涂料層的有機液態(tài)物質(zhì)，在鋼液凝固、鑄件冷卻過程中繼續(xù)受到分解，也會造成鑄件增碳。對于不同的鑄鋼件，增碳層的深度0. 1~0. 3mm，增碳量為0. 01%。

　　體積增碳：在澆注過程中，鋼液前沿和模樣之間的動態(tài)間隙內(nèi)存在很大的熱量梯度(從室溫到1550℃左右)，間隙內(nèi)的熱量從鋼液前沿轉(zhuǎn)移到模樣分解主要靠熱輻射完成。靠近鋼液前沿出溫度高，接近鋼液溫度，該處碳的生成量大，所以充型過程該處鋼液液面增碳所需動力學(xué)熱力學(xué)條件都很充分，此時容易形成鑄件體積增碳。體積增碳與表面增碳相比是次要的。

　　局部增碳：當鋼液引入鑄型的方法不當時，澆注過程中液態(tài)產(chǎn)物被卷入鋼液內(nèi)部，進而分解為固相碳和氣體，氣體若未能溢出鋼液留在內(nèi)部即導(dǎo)致氣孔產(chǎn)生：固相碳直接為鋼液所吸收，從而造成鑄件局部含碳量提高，形成鑄件局部增碳。

　　表面脫碳：消失模鑄造采用干砂造型，鑄件冷速較慢，凝固后的鑄件表面含碳量會繼續(xù)發(fā)生變化，冷卻過程中不僅有表面增碳，還有表面脫碳。表面脫碳在較高溫度下即行終止，而脫碳主要是在鑄件冷卻過程中形成。在機理上，脫碳是氧化反應(yīng)，主要是基體鐵的氧化和碳的氧化。

　　在實際過程中，東港鑄造鑄件增碳以何種形式產(chǎn)生，主要取決于在鋼液的急熱沖擊作用下、模樣的熱分解狀態(tài)及其產(chǎn)物與金屬液的作用以何種方式進行。

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