内冷铁的激冷作用比外冷铁强,能有效地防止厚壁铸件中心部位缩松、偏析等。但应用时必须对内冷铁的材质、表面处理、重量和尺寸等严加控制,以免引起缺陷。通常是在外冷铁激冷作用不足时才用内冷铁,主要用于壁厚大而技术要求不太高的铸件上,特别是铸钢件。
一般应用的是“熔接内冷铁”,要求内冷铁和铸件牢固地熔合为一体。只在个别条件下才允许应用“非熔接内冷铁”,例如,在铸件加工孔中心放置的内冷铁,在以后加工时被钻去。
内冷铁尺寸过大,其最高温度达不到固相线,因而内冷铁不能和铸件熔合,成了“非熔接内冷铁”,影响铸件的力学性能,甚至可能引起裂纹;内冷铁尺寸过小,会出现内冷铁被熔化,其周围出现缩孔或缩松。只有冷铁尺寸适中,才能既保证和铸件熔接,又可避免缩孔和缩松。最好用镇静钢制造内冷铁。要求高的合金钢、铜合金、轻合金铸件,应采用和铸件材质相同的材料作内冷铁。
内冷铁重量和尺寸的确定
内冷铁占铸件的质量分数置
钢铸件类型 | K(%) | 内冷铁直径/mm |
小型铸件,或铸件要求高。防止因内冷铁而使力学性能急剧降低中型铸件,或铸件上不太重要的部分,如凸肩等 大型铸件对熔化内冷铁非常有利时,如床座,锤头、砧子等 | ≤2~5 ≤6~7 ≤8~10 | 5~15 15~19 19~30 |
注:1.对实体铸件,如砧子等,内冷铁按铸件总重蓬计算,在其他条件下,则按放置冷铁的部分重量计算。 ‘
2.若流经内冷铁处的金属液多,取上限,否则取下限。
(1)铸件钻孔部位内冷铁在铸件需要钻孔的部位,当使用内冷铁时,内冷铁直径d=(O.4—0.5)D,
(2)铸件局部热节处的内冷铁铸件中局部热节点的热节画直径小于150mm时,可采用圆杆内冷铁或螺旋内冷铁。
应用注意的问题
1)内冷铁材质应和铸件相同,不应含有过多气体(如沸腾钢内冷铁易引起气孔),表面须十分洁净,应去除锈斑和油污等。
2)对于干砂型,内冷铁应于铸型烘干后再放入型腔;对于湿砂型,放置内冷铁后应尽快浇注,不要超过3—4h。以免冷铁表面氧化、凝聚水分而引起铸件气孔。
3)内冷铁表面应镀锡或锌,以防存放时生锈。
4)放置内冷铁的砂型应有明出气孔或明冒口。
5)铸铁件很少应用内冷铁,因为越是厚大的铸铁件,其石墨化自补缩的能力越强,可以采用安全小冒口或无冒口铸造工艺获得致密铸件。