2.3　消失模铸造成品率统计与分析

表3：成品率统计

  从以上表3的数据处理可以看到，漏水是消失模铸造生产中出现的主要废品。如果解决了此项问题，铸件的成品率可以达到90%以上。我们首先对漏水部位的取样经过丙酮的洁净处理后用电子能谱仪进行表面元素的化学分析（探测数斑尺寸大小为0.5×0.5mm,采样深度＜10nm），结果见表4。然后我们又对漏水部位的取样经过固定抛光和硝酸酒精溶液的腐蚀后，用金相显微镜进行微观组织的观察，结果见图12∽14。

  从表4中我们可以清楚地看到，在铸件漏水部位的表面组织中碳元素的含量最多(主检仪器为ESCALAB250,Thermo electron corporation)。从图12∽14中我们可以清楚地看到，在铸件漏水部位的表面组织中有明显的缩松缺陷，其石墨形态为枝晶片状（E型），石墨长度>3∽6mm,基体组织≈85%F+P（样品规格为5×4×4mm,主检仪器为倒置式金相显微镜，检测依据为GB7216-87）。这就提示我们在消失模铸造生产过程中，铁水的浇铸成型并没有将泡沫模型完全燃烧和分解掉，而是有残余的碳化物留在了铸件的内部，并且沿着铸件的断面彼此之间相互连接构成了穿透式碳加杂。缸盖加工后进行水压试验,在0.4MPA压力下,历时2min就会有渗漏现象的发生。如果这种碳化物的残留量很少，漏水现象仅表现为轻微的渗漏，我们还可以通过高压（7个大气压）将堵漏的浸渗液压进渗漏部位将其堵塞。如果这种碳化物的残留量很多，漏水现象严重，铸件只能作报废处理。为了降低铸件中这种碳化物的残留量，我们采取了以下措施：降低珠粒的预发密度、直浇道泡沫模型镂空处理、横浇道与内浇道整体式发泡成型、模型簇采用整体式一次性浸涂料和增大造型浇铸时的型内负压度，效果显著。

  随着生产实践的深入，我们发现像图12所示的缩松缺陷在泡沫模片的疏松部位形成的铸件中同样出现。这主要是由于预发珠粒的质量不稳定造成制模时泡沫模片产生疏松，进而在浸涂料时涂料渗入泡沫模片，使得浇铸的铸件产生夹涂料的缺陷，此处就会发生漏水现象。为此我们一方面采取适当提高预发温度和缩短熟化周期的办法来尽量减少戊烷的挥发，以提高制模时模片内部珠粒之间的融合度；另一方面实验用电加热的方式来进行珠粒的预发，争取最大限度地减少戊烷的挥发量。这两种方式均已收到了较好的效果。

表4：元素能谱分析

  其中CPS代表每秒计数，At%代表原子百分数含量，SF代表灵敏度因子，TXFN代表仪器传输函数。

图12缩松缺陷 100×

图13基体组织  100×

图14 石墨长度 100×