1 消失模鑄件中的夾雜缺陷

消失模鑄件中夾雜類缺陷非常普遍，鑄件夾雜缺陷常常使鑄件性能大大降低，同時由于夾雜形狀不規(guī)則，在鑄件服役期間可能會因夾雜引起鑄件形成裂紋甚至開裂。夾雜類缺陷的存在除了降低鑄件性能外，表層缺陷使鑄件局部硬度提高，容易造成加工表面粗糙、影響切削效率、刀具損壞等。消失模鑄件中的夾雜缺陷一般呈外形不規(guī)則的團簇狀，夾雜密度很不均勻，同時往往與氣孔同生，也稱為渣氣孔。

1.1 消失模鑄件夾雜缺陷的形態(tài)

消失模鑄件的夾雜缺陷多為渣子、渣氣孔、夾砂等。缺陷的形態(tài)往往多種多樣，外形邊緣很不規(guī)則，大小不一，呈團簇狀分布，夾渣和渣氣孔顏色一般呈黑灰色，顏色深淺不一。缺陷坑內(nèi)有粉狀物，或不規(guī)則的金屬液中的冶金渣，或模樣材料熱解殘留固體物質(zhì)，或涂料進入形成不規(guī)則或一面規(guī)則的淺灰色粉狀物質(zhì)。

1.2 消失模鑄件夾雜類缺陷易出現(xiàn)的部位

消失模鑄件中夾雜類缺陷極易出現(xiàn)的部位，依鑄件結(jié)構(gòu)、組模形式、生產(chǎn)工藝和條件不同有一定的規(guī)律。形成的原因與金屬液中渣子含量、負壓澆注充型過程、金屬液的流動狀態(tài)及鑄件凝固過程有關(guān)。對于薄壁的耐熱、耐磨、耐蝕鑄鋼件，易出現(xiàn)氣孔或渣孔類缺陷，主要出現(xiàn)在鑄件與澆口或冒口連接的部位。與鑄件連接的部位在澆注充型過程中，過流時間較長，保持高溫的時間也較長，鋼液使鑄型材料過熱，部分熔融鑄型材料，鋼液中吸收較多氣體、夾雜通過受阻而積聚，鋼液降溫及凝固收縮，冷卻凝固后易造成這些部位形成氣孔、渣孔、縮孔的混合缺陷。

2 消失模鑄件的充型過程

鑄件缺陷都是在鑄造充型及凝固過程的瞬間形成的，一般中小鑄件的充型時間不過幾秒、十幾秒或幾十秒，大型鑄件充型時間也在幾分鐘內(nèi)完成。不同于普通的空腔鑄造，消失模鑄件充型的特殊性是造成消失模鑄件夾雜缺陷形成的主要原因。 

2.1 消失模鑄件的充型形態(tài)

關(guān)于消失模鑄造金屬液充型過程，金屬液充型的形態(tài)是，從內(nèi)澆口進入鑄件“型腔”后，金屬液前沿呈扇形形態(tài)向前推進，在重力作用下，金屬液充型前沿發(fā)生向下的變形，但總體趨勢都是向著遠離內(nèi)澆口的方向推進，直至“型腔”被充滿。金屬液與模樣接觸的邊界形態(tài)，與金屬液溫度、模樣材料性質(zhì)和充型速度有關(guān)，金屬液溫度高、模樣密度小、充型速度快，則金屬液整體推進速度就快。對于鋁合金無負壓澆注的條件下，液態(tài)金屬與模樣界面的形態(tài)，分為四種模型：接觸模式、間隙模式、潰散模式和卷入模式。 

2.2 液態(tài)金屬充型的湍流形態(tài)及附壁效應(yīng)

在消失模鑄件生產(chǎn)過程中，在澆注過程中對干砂鑄型施加負壓緊固干砂砂型，使鑄型具有足夠的強度和剛度，以抵御液態(tài)金屬的沖擊和浮力，保證鑄型在澆注及凝固整個過程中完整有效，獲得結(jié)構(gòu)完整的鑄件。負壓使得消失模鑄造黑色合金鑄件，在不增加砂箱高度的情況下，干砂鑄型具有足夠的強度和剛度，使鑄造過程得以進行。

3 金屬液中夾雜的來源

金屬液中夾雜及氣體的來源包括幾個方面，如模樣氣化的熱解產(chǎn)物殘渣及氣體、金屬液熔煉過程中產(chǎn)生的渣子及氣體，以及金屬液被氧化形成的氧化物渣子，還有高溫金屬液對某些氣體的溶解，以及外界雜物進入密封的“型腔”內(nèi)等。

4 減少消失模鑄件夾雜的途徑 

4.1 減少金屬液中原始夾雜物 

減少澆注前金屬液中的夾雜物是減少消失模鑄鋼件產(chǎn)生夾雜缺陷的主要途徑。鋼液的凈化有多種方法，可以使用金屬液凈化劑，即使用聚渣材料，依靠凈化劑對夾雜物的吸附作用，將較小顆粒的夾雜物吸附在加入的凈化劑大顆粒上，形成體積較大的夾雜物顆粒，有利于它上浮的動力學條件得到改善。

4.2 通過工藝措施減少金屬液中夾雜物，加強夾雜物排出

(1)合理設(shè)計澆冒口系統(tǒng)：盡量少用一箱多鑄，盡量減少金屬液在澆注系統(tǒng)中存在的時間，即減少或取消橫澆道；一箱多鑄必然使?jié)沧⑾到y(tǒng)過長，金屬液通過澆注系統(tǒng)充型時，在澆注系統(tǒng)的多彎道、多變截面的通道中極易產(chǎn)生湍流和飛濺，降低金屬液溫度，導(dǎo)致金屬液氧化，沖刷澆道側(cè)壁，增大金屬液中的原始夾雜物。

(2)適當降低負壓：負壓是造成金屬液充型加重湍流的重要原因。湍流的加劇導(dǎo)致金屬液對澆注系統(tǒng)和“型腔”壁沖刷，引起飛濺，形成流動漩渦，極易卷入夾雜物和氣體。

4.3 防止外界雜物進入型腔 

(1)模樣“型腔”與干砂的密封：澆注系統(tǒng)模樣和鑄件模樣與干砂之間的密封不好易造成干砂進入“型腔”，密封主要靠涂層，要求涂料性能達到要求，涂層厚度均勻，特別是在模樣內(nèi)角處，防止涂料堆積過厚造成開裂或脫落。

(2)減少模樣粘接縫：過多的模樣粘接縫隙，極易造成縫隙中用膠量變化過大，導(dǎo)致粘接縫處膠外凸或內(nèi)凹。

(3)盡量使用發(fā)泡成型良好的鑄件模樣和澆注系統(tǒng)模樣：如果因為生產(chǎn)批量只能使用板材切割模樣，模樣表面也要進行適當處理，打磨光潔，必要時用填補膏抹平局部縫隙和凹坑。