鐵模亦稱機器模。最早出現在20世紀50年代中期，鐵模的緊壓度較高，相對陳化速度較慢，但材質較易保存。曾採用過對開式鐵模，製造麻煩，操作不方便，後來提出改為整鑄式。經過一段時期的使用，整鑄式鐵模優於對開式。而且操作簡便，對提高生產效率、保證鑄件質量都有好處。鐵模內壁儘量為直線，有折線部分，其折線應當修正，不然在折線斷面處容易產生裂紋。
基本介紹
- 中文名：鐵模
- 外文名：The iron mold
- 學科：冶金工程
- 領域：冶煉
- 別稱：機器模
- 始於：20世紀50年代中期
簡介,鐵模壁厚與銅套壁厚的關係,鐵模結構,雨淋澆口,鐵模澆注工藝,
簡介
錫青銅銅套的鐵模鑄造是套用較廣泛的工藝方法之一。除有條件的工廠採用離心鑄造、真空吸鑄等以外，一般均採用鐵模鑄造法來解決錫青銅銅套的氣孔、縮松、漏水等質量問題。實踐經驗證明，錫青銅銅套採用鐵模鑄造是可以滿足質量要求的。但是，如果工藝設計不合理（鐵模壁厚、鑄件加工餘量、澆注系統等設計不合理），操作不當，也將會出現大小缺陷，使鑄件報廢。
鐵模壁厚與銅套壁厚的關係
鐵模壁厚與銅套壁厚的關係問題，往往不容易引起設計工作者的注意。對於鑄件出現缺陷時，不大去考慮鐵模壁厚的影響，我們在這方面曾走了一段彎路。後來，我們在生產實踐過程中，反覆進行試驗，發現鐵模壁厚對鑄件質量影響很大。當鐵模壁厚/鑄件壁厚（加工餘量在內）≤1時，銅套容易出現氣孔、縮松、漏水等缺陷，其中尤以含有鉛和磷的錫青銅。當鐵模壁厚/鑄件壁厚=1.5-2.0時，則效果甚佳。根據我們生產銅套的經驗，直徑>250毫米以上的銅套，還需在芯子上放冷鐵，其厚度為鐵模壁厚的1/3左右。由於採取了這一措施，在錫青銅銅套內外壁表面，很少發現縮松情況。由此，對錫青銅銅套鐵模鑄造來說，鐵模壁厚至少應為鑄件壁厚的1.5倍，否則是容易出現問題的。
鐵模結構
鐵模結構形式一般有二種：對開式和整鑄式，結構如圖2所示。
圖2過曾採用過對開式鐵模，製造麻煩，操作不方便，後來提出改為整鑄式。經過一段時期的使用，整鑄式鐵模優於對開式。而且操作簡便，對提高生產效率、保證鑄件質量都有好處。鐵模內壁儘量為直線，有折線部分，其折線應當修正，不然在折線斷面處容易產生裂紋。
雨淋澆口
根據錫青銅銅套的鑄造特點，我們採用雨淋澆口，滿足了鑄件的順序凝固，對保證耐壓性鑄件質量有更突出的作用。設計雨淋澆口澆注系統，必須注意下列兩點：
1.雨淋澆口眼要做到垂直於水平面，不準有任何偏斜。為此我們採取了各方面的措施。首先是把澆口眼做成上小下大（一般下面水口眼直徑比上面大1-3毫米為佳），其次是設計專用澆口箱和定位圈。
2.控制銅水澆注速度，也就是選擇適當的雨淋內澆口面積，因為它是關係到鑄件質量好壞的重要因素之一，要保證氣體順利排出，並使銅液達到順序凝固。所以在計算內澆口面積時，必須選擇合理的工藝參數。
雨淋澆口澆注系統除考慮上述問題外，還要考慮雨淋澆口眼的直徑大小和澆口眼之間的距離。為了保持溫度的均勻性，又能使氣體和雜質有排出的機會和空隙，我們採取內澆口眼直徑7-8毫米，間距為35-45毫米。
鐵模澆注工藝
要得到完善的鑄件，在澆注工藝上必須做到下列幾點：
1.鐵模準備：鐵模使用前必須把工作表面清刷乾淨，並進行預熱至300℃以上，澆注時其模溫應保持在40-60℃左右，過低過高都容易引起氣孔的出現。
2.鐵模塗料：由於錫青銅不像黃銅和鋁青銅那樣，表面有一層牢固的外殼薄膜，能阻止與氣體的作用，因此鐵模鑄造時，必須刷塗一層塗料。塗料是用飽和的松香酒精溶液，均勻塗一層即可。
3.澆注溫度：錫青銅澆注溫度的高低對機械性能及金相組織有很大影響。根據有關資料介紹和工作實踐，不含磷的錫青銅，在高溫澆注時，能得到完全的柱狀組織，鑄件緻密性高。當用低於1150℃以下的澆注溫度時，則容易得到等軸晶粒組織，產生分散性縮孔，鑄件緻密性差，機械性能顯著降低。因此錫青銅鐵模鑄造，我們推薦高溫澆注，快速熔化，對鑄件質量是有好處的。一般不含磷的錫青銅，熔化溫度最高可達到1250℃、再高則不適宜了。
磷青銅為了減少含氣量和防止偏析上漲，在生產實踐中採用二次熔化，儘量縮短熔化時間。其熔化溫度控制在1200℃左右，澆注溫度一般在980-1060℃範圍，效果良好。
