真空吸鑄的研究和鑄造過程中的影響
真空吸鑄
目前對真空吸鑄的研究主要集中在真空度對金屬液充型和凝固特性的影響上。研究表明，真空吸鑄有利於鑄型中氣體的排除，抑制紊流及卷氣的產生，使金屬液的充型能力明顯提高。正因為如此，真空吸鑄時，金屬液的澆注溫度可以比重力澆注時低20～30℃，可澆鑄壁厚相差大、薄壁、品質要求高的鑄件。真空吸鑄時，金屬液的充型可以近似為射流過程，此時金屬液的充填狀態取決于射流的寬度、金屬液的粘度、金屬液進入型腔的速度、內澆道的尺寸和分布、型腔的尺寸等因素，在內澆道的尺寸和分布及型腔的尺寸確定后主要取決于金屬液進入型腔的速度。
1． 真空度對型腔緊實的影響
在造型方面研究發現：真空度高，型腔緊實度高，鑄件質量也高。但真空度過高時，造型材料的緊實度也大，鑄件就易出現裂紋；而且金屬液常被抽過鑄模形成鑄件表面的針刺和粘砂缺陷。當真空度過低時，會降低鑄型的緊實度。同時還降低了排氣效率，鑄件易產生增碳和氣孔等缺陷。
2． 真空度對金屬液流動的影響
很多人對真空下金屬液前沿流動形態和流動速度進行了大量研究。結果發現：抽真空，可以改變金屬液前沿流動形態。而金屬液前沿的流動形態直接影響鑄件的充型情況。在真空條件下，金屬液前沿為不規則的凹形，且隨真空度的增加而增大。此狀態可以提高金屬液充型質量。而且在不同的真空度下澆注時，隨着真空度的提高，液體金屬的前沿弧度加大，充型時間減少，充型速度提高。真空度在73～46 KPa之間比沒有真空度的鑄型，充型速度可提高一倍。
3． 真空度對金屬液凝固的影響
真空造型主要是通過干砂之間的熱傳導來冷卻，砂粒之間是以點或類似點的狀態接觸，砂粒間空氣稀薄，熱量只能,砂粒間極小接觸面的熱傳導和熱輻射傳遞出去，所以熱的擴散能力較差，冷卻速度最慢。澆入鑄型內的金屬液，在真空吸力作用下，具有密貼于型腔壁面的傾向，這似乎有利於熱的傳導，但與鑄型型腔表面水的汽化及有機物燃燒時大量吸熱、形成快冷的條件相比，其冷卻效果還是較差的。所以真空度的大小將影響鑄型的冷卻速度。鑄型中的真空度愈高，則鑄件冷卻速度就愈慢。另外,研究發現鑄件凝固時間與鑄件模數有關。試驗測定不同真空度對模數低於2.O的試塊，其凝固時間基本無影響；模數大於2.O，真空度越高，鑄件凝固越慢。這是因真空度越高，砂粒間存留的空氣越稀薄，空氣以傳導和對流方式作為熱傳遞的媒質作用也微弱的緣故。
目前對真空吸鑄的研究主要集中在真空度對金屬液充型和凝固特性的影響上。研究表明，真空吸鑄有利於鑄型中氣體的排除，抑制紊流及卷氣的產生，使金屬液的充型能力明顯提高。正因為如此，真空吸鑄時，金屬液的澆注溫度可以比重力澆注時低20～30℃，可澆鑄壁厚相差大、薄壁、品質要求高的鑄件。真空吸鑄時，金屬液的充型可以近似為射流過程，此時金屬液的充填狀態取決于射流的寬度、金屬液的粘度、金屬液進入型腔的速度、內澆道的尺寸和分布、型腔的尺寸等因素，在內澆道的尺寸和分布及型腔的尺寸確定后主要取決于金屬液進入型腔的速度。
1． 真空度對型腔緊實的影響
在造型方面研究發現：真空度高，型腔緊實度高，鑄件質量也高。但真空度過高時，造型材料的緊實度也大，鑄件就易出現裂紋；而且金屬液常被抽過鑄模形成鑄件表面的針刺和粘砂缺陷。當真空度過低時，會降低鑄型的緊實度。同時還降低了排氣效率，鑄件易產生增碳和氣孔等缺陷。
2． 真空度對金屬液流動的影響
很多人對真空下金屬液前沿流動形態和流動速度進行了大量研究。結果發現：抽真空，可以改變金屬液前沿流動形態。而金屬液前沿的流動形態直接影響鑄件的充型情況。在真空條件下，金屬液前沿為不規則的凹形，且隨真空度的增加而增大。此狀態可以提高金屬液充型質量。而且在不同的真空度下澆注時，隨着真空度的提高，液體金屬的前沿弧度加大，充型時間減少，充型速度提高。真空度在73～46 KPa之間比沒有真空度的鑄型，充型速度可提高一倍。
3． 真空度對金屬液凝固的影響
真空造型主要是通過干砂之間的熱傳導來冷卻，砂粒之間是以點或類似點的狀態接觸，砂粒間空氣稀薄，熱量只能,砂粒間極小接觸面的熱傳導和熱輻射傳遞出去，所以熱的擴散能力較差，冷卻速度最慢。澆入鑄型內的金屬液，在真空吸力作用下，具有密貼于型腔壁面的傾向，這似乎有利於熱的傳導，但與鑄型型腔表面水的汽化及有機物燃燒時大量吸熱、形成快冷的條件相比，其冷卻效果還是較差的。所以真空度的大小將影響鑄型的冷卻速度。鑄型中的真空度愈高，則鑄件冷卻速度就愈慢。另外,研究發現鑄件凝固時間與鑄件模數有關。試驗測定不同真空度對模數低於2.O的試塊，其凝固時間基本無影響；模數大於2.O，真空度越高，鑄件凝固越慢。這是因真空度越高，砂粒間存留的空氣越稀薄，空氣以傳導和對流方式作為熱傳遞的媒質作用也微弱的緣故。
