金属-铸型的界面教学课件PPT.ppt

第1篇 金属-铸型的界面作用,金属材料 铸件质量 工艺过程,第1章 砂型结构及其工作条件,第1节 铸件质量的概念 质量：指一组固有特性，满足要求的程度（iso9000，gb/t19000-2000） 铸件质量=铸件的技术质量+铸件价格+交货期 质量对技术经济效果的影响： 技术经济效果 e=,质量的评定标准: 铸件的技术质量 技术质量标准jb/jq82001-90，包括： 外观：尺寸、形状、表面粗糙度、表面缺陷； 尺寸准确、表面光洁、形状完整 内在质量：成分、组织、内部缺陷、力学性能。 无内部缺陷、组织状态好、力学性能好,三个质量等级 合格品：稳定地达到现行的国家标准，满足使用要求 一等品：达到工业发达国家80年代水平，国内先进水平 优等品：达到同类铸件国际先进水平。,提高铸造产品质量的方法 技术：工艺、设备。 近净形化技术（near net shape） 从结构上，铸件的内腔和外形一次成型接近零部件的最终形状，从而将机械加工和组装工序减至最少；从尺寸精度和表面质量来看，使铸件能达到产品的最终要求，做到无余量或少余量切削。 管理：先进的管理方法和工具。tqc、tqm、6、铸件qms管理系统。,第2节 砂型的结构 2.1 型砂的基本结构 型（芯）砂的组成：原砂+粘结剂+附加物 如图，毛细管多孔系体系。,原砂：硅砂sio2、镁砂mgo、锆砂zro。 是骨干材料，一般占型砂总质量的82%-99%。 粘结剂：粘土、无机化学粘结剂（水玻璃、水泥等）、有机化学粘结剂（油砂、合脂砂、树脂砂）。 以薄膜形式覆盖砂粒，使型砂具有必要的强度和韧性。 附加物：改善型砂的工艺和使用性能 。,2.2 原砂的重要作用 a 提供必要的耐高温和热物理性能，以保证充型、冷却、凝固顺利，获得优质铸件。 b 提供众多孔隙，使砂型具有透气性、退让性。 孔隙率: n= 100% -微孔的容积 -砂型的总容积,不同型砂在不同条件下具有不同的孔隙率（见图1-1-2）,影响孔隙率的因素： a 堆垒形式，如图： 正方体：47.66%， 棱柱形(斜方)：39.54%， 角锥形：25.95%；,b 颗粒分布：可用筛号表示。原砂粒度分布分散的型砂孔隙率小，有镶嵌效果； c 颗粒形态：圆形、多角形、尖角形。角形砂粒的孔隙率和每个微孔的截面积都比圆形砂粒大； d 浇注过程的烧结、化学反应。 结论： a 孔隙率与砂粒直径无关，只取决于堆垒形式； b 孔隙大小既与孔隙率有关，又与砂粒大小、形态、分布有关。 实际原砂： 颗粒形状多角形，孔隙率和截面积大些； 颗粒尺寸分布分散。,2.3 粘结剂的作用、流变性及对型（芯）砂的影响 作用：粘结性能，粘结砂粒。形成型砂强度、韧性。 粘结性能与流变特性有关，流变特性简称流变性，指流体在力的作用下的变形和流动状态特点（度量流变性最常用的物理量为粘度）。 （1）粘度的概念 流体层间发生相对运动时，在流体内部两个流层的接触面上产生阻碍层间运动的阻力，流体具有的这一性质称为流体的粘性。,牛顿内摩擦定律： 或 式中：f -流体对流动的粘性阻力； -比例系数,为牛顿流体的动力粘度； -速度梯度,也称剪切速率。,（2）液态粘结剂的分类 牛顿流体 广义牛顿流体满足 式中n为流变指数： n=1 真牛顿流体； 1n0 假塑性流体，随剪切速率的增大，流体表观粘度下降。 n1 胀塑性流体，表观粘度随剪切速率的增加而增加；,粘塑性流体： 式中 *为塑性粘度； 为屈服值。 n=1 塑性流体（宾汉流体） 1n0 屈服-假塑性流体（卡森流体）。 n1 屈服-胀塑性流体。,流体的流动规律如图所示 两种粘结剂对型砂的影响： 牛顿流体：型砂松散，如自硬砂； 粘塑性流体：塑性型砂，如粘土砂。,第3节 铸型的工作条件 3.1 工作条件恶劣：机械作用、热作用、化学作用 3.2 接触区的特性 铸型接触区：与金属液直接接触并受到影响的部分 厚度：型= /r材 b-蓄热系数 a-热扩散率 不同材质具有不同的a、b。,化学作用深度：0.5-0.6mm。取决于型砂的性质、空隙率及液态金属的参数。 铸型接触区的结构和所受的影响 第一层：各种化合物和熔结聚集体（如氧化物、硫化物、氮化物等）。 第二层：多晶形转化物、裂解、分解、胀裂、熟料化和莫来石化的产物。 影响：机械：金属液冲刷、气流动力 化学：化学反应 热作用：热蚀作用,影响铸型接触区的主要工艺参数 金属材料 化学活性 润湿性 热物理性能 铸型工作区特性 造型材料性能、粒度 涂料 铸件接触区 指在铸型影响下，铸件表面形成的凝固层。,本章重点： 熟悉铸件质量的等级、标准。 砂型的基本组成、结构和工作条件。 实践训练： 铸件价格的调查报告。包括不同材料、铸造方法、质量等级的影响。 作业： 教材p13，第2题 o,第2章 金属与铸型的物理作用 第1节 传热与传质 铸件与铸型都存在传热与传质现象， 铸型的不同区域，传热和传质过程不同, 传热促进传质，传质影响传热。 1.1 铸型的传热及影响因素 传热的动力：热力学不平衡平衡（热力学第二定律） 热交换的主要形式：传导、对流和辐射 影响传热的因素： (a) 热的不平衡程度 温度梯度,(b) 铸件和铸型的热物理性能 蓄热系数：b= 式中： ：热导率w/mk ：密度 kg/m3 c：比热容j/kgk 热扩散率：a=/c 辐射系数：（黑度） (c)几何因素：铸件的模数、铸型、涂料层厚度。 (d)相变、化学反应、传质。 铸型-多孔体，受孔的影响，热导率比硅砂低得多 导热+辐射+对流 复杂,注意：热物理性能随温度而变化（见图2-2-1、2）。,12 型砂的受热过程及铸型温度场 铸型的温度状态（反映）铸型的变化的条件（影响）铸件的形成过程 温度场：函数t=f（x，z，），通过 fourier方程。 举例：40mm平板件，湿型粘土砂造型（初始水分），凝固过程的砂型温度场（图1-2-3）。 随着时间的推移，铸型温度由型腔表面剧热，逐步向内增加。 含水铸型温度场的三个特性区及强度变化（图1-2-3）,i区： 干砂区， i i区： 高水区， i i i区：温度水分降低区，、 型砂的受热过程：三个特性区由型腔表面向内延伸的过 程水分迁移的过程 i i强度最低区，高水区，此处强度称为热湿强度 图1-2-4 树脂砂铸件的温度分布,tmax铸型各点所能达到的最高温度。 接近界面处tmax超过粘结剂分解温度， 各种气体：o2、n2、co、h2、ch4、h2s、so2 结论： 应用： 树脂及催化剂、附加物分解气氛的变化 高温强度的变化：随温度上升而急剧下降。大于700强度极低。 树脂的焦化状态,13 传质现象和型砂表面的水分迁移 型砂中的传质 传质: 混砂、造型、浇注过程都有传质现象。 例：化学粘结剂的分解、水分迁移、吹气硬化、出气、表面合金化等。,湿型砂的水分迁移 表层的几个区域（按水分的变化）： 干砂区d、饱和凝聚区（迁移区）m、未饱和凝聚区u、未受影响区g。 u、g统称外部区。 两个界面： 蒸发界面 d-m 凝聚界面 m-u,迁移区的特点（见图1-2-6） a 蒸发界面的移动按抛物线轨迹 b 随着离开界面的距离迁移区不断加厚 c 迁移速度迅速降低。,凝聚区强度对铸造质量的影响：凝聚区的抗压强度小于液态金属静压力则产生型壁迁移。 影响：型壁迁移、夹砂类缺陷 影响凝聚区的因素（图1-2-7） 原始含水量 原砂、附加物。 粘土的种类 粘土的含量 砂型紧实度 型砂的温度 湿型砂的传热、传质特点 a 通过两种方式传热：导热和蒸汽传递，形成三个特性区。 b 水分凝聚区没有温度梯度 c 凝聚区的强度影响铸件质量 d 铸件的表面温度与干砂区的厚度及蓄热系数有关。,14 型砂受热时的膨胀 石英颗粒的多晶型转换 如图1-2-9 a 室温575，总线膨胀量为原长度的0.875% b 575时产生等温膨胀0.5%,总膨胀量1.375%. c t575，高温型石英收缩。 其它原砂的热膨胀小于石英砂,铸型受热膨胀的两个阶段： 微观膨胀只减小砂粒间间隙，不引起砂型尺寸变化。 宏观膨胀砂型尺寸变化。引起铸造缺陷 影响膨胀的因素： a 温度越高，膨胀速度越大，见图1-2-11 b 紧实度：紧实度高，见图1-2-14 c 水分：含水量高，膨胀量减小，而温度越高，影响越显著。图1-2-13 d 附加物：如图1-2-15、16,膨胀过程中的应力。见图1-2-17,第2节 膨胀缺陷（夹砂类和毛刺） 2.1 夹砂结疤（scab）、鼠尾（rattail sandline）、沟槽（buckle） 形态（如图） a 鼠尾 锐角凹槽，常在下表面5mm b 沟槽 铸件表面较深的边缘光滑的v形凹痕。 c 夹砂结疤 夹砂：铸件表面局部突起的长条疤痕，边缘与铸件本体分离，下部夹砂或涂料层。 结疤：凸起的疤痕并拌有砂眼。,产生机理 a 表面膨胀表面压缩应力若堆垒方式不变则不能吸收应力夹砂 b 高水层（凝聚层）热湿强度低 夹砂结疤发生趋向=铸件表面膨胀力/高水层强度 c 夹砂结疤的程度与型砂曝热裂纹发生的时间有关，而裂纹发生时间又与水分、粘土有关。见图1-2-19。,产生条件: 浇注时间长、铸件壁厚、外形平坦处。 防止措施: 减少型砂受热后的膨胀量 a 粒度分散的原砂 b 应用膨胀系数小的非石英质原砂 c 选用热湿拉强度高、热压应力低的膨润粘土 d 加煤粉、重油、木屑。 工艺措施 a 缩短浇注时间 b 合适的浇注系统平稳、分散减小冲刷和局部过热 c 平板件倾斜浇注 d 多扎气眼减少高水区的含水量、减小气体压力，促使高水区后移。 e 修型时避免用压勺反复压大平面，防止分层。 f 在容易产生夹砂处插钉子或划沟槽。,22 毛刺 产生：金属液渗入到型（芯）裂纹处而形成（狭义） 影响因素 a 原砂：非石英质砂不容易产生 b 粘结剂：（用石英砂）粘土砂、水玻璃砂不易产生，油砂和树脂砂易产生（见表1-2-1） c 合金成分 d 工艺条件：浇注温度、液态静压力、铸件尺寸 防止措施 a 防止砂型（芯）在高温下表面裂纹 b 添加附加物或刷涂料，堵塞裂纹,第3节 液态金属的冲刷及其造成的缺陷 3.1 冲刷 冲刷动压力 式中：p动 金属液流对砂型表面的动压力； s -金属液流的截面积； v- 金属液的流速； -金属液的密度； q -单位时间内金属液的体积流量。,32 缺陷 （1）砂眼（sand inclusions）：铸件内部或表面充填有型砂的孔眼 产生原因：冲刷力大于高温强度或环境造成的散落砂。 防止：a 提高表面强度 b 正确设计浇冒口 c 正确操作 （2）抬箱和跑火：浮力大于上箱和压铁总质量 （3）偏芯及形状不合格：冲刷和浮力的作用 （4）型壁移动,第4节 型壁移动（mold all movement） 概念：金属浇入铸型后型壁发生位移的现象 发生原因 a 金属液热作用下的型壁膨胀 b 砂型紧实度低，在金属的压力作用下金属液静、动压力，铸铁石墨化膨胀）进一步被紧实。 影响因素 a 铸件的热作用时间 b 型砂的组成（如图1-2-27）,c 铸型（芯）的硬度 d 合金的种类 合金的凝固模式和浇注温度 造成的质量问题 a 外部： 尺寸、缩沉 b 内部： 缩松、不致密 防止措施 a 采用液态金属静压头小的铸造工艺 b 提高砂型密度和硬度（特别是球铁） c 选用耐火度高和导热性好的原砂 d 降低型砂中的水分 e 加入附加物 o,第5节 气体和侵入性气孔 5.1 铸型中的气体 来源 a 型腔与砂型孔中原有的气体； b 铸型中的水分（自由水、结晶水、晶格水）汽化和迁移，7000倍； c 粘结剂、附加物的分解、燃烧； d 界面反应； e 金属中溶解的气体，凝固时析出。 气体的组成 见表1-2-2 主要成分：h2、n2、co、co2、o2 co/co2 表征铸型气氛还原性的标志，取决于粘结剂及附加物。如水玻璃-酯粘结剂的比值最小，被称为氧化气体源。,铸型气氛对铸件质量的影响 a 还原性对铸件质量的影响：氧化性气氛易导致金属液渗入到型内，产生粘砂 b 有机物分解易导致铸件表面增碳 c 反应性气孔的产生与界面反应有关 影响发气的一些重要因素 a 粘结剂的种类和含量：水玻璃-酯壳型、呋喃热芯盒；含量越高，发气量越大。发气量大的粘结剂也常具有最大的发气速度。 b 浇注温度：浇注温度高，产生的气体量多,52 侵入性气孔（外因气孔，mechanical hole，exogenous holes） 特征： 如图，体积大、梨形、孔壁光滑、表面氧化,形成 形成条件：界面压力金属液表面的反压力，而且气体不能排除 p气p静+p阻+p腔 p气-界面处气体压力 p静-gh p阻-气体进入金属液所需克服的阻力：表面张力、凝固程度、粘度 p腔-型腔内液面上气体的压力。 机理：图1-2-29 影响气体压力的因素：图1-2-30，图1-2-31 防止侵入性气孔的措施 a 减少型（芯）中的发气量 b 加强排气出气孔、冒口、型（芯）中放炉渣 c 提高气体侵入阻力提高静压头、刷涂料,本章重点： 1 湿型砂传热、传质的特点（三个特性区） 2 与传热、传质有关的铸造缺陷、防止方法（以夹砂、砂眼、侵入性气孔为主）,第3章 金属与铸型的化学与物理化学作用 第1节 铸型金属界面气体的化学反应及反应性气孔的产生 反应性气孔：金属与铸型、金属与溶渣或金属液内某些元素、化合物之间发生反应形成的气孔。 一般位于铸件表皮下，又称皮下气孔，co，h2，垂直于铸件表面。,1.1 金属铸型界面产生气体的化学反应 (1) 水蒸气与合金元素的反应 mme+nh2omemon+2nh (2) 型砂组分的分解 （例）无机粘结剂或石灰石砂中的碳酸盐在900左右分解 meco3meo+co2 树脂砂中的尿素、乌洛托品分解产生氨nh3， 2nh3n2+3h2 树脂中的烷烃分解 cnh2n+2nc+（n+1）h2,固体碳的燃烧及气化反应 造型材料中的自由碳（如煤粉） 2c+o2=2co （1） co+1/2o2=co2 （2） c+ co2=2co （3） c+h2o=co+h2 （4） c+2h2o=co2+2h2 （5） 这种反应影响气氛的还原性。 在一定温度下，界面上形成的活性气体达到热力学平衡 co2+h2co + h2o （6）,反应（6）叫做水煤气反应，是一个弱放热反应 若铸型含有自由碳，则促进（1）、（3）、（4）向右进行，使co提高，形成还原性气氛。高温下co比co2更稳定，并形成co和h2为主的还原性气氛。 有机物燃烧速度快，o2迅速降低，h2迅速升高。 无机物铸型反应速度慢，铸造时转变成还原性气氛的速度慢，易造成金属氧化和铸件表面脱碳。,12 反应性气孔的形成机理 不同的铸造条件具有不同的形成机理，有若干种说法。 铸钢件针孔co核心说 形成： a 首先发生界面反应 fe+ h2ofeo+2h fe+ co2feo+co b feo来不及扩散，而且结晶前沿枝晶c浓度偏析，发生下列反应： feo+cfe+co co2+2feoco+fe2o3 co不溶于于钢液，沿晶界或杂质形成气泡核。 c h、n扩散进入气泡核长大，沿阻力最小的方向，形成垂直于铸件表面的针孔。见图1-3-1,影响因素： a 砂型组成影响钢液的二次氧化和co的浓度，如石灰石砂的分解。 b 铸件壁厚 薄壁件（18mm）表面结壳早。feo浓度不够，不易产生co核心。厚壁件在凝固时界面已不产生气体，或压力已很低，气相可通过砂型排除，也不易产生针孔。 c feo的含量钢液的脱氧程度 、冷铁等。 d 型砂的透气性。,关于h引起的皮下气孔 产生： 对钢液：原金属液脱氧不够，含氢量高（包括原始含量和浇注中增加的量），在硬皮（氧化膜）附近发生下列反应： 2h+feoh2o+fe 生成的水就附着在生长着的晶粒上成为气泡核心。凝固析出的氢和由界面侵入的氢都向气泡核心集中，使气泡长大，来不及逸出，形成皮下气孔。 对铸铁：由于氢含量过高造成。多发生于铸件的薄壁或离内浇口较远处。 铁液中含有微量铝，2ai+3h2oai2o3+6h 冲天炉衬、浇包未烘干。 防止措施：炉料干净；熔炼、浇注设备烘干；型内还原性气氛。,关于n引起的铸钢件皮下气孔 以呋喃尿醛树脂砂铸造zg230-450为例 测试工具：扫描电镜sem、电子探针epma、显微硬度。 a 氮皮下气孔的特征 见图1-3-3、1-3-4及表1-3-1。形状不一、凹凸不平，内有白色夹杂物。 边缘灰亮带：细点区（靠气孔侧40m）、灰亮区（150m）、麻点区。 气孔内部形态：起伏不定的晶界和晶粒形态、内表面有裂纹、白色夹杂物（图1-3-6）。 b 显微硬度、线扫描结果 如图1-3-5，灰亮带的c、n含量比气孔内部高。 如图1-3-7，夹杂物中ai、sio2、o浓度较高,c 实验分析： 在气孔的形成过程中，溶于钢中n经灰亮区进入气泡，细点区是气泡析出的痕迹，形态表明气孔是在钢液流动、气泡运动中长大的，气泡内部的夹杂物是气泡迁移时裹带的，气泡质量越大，裹带的夹杂物越多，裂纹为析出压力大于晶界强度而造成。 d n皮下气孔的形成 以含n 11.5%、7.7%、4.2%、1.0%、0.6%的呋喃树脂砂浇注不同的合金铸件为例。 不同合金对形成n气孔的敏感程度不同。球铁耐热钢低碳钢中碳钢高锰钢灰铁,含n量高，气孔产生的几率高 浇注温度过高或过低都容易造成n气孔 树脂加入量多易造成n气孔 形成机理：nh3n+h， 原子通过吸附、溶解、扩散，液态钢液冷凝时溶解度下降，n以分子态析出，并以微小的氧化物膜、微孔、微裂纹形成气泡核心，长大。 e n皮下气孔的防止 注意排气，减少树脂分解的气氛与液态金属的接触时间 加入2%3%的黑色或红色氧化铁粉，在表面形成feosio（1178）釉面。 严格控制n含量 降低树脂加入量 特种涂料,关于球铁的皮下气孔 不同铸型产生皮下气孔的几率不同，湿型水玻璃型壳型 残留mg量是影响球铁皮下气孔的重要因素： mg+h2omgo+2h mgs+h2omgo+h2s 金属液中析出的气体以铸型界面上空隙中的气体为核心集中，使气泡核心长大成气孔。 防止：控制砂型的水分、充型平稳、型砂中加入煤粉等附加物以增加还原性、控制合适的残留镁量。,第2节 界面气体引起铸件表层组织和成分异常 2.1 用呋喃树脂砂生产球铁件表层出现片状石墨 石墨不圆整 球化不良球化剂不足（或作用效率不足） 产生原因：树脂砂中含硫催化剂（如对甲苯磺酸）热分解产生含硫气体，这种含硫气体，与未凝固球铁液中与硫亲和力强的mg、mn、稀土反应形成硫化物。s+mgmgs 使起球化作用的mg和稀土量显著减少，结果导致表面球化不良。,防止措施 a 增加球化剂用量如图1-3-8。,b 用特殊涂料，主要起以下作用： 屏蔽作用 吸收作用 产生屏蔽气体 例碱性无机化合物涂料 caco3co2+cao c 用不含硫的催化剂，如碳酸 d 适当降低浇注温度 e 改用不含硫的树脂粘结剂,22 铸钢件表面增碳、增硫、增磷 树脂中烷烃分解导致增碳。 含硫、磷的催化剂导致增硫、磷。 防止方法。,第3节 粘砂现象 31 粘砂概述 粘砂：铸件局部或全部表面上粘附着难以清除的砂粒或型砂与金属氧化物的化合物。多发生在受热强烈处。 对铸件的不良影响 损坏铸件外观 加大清理工作量 加速刀具磨损 影响某些机器的工作效率和寿命。,粘砂的分类 按英国铸造工作者协会铸造缺陷手册分5类： 机械粘砂 metal penatrationg、mechanical penatration 化学粘砂 burn on 气态粘砂 vapour state penatration 爆炸粘砂 explosion penatration 共晶渗出粘砂 eutectic exudation 我国标准：分机械粘砂和化学粘砂两大类,32 机械粘砂 机械粘砂：铸件局部或全部表面粘附着型砂与金属的机械混合物。是金属渗入到铸型微孔中形成的。机械粘砂的程度取决于金属渗入砂型的深度。,产生条件 铸型中某个部位受到金属液的压力大于渗入临界压力。 p金p临=p气-p毛-p腔= p气-2cos/r-p腔 p气-铸型内微孔的气体压力； p毛-液态金属在微孔中的毛细压力； p腔-型腔内气体的压力。 影响机械粘砂的因素 a 金属液对铸型表面的润湿性 p毛=2cos/r 900时，润湿，p毛与p金一致，促进粘砂 900时，不润湿，p毛与p金相反，阻碍粘砂,例 钢液对硅砂 1160、锆砂1220、铬铁矿砂840 金属液本身一般都不润湿硅砂，但金属氧化物则润湿硅砂，故氧化促进粘砂。,铬铁矿砂=840，但抗机械粘砂cr、fe、ai、mg 原因：树脂铬铁矿砂含有杂质，在高温下形成液相，11001300发生固相烧结，显示出高热强度，增强了砂粒间结合力，防止了金属的渗入。如图1-3-10。,影响润湿性的因素：金属型砂组成，周围气氛、金属的成分。 b 型（芯）表面的微孔尺寸 微孔尺寸小，p毛增大，金属液难以渗入。微孔尺寸取决于： 型砂粒度（图1-3-12）：砂粒细，渗入浅但透气性下降 紧实度及紧实均匀性（图1-3-12b）,界面物理化学反应（图1-3-13）高温烧结，微孔变大；树脂砂热解等。,树脂砂高温树脂分解高温强度砂粒移动 c 砂型内微孔的气体压力（加煤粉） 取决于发气量、透气性、排气设置，图1-3-14 d 金属液压力及铸型表面金属液处于液态的时间 压力大 渗入深度大，如图1-3-15 液态停留时间： 浇注温度、铸件壁厚、砂型导热性。 防止机械粘砂的措施（从铸型方面考虑） a 减小型芯表面微孔尺寸： 细砂、加石英粉、高紧实度、涂料 b 加入能适当提高铸型背压或产生隔离层的附加物（如煤粉） c 改用特种原砂（如铬铁矿砂） d 降低浇注温度减少金属液压力,33 化学粘砂（烧结粘砂） 概念：铸件的部分或整个表面上粘附一层由金属氧化物和造型材料相互作用而生成的低熔点化合物。,按粘砂层与铸件结合的牢固程度： 易剥离的粘砂 难剥离的粘砂 铸钢易发生。 化学反应生成层 形成：金属氧化物与造型材料形成低熔点化合物，例如： 2feo（液）+sio（固）=fe2sio4（液） （铁橄榄石）。feo与 sio的润湿角210可以渗入砂粒发反应，而fe与feo润湿，随feo渗入砂型粘结，形成粘砂。 另外，feo还与型砂中的粘土发生化学作用： 2feo+ai2o32sio2fe2sio4+ ai2o3,铸件与粘砂层的结合的条件：（配向一致说） a 低熔点化合物冷凝后为结晶体，若有15%-20%的玻璃体物质就可避免化学粘砂。 b 晶格常数与金属氧化物及粘砂相配 另外，氧化膜较厚时，粘砂壳较易剥落。因此，金属与粘砂壳的结合强度依赖于铁的氧化物膜的厚度和特性 铸铁和铸钢的氧化特性 a 随温度和时间升高而加厚 b 在相同条件下碳钢表面的氧化膜质量和厚度的增加值都高于铸铁（图19、20），并标明铸钢的氧化膜更疏松，与铸件表面的结合强度更低，（图21）,c 碳在所形成的氧化膜属性中起重要作用，具有最小粘附强度的氧化膜厚度将随含碳量的降低而减小。 粘砂壳中的相 x射线分析见表1-3-2，1-3-3 a 铸铁于钢氧化膜的组成不同 b 结合强度与玻璃体及铁橄榄石相没有明确的对应关系 c 易剥离层与保温温度、时间有关。（图1-3-22）,d 无论是铸铁还是铸钢，氧化膜是主要环节，如果氧化铁膜有足够的厚度，粘砂层就容易沿着feo膜脱落下来。（图1-3-22） 防止化学粘砂的措施 a 避免在界面处形成低熔点化合物。 造型材料：耐火度、稳定性、 净化金属液 b 促使形成易剥离性粘砂层或剥离的烧结层,第4节 铸渗现象（铸件表面