高铬铸铁浇注设计方法

高铬铸铁的流动性和充型能力接近灰铸铁，因此设计高铬铸铁浇注系统时可以借鉴大部分灰铸铁浇口设计原则。
 一般高铬铸铁，建议采用半封闭浇注系统。半封闭浇注系统横浇口断面积最大，阻流截面在内浇口，浇注过程中铁水能够充满浇注系统，充型比较平稳，对铸型的冲刷力较小。由于铁水在横浇口流速减缓，有一定挡渣能力。浇注系统各部分横断面积可按以下比例选取：

内浇口总面积小于直浇口断面积小于横浇口总面积     

       1： （1.1~1.2）： （1.3~1.5）（中、小型铸件）
       1：        1.2       ：        1.4 （大、中型厚壁件）
有些厚壁铸件需要在接近液相线的温度实行低温浇注，还有一些远共晶成分的高铬铸铁件，由于其凝固温度范围宽，呈现糊状凝固，铁水停流较早，这两类铸件应该采用封闭浇注系统，以便能较高流速和较短浇注时间充满铸型。系统各部分横断面积可按以下比例选取：
内浇口总面积小于横浇口总面积小于直浇口断面积
      1： （1.2~1.25) :  （1.4~1.5）

浇注系统设计不当可能限制或阻碍铸件收缩，特别是截面厚大的横浇口上分布多个内浇口的浇注系统更容易发生这种情况。限制或阻碍铸件收缩可能导致铸件产生内应力，铸件发生变形，甚至断裂。高铬铸铁浇注系统造成的铸件变形、开裂缺陷比铸钢出现的类似情况更为常见，值得人们注意。为了避免出现这种情况，可以采用具有少量伸缩能力的缓冲式横浇口，同时应该适当控制横浇口和内浇口的断面积，使浇口能在铸件发生固态收缩时随之作相应收缩或断开。

（1）内浇口。内浇口分布于铸件型腔周边，引导铁水进入型腔，控制铁水进入型腔的位置、速度以及在型腔内的流动方向。其主要作用是：保证铁水充满铸型；在型腔内平稳有序流动，避免喷溅、氧化；配合横浇口挡除熔渣；调节铸件凝固过程中各部分的温度分布，形成顺序凝固或均衡凝固状态，配合补缩系统发挥补缩作用。

高铬铸铁件内浇口设计原则如下：
1）铸件较薄（例如壁厚小于15mm）而且壁厚均匀的铸件（例如板类铸件），应促使铸件均衡凝固，提高工艺出品率。此类铸件应布置较多内浇口，平均分布于薄壁周边，以避免热量过于集中，产生局部缩松。内浇口可在接近铸件处（距铸件8~10mm）适当增加厚度，使内浇口起些补缩作用，避免与铸件连接处产生缩孔。铸件较薄但壁厚不均匀的铸件，如在厚壁处放置冒口，内浇道应开在冒口附近，促使铸件顺序凝固。
 2）中等厚度的铸件（例如厚度50~80mm），但壁厚较均匀的铸件，内浇口应开在冒口附近，或通过冒口进入铸件，在铸件内形成温度梯度。并使铁水流速适当降低，增加浇注时间，使铸件温度梯度变陡，有利于提高冒口补缩效率。
 3）内浇口尺寸及布置方案应参照高铬铸铁的成分而定。原则上应造成顺序凝固的温度分布；近共晶成分铸件内浇口尺寸应小于远共晶成分铸件浇口尺寸。
 4）内浇口不宜放置在抗磨面上。因为这样会使内浇口与铸件相连接部位温度较高，抗磨面显微组织粗大，影响铸件的抗磨能力。 

（2）横浇道。横浇道功能主要是把直浇口注入的铁水输送到内浇口通过内浇口引入铸件。输送过程中有撇除熔渣和控制铁水流速的作用。水平分型的铸型，横浇道一般放在上箱。断面设计成窄而高的梯形。可与内浇道同在一箱，也可将内浇道放在下箱，两者在分型面处连接。同在一箱时，横浇道高度应为内浇道高度的3~5倍，以防铁水流过内浇道时产生的吸动作用使横浇道挡除的熔渣流入铸件。横浇道断面积应按前述的浇注系统断面比例选取。 

（3）直浇道。直浇道连接浇口杯与横浇道，直浇道需有足够高度，使铁水在一定压头下进入横浇道和内浇道，保证铁水完美充型，并迫使铁水中可能存在的气体排出。直浇道断面积也应按前述的浇注系统各部分断面积比例选取。