金属或合金铸锭不但要有好的内部结构质量,而且还应有好的表面物理规格质量。而锭块表面的质量在极大程度上与涂在锭模内壁的涂料及锭模本身的内部质量有关。涂料的升华(燃烧),在模具内壁上留下一极薄层并具有一定强度的焦黑,这层焦黑不但有助于形成外表质量好的锭形,且还能将模壁与金属隔离开,有利于锭块的脱模。
在选用涂料时,一般应考虑下列因素:
(1)涂料应含有一定量的“挥发”物质。模壁上的涂料在金属浇铸时会燃烧升华,而产生挥发性气体和固体残渣(焦黑或炭)。挥发物过少会大量生成固体残渣。挥发性气体过多,则会在锭块表面产生气泡,导致锭块形成“麻面”。
(2)涂料的升华温度应与金属浇铸温度一致。升华温度高的涂料,不应用于浇铸温度低的金属。
(3)涂料要具有遮盖模壁的性能,即涂料能粘附在模具垂直的壁上。若涂料粘附模壁的能力差,则会造成锭块夹渣(炭粒)或产生表面气孔等表面缺陷。
(4)涂料的升华速度应与金属在锭模中的充满速度(浇铸速度)相同。使用升华速度快的涂料,就应采取快的浇铸速度。
(5)所选用的涂料应价廉且容易买到。
据一些工厂的实践,在进行金或银锭浇铸时,选用乙炔或石油(重油或柴油)焰于模具内壁上均匀熏上一层薄烟,使用效果良好。
由于浇铸银锭通常使用组合立模顶铸法,故除选用合适的涂料外,浇铸操作的好坏与锭块的质量关系很大。浇铸银金属时,液面在模内的上升速度应与涂料的升华速度一致(图2)。也就是涂料升华应与模内金属液面上升同时进行。此时,升华过程中产生的全部残渣浮于液面,随着液面的上升,而逐渐进入帽口上部。切去锭头后,可获得外表质量良好的锭块。若涂料的升华慢于液面的上升速度(图2),升华生成的气体则会进入液态金属中,而于锭块表面生成气泡或贝壳状表面。当涂料的升华快于液面的上升速度时(图3),金属铸入模具时就会与残渣相遇,而产生严重的夹渣缺陷。立模顶铸法还要求银液垂直铸入模具的中心,否则,银液沿帽口边缘进入,顺着模具内壁流下,这时模壁上金属流经之处,在尚未为银液充满前涂料已被银液冲刷掉,以至锭块表面产生冲刷痕迹、夹渣和气孔,甚至出现银粒或分层掉块现象。
图l 涂料升华与液面上升速度一致
图2 涂料升华慢于液面上升速度
图3 涂料升华快于液面上升速度
金锭的浇铸,由于采用敞口整体平模,操作比较简单,只要将模具置于水平面上,坩埚垂直于模具的长轴,将金液均匀铸入模心就可。为了保护模具内壁,浇铸时要不断改变金液铸入的位置,以免将模具中心侵蚀成坑。
涂布在模壁上的涂料应薄且均匀细致,模壁拐角处的涂层厚度应与平壁上一致。