精密铸造冶炼及铸件脱气知识总结
透气性是精密铸造模具外壳的一项重要性能指标。模壳的透气性对精密铸件有很大的影响。例如，经常发现铸件浇注不足（包括形状不完整和圆角），可能是由于模壳透气性差造成的。此外，模壳的透气性也是影响其脱蜡质量的重要因素。
气体的来源
可溶于金属的气体，主要是氢气和氧气。在冶炼过程中，气体的主要来源有：
- 炉气：在非真空冶炼过程中，炉气是金属中气体的主要来源。除了氧气和氮气，炉气还含有水蒸气、氢气、一氧化碳、二氧化碳、二氧化硫和碳氢化合物。炉气的成分因所用燃料和燃烧条件而异；例如，以重油或重气为燃料的反射炉或坩埚炉往往含有 5-10% 的水蒸气和更多的氢气、一氧化碳等。
- 炉料：电解金属表面大部分残留电解液，加工车间返料大多含有油、水、乳化液等。外来废料大多带有水腐蚀、锈蚀等。在露天堆放和雨季，水分被吸附在炉料表面。这些将使金属在冶炼过程中吸收更多的氢。
- 耐火材料：耐火材料中所含的水分也会促进金属吸入，尤其是在新炉开始生产时。
- 助焊剂：很多助焊剂都含有水分，有的（如木炭、米糠等）含有吸附的水分，有的助焊剂（如硼砂）含有结晶水。为了减少冶炼过程中的气体来源，熔剂应干燥或脱水。
- 操作工具：操作工具不完全预热也会增加金属的含气量。
气体的溶解过程和溶解度
气体在金属中的溶解度：当金属为固体时，气体的溶解度很小。随着温度的升高，溶解度缓慢增加，达到熔点温度时溶解度急剧增加。继续提高熔融金属的温度，气体溶解度继续增加，直至达到极限。然后开始下降，当温度达到金属的沸点时，气体溶解度几乎为零。
Cu+Ni> Cu+Pb> Cu+Ag> Cu+Au> Cu+Sn> Cu+Al
不同的合金元素对气体在合金中的溶解度有不同的影响。一些元素如镍与气体有较大的结合能力，增加了气体在合金中的溶解度。其他元素如铝和锡可以降低气体在合金中的溶解度。对于铜合金，合金元素对氢溶解度的影响如下：Cu+Ni> Cu+Pb> Cu+Ag> Cu+Au> Cu+Sn> Cu+Al
脱气方法
气体脱气法：使用惰性气体（如N2）或活性气体（如Cl2）。气泡越小，数量越大，越有利于脱气。但由于气泡的上浮速度快，通过熔体的时间短，而且气泡不能均匀地分布在整个熔体中，因此这种方法不易完全脱气。随着熔体中氢含量的降低，脱气能力显着降低。
助焊剂脱气法：助焊剂脱气是利用熔盐的热分解或与金属的置换反应，产生不溶于熔体的挥发性气泡来脱除氢气。例如，冰晶石助熔剂常用于铝青铜的脱气；萤石、硼砂、碳酸钙和其他助熔剂通常用于对白铜和镍合金进行脱气。为提高脱气效果，可用干燥氮气将粉状助熔剂吹入熔池，助熔剂在脱气的同时除渣。
其他脱气方式：冷凝脱气、振荡脱气、直流电解脱气。
工业技术