近年來，隨著科學技術的發展和工業生產的要求，對鑄造合金的質量要求越來越嚴格。有些鑄件不僅要求有合格的化學成分和機械性能，而且要求有優良（liáng）的內外質量。然而，傳統（tǒng）的冶煉和鑄造工藝已不能滿足這些要（yào）求。其主要原因是合金中的非金屬夾雜（zá）物超過了允許範圍。為了減少非金屬夾雜物的影響，人們一方麵對（duì）合金製備的（de）原材料提（tí）出了嚴格（gé）的要求，另一方麵在鑄造工藝上嚐試（shì）采取措施。鑄造過濾技術是在這一形勢下發展起來的一項新技術（shù）。
精密鑄件通常要求更高的要（yào）求。當鑄件腔內充滿液體時，在凝固過程中，熔渣（zhā）無法排出，再加上（shàng）冷卻速度加快，它在熔渣漂浮過程中已經凝固，導致（zhì）熔（róng）渣孔導（dǎo）致（zhì）鑄件報廢。在澆注過程中使用陶瓷泡沫過濾器可顯著提高熔融金屬的純度並減少鑄造缺陷。過（guò）濾技（jì）術在國（guó）外的投（tóu）資鑄造中得到了（le）廣泛的應用，中國的一些（xiē）工廠采用了由鑄鋼（gāng）製成的陶瓷泡沫過濾（lǜ）器。事實（shí）上，對於要求高的鑄件，使用泡沫陶瓷（cí）過濾器（qì）的經濟效（xiào）益（鑄件產量的提（tí）高、加工和修理成本（běn）的節省（shěng）、索賠的減少等（děng））遠遠超過過濾器自身生產的鑄件的成本增加。
泡沫陶瓷過濾器的類（lèi）型與特點
根據使（shǐ）用（yòng）條件，過濾器可（kě）分為三種類型：鑄（zhù）鋼、鑄鐵和（hé）鑄鋁。我們主要介紹鑄鋼過濾器。鑄鋼用泡（pào）沫陶瓷過濾器主要由氧化鋯（gào）和碳材料製成，兩者具有良（liáng）好的耐高溫（wēn）性（xìng）能，並經過多年的生產實踐得到驗證。
氧化鋯陶瓷濾料是以高純氧化鋯（gào）為基料，在（zài）1600℃以上高溫燒結而成（chéng），質（zhì）地穩（wěn）定，強度高，抗（kàng）熱震性好。同時，它們在高溫下不與任何金屬溶液發生反應，能承受1700℃鋼水的衝擊。因此，氧化鋯陶瓷（cí）過濾器適用於各種鋼（gāng），包括碳鋼、不鏽（xiù）鋼、鈷基和鎳基（jī）高溫（wēn）合金，也適用於大（dà）型鑄鐵件（jiàn）。此外，這種過濾器在熔模鑄造工藝中也有很好的應用優勢。
泡沫陶瓷過濾器的選型
在使用泡（pào）沫陶瓷過濾器時，應根據鑄（zhù）件的質量要求和金屬液中夾雜（zá）物的數量來確定過濾器的孔徑（每英（yīng）寸產品的PPI）。鑄鋼過濾器的孔徑主要為10ppi、15ppi，而20ppi、30ppi規格的產品使用較少。過濾器的厚度越大，過濾器的強（qiáng）度（dù）越好，過濾器的過濾效率越高，但其使用成本也越高。考慮到***的強度（dù）和過濾效率，一般推薦尺寸為60mm，厚度為20-22mm，厚度為60-100mm，厚度為22-25mm，厚度為100-150mm，厚度為25-30mm，厚度為150mm，厚度為30-40mm。
過（guò）濾器的放（fàng）置
精密鑄件通常形狀複雜，給鑄（zhù）造工藝（yì）帶（dài）來困難。當使用過濾器時，它們大多放置在澆口位置。在實際應用中（zhōng），根據不同的鑄件（jiàn）和要求，可采用以下方法：
在外殼（ké）澆口杯中保留一個過濾台或使用錐形過濾器。爐殼烘烤出爐後，過濾器迅速放置在澆口位置，如圖1所示。或者在澆注前用同一個外殼烘烤預熱，這樣有助於液態金屬通過，效果更好，如圖2所示。
為了使過濾（lǜ）器易於放置，需要設計一（yī）個過（guò）濾器底座（zuò），即過濾（lǜ）器與過濾器外緣之間2 mm的間隙是將過濾器放置在殼體中的（de）***位置，並且應在支撐麵上留下一個（gè）寬度大於5 mm的底座，如圖3所示。過濾器也可以做成（chéng）一個圓形的表，與（yǔ）澆口相匹配。它可以用（yòng）纖維棉包裹，直接放在澆口位置，如圖4所示。
過（guò）濾器放置在一個特（tè）殊的陶瓷澆口（kǒu）杯中。製殼（ké）時，澆口杯（bēi）與澆鑄樹（shù）相連。澆注時，將過濾器倒入澆口（kǒu）杯中，如圖5和（hé）圖6所示。
將過濾器放置（zhì）在澆注係統中，提前製（zhì）作帶有過濾器的澆注係統殼體，並在殼（ké）體的相應位置預留開口，使過濾器能（néng）夠放置在安裝座上。製殼（ké）台置於底座內，用水玻璃或矽溶膠密封（fēng），固化幹燥後進行（háng）澆注試驗（yàn）。
此外，應將鋼水的澆注溫度控製在工藝範圍的上（shàng）限，並盡快使澆注速度化，避（bì）免出現冷隔、澆注不足等鑄造（zào）缺陷。
申請案例
鑄件的（de）主要缺陷是夾雜物和氣孔。材質：ZG25CrNiMo，澆（jiāo）注溫度（dù）：1550-1570 C，澆注重量45-50kg，水玻璃砂製殼，殼式（shì）焙燒溫度840 C，保溫3h；采用70-60*2210PPI型圓形台式氧化鋯過濾機。過濾器如圖7所示，在澆注前放置過濾器，如（rú）圖8所示。過濾器在爐內烘烤時，澆注過程中不出（chū）現堵塞（sāi）現象，起到過濾和矯正的作（zuò）用（yòng）。使用（yòng）後廢品率大大降低，鑄件表（biǎo）麵光滑（huá），表麵質量得到改善。
鑄件為閥體、矽溶膠外殼、鎳基合金，鑄件（jiàn）重量300kg，澆注溫度1540℃，澆注時間12s，采用氧化鋯過濾器150×150×30mm（10ppi）片，放入自製的澆口杯（bēi）內，經X射線檢測，鑄件缺陷大大減少（shǎo），氣孔和夾（jiá）渣缺陷。鑄件表麵光滑。過濾器出口及其放（fàng）置位置如圖所示。9和10。
由表1可以看出，使用過濾器後鑄件合格率明顯提高，減少了鑄件夾渣（zhā）缺陷和氣孔率的廢（fèi）品率。
齒套為ZG310-570鋼，單重3-6kg，每組4個鑄件。澆注溫（wēn）度1580-1630℃，澆注時間6-8s，共用60mm*20mm（10ppi）氧化鋯過濾器過濾198台，合（hé）格198台，未（wèi）使用前廢品率13%。
通過對比表2中過濾前後的齒套力學性能，可以看出過濾後的（de）齒套力學（xué）性能較好。從圖11ZG310-570鋼過濾前後的金相分（fèn）析（xī）可知，過濾後（hòu）基體中的珠光體和鐵素體比未過濾時更均勻（yún）。
從以上應用實例可以看（kàn）出，過濾器的使用不僅提高了鑄件（jiàn）的成（chéng）品率（lǜ）和表麵質量（liàng），降低了焊接修複率，而且大大提高了鑄件的內在質量（liàng），如力學性能等。結果表明（míng），過濾技術對提高產品（pǐn）質量、提高鑄件質量起著關（guān）鍵作用。
過濾技術的應用前景
過濾技術對去除液態金（jīn）屬中的夾雜物、改善鑄件（jiàn）內部結構和加工性能、提高鑄件的（de）工藝收率、合格率和（hé）力學性能具有重要作（zuò）用。降低鑄件生產的（de）綜合成（chéng）本。隨著中國鑄鋼件（jiàn）質量的不斷提高和人們（men）對過（guò）濾技（jì）術的認識的不斷加深，鑄造用陶瓷泡沫過濾器已被越來越多的鑄造（zào）廠所認可。在提高鑄件質量和成品率方麵將發揮越來越重要的作用。