生產不銹鋼鑄件的造型材料大多采用石英砂，因為它價格便宜且有足夠的耐火性，所以適合于不銹鋼鑄造工藝。
1. 砂型(xing)制造(zao)
砂(sha)型(xing)(xing)(xing)(xing)的(de)制造是(shi)在砂(sha)箱(xiang)(xiang)內沿模型(xing)(xing)(xing)(xing)周圍將砂(sha)春實，見圖2-2,型(xing)(xing)(xing)(xing)砂(sha)不是(shi)由人(ren)工鏟(chan)入(ru)或用(yong)拋砂(sha)機拋入(ru)，就是(shi)從上(shang)部的(de)斜槽落入(ru)砂(sha)箱(xiang)(xiang)內。對較深的(de)砂(sha)箱(xiang)(xiang)可以(yi)采取多次振(zhen)擊(ji)加擠壓的(de)方法來春實型(xing)(xing)(xing)(xing)砂(sha)，也可單獨(du)使用(yong)振(zhen)擊(ji)法。取出模型(xing)(xing)(xing)(xing)后(hou)，即可安放型(xing)(xing)(xing)(xing)芯，然后(hou)合箱(xiang)(xiang)送至澆注(zhu)工序。模型(xing)(xing)(xing)(xing)可以(yi)重復(fu)使用(yong)，澆注(zhu)完成后(hou)，砂(sha)型(xing)(xing)(xing)(xing)經過充分(fen)冷卻便可開箱(xiang)(xiang)取出鑄件(jian)。
型(xing)砂可以(yi)回(hui)收，將其加入一(yi)些新黏土(tu)(tu)及水后混輾(zhan)，可使舊黏土(tu)(tu)再(zai)生。黑色金屬鑄造用(yong)型(xing)砂一(yi)般是加入6%~8%的(de)膨潤土(tu)(tu)作黏結劑，再(zai)加入2%~3%的(de)后水進行混輾(zhan)。
砂(sha)(sha)型(xing)(xing)可用手動(dong)工(gong)具造(zao)型(xing)(xing)或振壓造(zao)型(xing)(xing)、自動(dong)化造(zao)型(xing)(xing)、無(wu)箱造(zao)型(xing)(xing)、高壓造(zao)型(xing)(xing)、地面造(zao)型(xing)(xing)及地坑造(zao)型(xing)(xing)等方(fang)法(fa)來進行生產(chan)。不管采用哪種造(zao)型(xing)(xing)方(fang)法(fa)，砂(sha)(sha)型(xing)(xing)必(bi)須具有(you)足夠的(de)強度(du)以(yi)抵抗液態金屬(shu)(shu)的(de)靜壓力。在澆注(zhu)時，還必(bi)須承受金屬(shu)(shu)流動(dong)的(de)沖蝕(shi)，此外還必(bi)須具有(you)透氣性、耐火性以(yi)及鑄(zhu)件冷卻后容(rong)易落砂(sha)(sha)的(de)性能。
黏土砂的(de)(de)(de)混合料可(ke)用于濕(shi)(shi)型(xing)造型(xing)或干(gan)型(xing)造型(xing)。濕(shi)(shi)型(xing)是在造型(xing)之后，發生(sheng)明(ming)顯干(gan)燥之前立即澆注(zhu)。濕(shi)(shi)型(xing)較干(gan)型(xing)用得較多，因為它省掉了(le)進行烘(hong)(hong)干(gan)的(de)(de)(de)時(shi)間和烘(hong)(hong)干(gan)的(de)(de)(de)燃料消(xiao)耗。濕(shi)(shi)型(xing)在大(da)多數實際(ji)應(ying)用中，得到(dao)令人滿(man)意的(de)(de)(de)效果。濕(shi)(shi)型(xing)的(de)(de)(de)濕(shi)(shi)度應(ying)控制到(dao)足以防止在金屬-鑄型(xing)界(jie)面上產生(sheng)過多的(de)(de)(de)蒸汽(qi)，并且要(yao)有夠的(de)(de)(de)透氣(qi)(qi)性使(shi)蒸汽(qi)及其他氣(qi)(qi)體逸出，來防止氣(qi)(qi)孔(kong)的(de)(de)(de)產生(sheng)。
干(gan)型(xing)(xing)是(shi)在烘(hong)爐中加熱使鑄型(xing)(xing)的(de)(de)(de)水分完(wan)全除去。一般干(gan)型(xing)(xing)的(de)(de)(de)硬度和強(qiang)度較(jiao)高(gao)，而且(qie)在澆注時(shi)鑄型(xing)(xing)的(de)(de)(de)發氣(qi)量(liang)較(jiao)少，所以干(gan)型(xing)(xing)鑄造的(de)(de)(de)鑄件尺寸較(jiao)濕(shi)型(xing)(xing)的(de)(de)(de)更為精確，開裂的(de)(de)(de)敏感性及氣(qi)孔(kong)也(ye)(ye)較(jiao)濕(shi)型(xing)(xing)小。表面干(gan)燥和風(feng)干(gan)的(de)(de)(de)鑄型(xing)(xing)也(ye)(ye)具有干(gan)型(xing)(xing)的(de)(de)(de)一些優點。表面干(gan)燥型(xing)(xing)，僅在型(xing)(xing)腔表面用(yong)噴燈或熱空氣(qi)進行簡單的(de)(de)(de)烘(hong)烤，使表面的(de)(de)(de)水分蒸發。風(feng)干(gan)型(xing)(xing)是(shi)鑄型(xing)(xing)在澆注前讓其放置在大氣(qi)中一段(duan)較(jiao)長時(shi)間以獲(huo)得表面干(gan)燥的(de)(de)(de)效(xiao)果。
型(xing)芯(xin)是(shi)用來形成鑄(zhu)件的內部形狀。圖(tu)2-3是(shi)型(xing)芯(xin)制(zhi)作過程示意圖(tu)，圖(tu)2-4是(shi)手工(gong)春造(zao)型(xing)芯(xin)步驟示意圖(tu)。型(xing)芯(xin)必須具有潰散性，以允許(xu)鑄(zhu)造(zao)金屬在凝固及冷卻時能自由收縮(suo)。
型芯(xin)用(yong)的芯(xin)砂，通常用(yong)石英砂及有機黏(nian)結(jie)劑如亞麻(ma)籽油來制作。有時(shi)也加人谷類黏(nian)結(jie)劑以(yi)增(zeng)加芯(xin)砂的強(qiang)度。有機黏(nian)結(jie)劑制作型芯(xin)的主要優點（與黏(nian)土比較）是，在金屬的熱作用(yong)下能失去強(qiang)度（即(ji)具有潰(kui)散性），以(yi)及在落砂時(shi)易從(cong)鑄件中清除(chu)。
型(xing)芯是在芯盒中(zhong)春實或吹人芯砂制(zhi)成。如若(ruo)型(xing)芯是分(fen)幾部分(fen)制(zhi)作(zuo)，在烘(hong)干(gan)之后就(jiu)應將它們黏(nian)合起來(lai)，并(bing)進行短(duan)時間的(de)再烘(hong)干(gan)使其粘牢。烘(hong)烤(kao)是在烘(hong)爐內進行，爐內循(xun)環空氣的(de)溫度大約為230℃最適(shi)宜。正確烘(hong)烤(kao)過(guo)的(de)型(xing)芯不會產生有害氣體，有足夠的(de)強度且在澆注后型(xing)芯被金屬包圍時具有適(shi)時的(de)潰散性。
樹脂越來越多地用來代替亞麻籽油作為型芯黏結劑。脲醛樹脂及酚醛樹脂也是兩種使用最廣泛的材料。酚醛樹脂較脲醛樹脂更適用于不銹鋼鑄造，因后者在很低的溫度下就會破裂，脲醛樹脂僅適于薄壁不銹鋼鑄件。甲醛樹脂在電介質烘爐內具有快速硬化的優點。另一制芯方法一般稱為二氧化碳法。這種方法是用水玻璃作黏結劑，同時加入有機物以改善其潰散性。芯砂在春實或吹人芯盒后，二氧化碳(tan)通過一系列通道進入型芯。在水玻璃變為凝膠時，芯砂立即黏著硬化。
由于固化的鑄型及型芯相當堅硬，故在用砂充填模型及芯盒之前，應在它們上面噴灑聚硅氧烷分型劑。因為黏結劑較貴，故用CO2造型較用黏土砂造型費用大，加之落砂困難，故用二氧化碳法的成本就會增加。即便如此，此法仍具有許多優點：
①. 造(zao)型(xing)及混(hun)砂可采用一般設備，取消了鑄型(xing)烘干(gan)爐和型(xing)芯干(gan)燥(zao)器；
②. 鑄型及型芯加工(gong)出來后，可(ke)立即使用；
③. 由于型(xing)芯不需在(zai)濕態下搬運，因此不需要型(xing)芯定形托(tuo)板；
④. 與(yu)一(yi)般樹脂(zhi)砂比較(jiao)，由于固(gu)化后的鑄型及(ji)型芯再現(xian)模型及(ji)芯盒的精確度(du)較(jiao)高(gao)，故其尺寸(cun)可(ke)以得(de)到(dao)改善。
芯(xin)砂(sha)也可用(yong)(yong)自然硬(ying)化(hua)(hua)(hua)(hua)黏(nian)結(jie)(jie)劑(ji)(ji)或自硬(ying)黏(nian)結(jie)(jie)劑(ji)(ji)在低溫和一定時間內(nei)進行硬(ying)化(hua)(hua)(hua)(hua)。現在有不少這類黏(nian)結(jie)(jie)劑(ji)(ji)，已知(zhi)的(de)(de)(de)(de)有熱芯(xin)盒或冷(leng)芯(xin)盒黏(nian)結(jie)(jie)劑(ji)(ji)。常用(yong)(yong)的(de)(de)(de)(de)有機(ji)樹脂包(bao)括甲(jia)醛、尿素(su)及呋喃(nan)(nan)乙醇混(hun)合(he)物(wu)，它們在催化(hua)(hua)(hua)(hua)劑(ji)(ji)如磷酸(suan)的(de)(de)(de)(de)作(zuo)用(yong)(yong)下，使(shi)交(jiao)聯鍵(jian)穿入(ru)固定的(de)(de)(de)(de)聚合(he)物(wu)中(zhong)。若無催化(hua)(hua)(hua)(hua)劑(ji)(ji)，呋喃(nan)(nan)乙醇將會(hui)導(dao)致交(jiao)聯鍵(jian)整(zheng)個(ge)周(zhou)期變長。有了催化(hua)(hua)(hua)(hua)劑(ji)(ji)則使(shi)交(jiao)聯鍵(jian)的(de)(de)(de)(de)反應速率大(da)(da)大(da)(da)增加。因(yin)此，這類黏(nian)結(jie)(jie)劑(ji)(ji)可通過(guo)對混(hun)合(he)物(wu)成(cheng)分的(de)(de)(de)(de)選擇，以此控(kong)(kong)制硬(ying)化(hua)(hua)(hua)(hua)的(de)(de)(de)(de)整(zheng)個(ge)時間。在黑色金屬(shu)鑄造(zao)方法中(zhong)，鑄型(xing)及型(xing)芯(xin)混(hun)合(he)料中(zhong)的(de)(de)(de)(de)尿素(su)成(cheng)分必須嚴加控(kong)(kong)制或不用(yong)(yong)，因(yin)為它能促使(shi)鑄件產生針(zhen)孔縮松。
典(dian)型的(de)芯砂(sha)混(hun)(hun)(hun)(hun)合料含樹脂2%和催(cui)化(hua)(hua)劑0.6%~0.8%.硬化(hua)(hua)時(shi)(shi)間隨催(cui)化(hua)(hua)劑加人(ren)量、混(hun)(hun)(hun)(hun)砂(sha)溫度和混(hun)(hun)(hun)(hun)砂(sha)時(shi)(shi)間而變(bian)。這些(xie)材料在混(hun)(hun)(hun)(hun)砂(sha)機中從開始(shi)混(hun)(hun)(hun)(hun)制(zhi)就(jiu)進(jin)行硬化(hua)(hua)，因(yin)此它的(de)存放(fang)時(shi)(shi)間很短。
熱芯(xin)盒(he)法的混(hun)合料必須(xu)(xu)具(ju)有良(liang)好的流動性。常采用(yong)較弱的催(cui)化劑(ji)并將混(hun)合料吹入芯(xin)盒(he)。在(zai)芯(xin)盒(he)中，當(dang)芯(xin)盒(he)溫度達到200~260℃時(shi)，便產生發熱硬化作用(yong)，反應速率(lv)增(zeng)加，在(zai)30s(秒）內(nei)芯(xin)便可硬化。這種方法的缺是(shi)在(zai)芯(xin)盒(he)回(hui)用(yong)之(zhi)前型芯(xin)必須(xu)(xu)硬化。
冷芯(xin)盒法(fa)采用一種(zhong)(zhong)(zhong)雙成(cheng)分(fen)的(de)液(ye)體有(you)機黏(nian)結劑(ji)。第一種(zhong)(zhong)(zhong)成(cheng)分(fen)是(shi)酚(fen)醛(quan)樹脂作(zuo)(zuo)為溶(rong)(rong)劑(ji)，第二種(zhong)(zhong)(zhong)成(cheng)分(fen)是(shi)多異氰(qing)酸鹽作(zuo)(zuo)為溶(rong)(rong)液(ye)。在懸浮空(kong)氣(qi)和三(san)乙(yi)基胺(an)作(zuo)(zuo)為催(cui)化(hua)劑(ji)的(de)作(zuo)(zuo)用下，酚(fen)醛(quan)樹脂與異氰(qing)酸鹽結合形成(cheng)硬的(de)尿烷樹脂。這種(zhong)(zhong)(zhong)雙成(cheng)分(fen)黏(nian)結劑(ji)采用1:1的(de)比例，混合后(hou)只往型砂中(zhong)加入1%~2%.硬化(hua)時間僅需(xu)10~20s,這是(shi)一種(zhong)(zhong)(zhong)簡單的(de)高(gao)生產率的(de)制(zhi)芯(xin)方法(fa)。已(yi)采用過的(de)三(san)乙(yi)基胺(an)，必須嚴格按照規定，將催(cui)化(hua)劑(ji)徹(che)底進(jin)行分(fen)解并通(tong)風排氣(qi)。硬化(hua)狀態的(de)型芯(xin)含(han)氮量僅為黏(nian)結劑(ji)的(de)3%，較熱芯(xin)盒法(fa)（含(han)量10%)為少。因此，在黑(hei)色金屬(shu)鑄(zhu)件中(zhong)，用冷芯(xin)盒法(fa)制(zhi)得的(de)型芯(xin)，可以大大減少針孔縮松(song)。
有一些大(da)型(xing)鑄(zhu)(zhu)件(jian)完全采用(yong)型(xing)芯(xin)制(zhi)造；每個單獨的型(xing)芯(xin)在(zai)地(di)坑中進行(xing)裝配，然后將(jiang)其安放在(zai)確(que)定(ding)位置(zhi)用(yong)填充砂春(chun)實或夾緊(jin)，這(zhe)個方(fang)法常被選用(yong)于那些設計出(chu)來的模型(xing)不能(neng)從鑄(zhu)(zhu)型(xing)中取出(chu)的場(chang)合。型(xing)芯(xin)的制(zhi)作是用(yong)砂代替濕型(xing)砂春(chun)實于砂箱(xiang)內或吹入砂箱(xiang)內；這(zhe)種(zhong)鑄(zhu)(zhu)型(xing)的烘干與型(xing)芯(xin)的烘干相同(tong)。這(zhe)種(zhong)方(fang)法的選用(yong)條件(jian)：①. 鑄(zhu)(zhu)件(jian)尺(chi)寸要求特(te)別精確(que)；②. 所有型(xing)芯(xin)需(xu)要進行(xing)仔細(xi)的調(diao)整。在(zai)一些情況下(xia)，型(xing)芯(xin)砂型(xing)（組芯(xin)造型(xing)）用(yong)來改善鑄(zhu)(zhu)件(jian)表面(mian)光潔度(du)或允許(xu)生產出(chu)薄壁(bi)鑄(zhu)(zhu)件(jian)。
在不銹鋼鑄造(zao)中，砂型(xing)工藝不會輕易采(cai)用。因此，必須(xu)進行大量試驗(yan)以測試和控制如下性能：
①. 透氣性(xing)，氣體從鑄型型腔排出的(de)能力；
②. 硬度(du)，用標準(zhun)硬度(du)計測(ce)量鑄(zhu)型表面(mian)抵抗變形(xing)的能力；
③. 濕度（含水(shui)量）；
④. 剪切及壓縮強(qiang)度，通過標(biao)準(zhun)儀器(qi)對型芯或(huo)干(gan)態(tai)和濕態(tai)型砂標(biao)準(zhun)試(shi)樣進行測試(shi)；
⑤. 高(gao)濕強(qiang)度，在可達1650℃高(gao)溫的(de)爐中，對(dui)標準試(shi)樣(yang)進行壓力(li)試(shi)驗；
⑥. 潰散性(xing)，表示(shi)試樣在高溫(wen)負荷下破壞的(de)能力；
⑦. 膨脹(zhang)及收縮性(xing)，用(yong)專門(men)附件將試樣裝到同一(yi)爐內進行(xing)試驗；
⑧. 顆粒(li)大(da)小、形(xing)狀及分(fen)(fen)布，用一般的粒(li)度分(fen)(fen)類(lei)法或巖相分(fen)(fen)析法來決定(ding)。
石英砂(sha)價格低廉(lian)且(qie)有足夠的耐(nai)火(huo)(huo)性。因此(ci)在鑄(zhu)(zhu)造(zao)工業中(zhong)廣泛用(yong)于(yu)制(zhi)作(zuo)中(zhong)等(deng)鑄(zhu)(zhu)型。其他耐(nai)火(huo)(huo)材料與(yu)適當(dang)的黏結劑混合(he)也和石英砂(sha)一(yi)樣用(yong)于(yu)造(zao)型。一(yi)些耐(nai)火(huo)(huo)材料的性能和選擇見表2-1.這些材料有許多用(yong)于(yu)特殊目(mu)的，如(ru)砂(sha)型鑄(zhu)(zhu)造(zao)法(fa)中(zhong)的鑄(zhu)(zhu)型鑲塊。
鑄鋼廠中在鑄型的某些主要位置采用鋯砂（ZrO2·SiO2).這種材料比石英砂傳遞鑄件熱量更為迅速。此外，鋯砂與石英砂比較，還有以下優點：
①. 具有低(di)的膨(peng)(peng)脹系數，在加(jia)熱(re)時沒有相(xiang)變，因此不易引起(qi)膨(peng)(peng)脹缺陷；
②. 有較(jiao)高的(de)熔點，能夠防止(zhi)鑄(zhu)件在厚斷(duan)面處由(you)于(yu)鑄(zhu)型－金屬(shu)反應造成的(de)機械粘砂。
基于同樣的原因，特別是在歐洲，多將橄欖石砂［（Mg·Fe)2SiO2]耐火泥（燃燒的火泥）用在黑色金屬鑄件中，偶爾也用來作為面砂，以防止由于膨脹及滲透引起的缺陷。用耐火泥制造的大型鑄件，不像一般砂型那樣會產生結疤和砂斑缺陷。耐火泥比石英砂有較好的抗鋼液沖蝕能力，可用以制作橫澆道、型芯和鑄型。
為了獲(huo)得(de)表(biao)面(mian)(mian)光(guang)潔度較高的鑄(zhu)(zhu)(zhu)件(jian)，包(bao)括(kuo)(kuo)較光(guang)滑表(biao)面(mian)(mian)和(he)減少(shao)機(ji)械(xie)粘砂，有(you)(you)時在(zai)鑄(zhu)(zhu)(zhu)型(xing)(xing)及型(xing)(xing)芯表(biao)面(mian)(mian)上涂(tu)(tu)以涂(tu)(tu)料(liao)(liao)。涂(tu)(tu)料(liao)(liao)由耐火材料(liao)(liao)所組(zu)成(cheng)，其成(cheng)分包(bao)括(kuo)(kuo)有(you)(you)石英螢(ying)石、鋯螢(ying)石或鉻(ge)鐵礦(kuang)螢(ying)石。大多(duo)數(shu)鑄(zhu)(zhu)(zhu)造(zao)廠(chang)采(cai)用(yong)鋯螢(ying)石。耐火材料(liao)(liao)為細粉末狀(zhuang)與水或酒(jiu)精并加入少(shao)量膨潤土一起混(hun)合。涂(tu)(tu)料(liao)(liao)層(ceng)可采(cai)用(yong)刷涂(tu)(tu)或噴涂(tu)(tu)的辦法。在(zai)合型(xing)(xing)之(zhi)前，表(biao)面(mian)(mian)用(yong)氣體噴燈或熱空氣進行烘(hong)干。多(duo)層(ceng)涂(tu)(tu)料(liao)(liao)常用(yong)于厚(hou)壁鑄(zhu)(zhu)(zhu)型(xing)(xing)處(chu)，以保(bao)護鑄(zhu)(zhu)(zhu)型(xing)(xing)，防止機(ji)械(xie)粘砂。粘砂是由于金屬蒸(zheng)氣擴(kuo)散，經可透性鑄(zhu)(zhu)(zhu)型(xing)(xing)，在(zai)鑄(zhu)(zhu)(zhu)型(xing)(xing)表(biao)面(mian)(mian)下孔隙處(chu)凝聚而成(cheng)。
2. 砂型鑄造設計
模(mo)樣(yang)的(de)設計對(dui)生(sheng)產(chan)合(he)格鑄(zhu)件(jian)極為(wei)重要。當生(sheng)產(chan)大型鑄(zhu)件(jian)或(huo)少量(liang)零部(bu)件(jian)以及(ji)試驗件(jian)時(shi)，才考慮制作整體(ti)的(de)木模(mo)或(huo)金屬模(mo)。組裝模(mo)型、模(mo)板(ban)或(huo)分(fen)開的(de)上、下模(mo)樣(yang)通常用(yong)來(lai)生(sheng)產(chan)尺寸精確(que)及(ji)高質量(liang)的(de)鑄(zhu)件(jian)。
整(zheng)體模實質(zhi)上是所生產的單個鑄件的復制(zhi)(zhi)品，見圖2-5(a)。分別制(zhi)(zhi)造(zao)上、下模樣，因此鑄型也分成上、下兩(liang)半，見圖2-5（b)。這種(zhong)模樣主(zhu)要(yao)用于生產大型鑄件。
模(mo)(mo)板(ban)(ban)(ban)［見圖2-5(c)]是將上(shang)半模(mo)(mo)安(an)裝在(zai)(zai)底(di)(di)板(ban)(ban)(ban)的(de)一(yi)面，而將下(xia)半模(mo)(mo)安(an)裝在(zai)(zai)該(gai)底(di)(di)板(ban)(ban)(ban)的(de)另一(yi)面；澆注冒口(kou)系統也都安(an)裝在(zai)(zai)底(di)(di)板(ban)(ban)(ban)上(shang)。模(mo)(mo)板(ban)(ban)(ban)適用于機械化(hua)的(de)大批(pi)量生產。在(zai)(zai)許多實際生產中，用兩個分開(kai)的(de)模(mo)(mo)樣(yang)及造(zao)型(xing)機分別生產上(shang)、下(xia)箱(xiang)是較經濟(ji)的(de)。
砂型(xing)鑄造(zao)法可(ke)生(sheng)產的鑄件最小壁(bi)厚為5.0mm或略微厚些(xie)。選擇合適模(mo)具、合理地進行鑄件設(she)(she)計和(he)選擇適宜(yi)造(zao)型(xing)方法，對(dui)于大(da)(da)多數合金來(lai)說(shuo)，加(jia)工(gong)(gong)出薄(bo)壁(bi)鑄件是可(ke)能(neng)的。但(dan)對(dui)于鉻系合金，加(jia)工(gong)(gong)薄(bo)壁(bi)鑄件則會遇到一些(xie)困難。當牽(qian)涉復雜設(she)(she)計時，采用(yong)奧氏(shi)體 Cr-Ni牌(pai)號合金是較有利(li)的，因為它(ta)具有較好的流動性(xing)。對(dui)于需要切削加(jia)工(gong)(gong)的表面，在(zai)標準的鑄造(zao)設(she)(she)計中，其加(jia)工(gong)(gong)余量為3.0mm或更大(da)(da)些(xie)。當采用(yong)特殊的型(xing)芯鑲(xiang)塊或涂料，加(jia)工(gong)(gong)余量可(ke)以減(jian)少。
鑄(zhu)件(jian)(jian)的(de)(de)尺(chi)(chi)寸(cun)公差取決于模具(ju)、結構設(she)計(ji)和鑄(zhu)件(jian)(jian)的(de)(de)大(da)小。在大(da)多(duo)數情況下，所有(you)鑄(zhu)件(jian)(jian)尺(chi)(chi)寸(cun)和鑄(zhu)孔位置(zhi)公差都控制在5.0mm/m以(yi)內。因為收(shou)(shou)縮(suo)(suo)(suo)是隨不(bu)同(tong)鑄(zhu)型(xing)(xing)抵抗(kang)鑄(zhu)件(jian)(jian)自由(you)收(shou)(shou)縮(suo)(suo)(suo)而(er)變化的(de)(de)，故鑄(zhu)造(zao)設(she)計(ji)所提(ti)供的(de)(de)收(shou)(shou)縮(suo)(suo)(suo)量(liang)只能是一(yi)個簡單的(de)(de)平均數。當(dang)鑄(zhu)件(jian)(jian)要(yao)求尺(chi)(chi)寸(cun)的(de)(de)精確度較(jiao)高時(shi)，一(yi)個簡單的(de)(de)模樣需要(yao)同(tong)時(shi)考(kao)慮(lv)幾(ji)個不(bu)同(tong)方(fang)向的(de)(de)收(shou)(shou)縮(suo)(suo)(suo)量(liang)。此外，如(ru)果造(zao)型(xing)(xing)方(fang)法不(bu)同(tong)，加(jia)工(gong)同(tong)一(yi)鑄(zhu)件(jian)(jian)就(jiu)可(ke)能需要(yao)完全(quan)不(bu)同(tong)的(de)(de)模樣以(yi)適應(ying)不(bu)同(tong)的(de)(de)收(shou)(shou)縮(suo)(suo)(suo)量(liang)。
鑄(zhu)(zhu)孔的(de)尺寸大(da)小取(qu)決于(yu)該孔的(de)位置精確度及所需(xu)的(de)公差(cha)。砂型(xing)(xing)鑄(zhu)(zhu)造(zao)型(xing)(xing)芯最小直徑不小于(yu)鑄(zhu)(zhu)件壁厚(hou)的(de)一半或6.0mm,通常是更大(da)些。如果(guo)鑄(zhu)(zhu)孔相對于(yu)基準面而言為緊配合公差(cha)，一般采(cai)用鉆孔較(jiao)鑄(zhu)(zhu)孔為好。
一次性砂型是在模(mo)(mo)樣上填(tian)砂舂實，然后模(mo)(mo)樣必須從型腔中(zhong)取(qu)出，起模(mo)(mo)時敲打或振動(dong)模(mo)(mo)樣方能拔出，但對于所有垂(chui)直分型面(mian)的表面(mian)都需要有斜度(du)。這個斜度(du)稱為(wei)拔模(mo)(mo)斜度(du)，通(tong)常在1°~1.5°之間。
由(you)(you)于(yu)不銹(xiu)鋼澆注(zhu)溫度高，鑄(zhu)件(jian)(jian)在鑄(zhu)型(xing)(xing)中(zhong)容易(yi)產生開裂或(huo)裂紋。這(zhe)種(zhong)缺陷是由(you)(you)于(yu)鑄(zhu)型(xing)(xing)阻(zu)止鑄(zhu)件(jian)(jian)收(shou)縮所引起(qi)的(de)(de)，也是由(you)(you)于(yu)設計(ji)不合理(li)造成的(de)(de)。改(gai)善型(xing)(xing)砂的(de)(de)潰(kui)散(san)性(xing)可以(yi)明顯控制鑄(zhu)型(xing)(xing)的(de)(de)阻(zu)力(li)。金(jin)屬鑄(zhu)造者可以(yi)通過調整(zheng)型(xing)(xing)砂的(de)(de)成分來控制鑄(zhu)型(xing)(xing)的(de)(de)潰(kui)散(san)性(xing)。但在很(hen)多情況(kuang)下，由(you)(you)于(yu)鑄(zhu)件(jian)(jian)設計(ji)不合理(li)，用這(zhe)種(zhong)方法是不能消除這(zhe)一缺陷的(de)(de)。改(gai)變(bian)鑄(zhu)件(jian)(jian)設計(ji)，避(bi)免(mian)鑄(zhu)件(jian)(jian)薄(bo)斷面(mian)的(de)(de)過早凝(ning)固和(he)阻(zu)礙厚斷面(mian)的(de)(de)收(shou)縮，往(wang)往(wang)能減小鑄(zhu)造應力(li)。當(dang)鑄(zhu)件(jian)(jian)的(de)(de)斷面(mian)均勻(yun)時，則(ze)不太容易(yi)產生裂紋，但厚斷面(mian)熱(re)節處常常是產生這(zhe)類缺陷的(de)(de)原因。
如果要獲得(de)合格(ge)鑄件(jian)(jian)就必須控制(zhi)鑄件(jian)(jian)凝固時的(de)(de)(de)溫度(du)梯度(du)。設計(ji)者(zhe)應(ying)(ying)認(ren)識到(dao)(dao)(dao)厚(hou)的(de)(de)(de)斷面(mian)(mian)不可(ke)能(neng)從(cong)薄的(de)(de)(de)斷面(mian)(mian)得(de)到(dao)(dao)(dao)補縮(suo)，如圖(tu)2-6所(suo)示(shi)的(de)(de)(de)T形(xing)斷面(mian)(mian)。從(cong)所(suo)畫(hua)的(de)(de)(de)圖(tu)中可(ke)以看到(dao)(dao)(dao)d區(qu)的(de)(de)(de)金(jin)屬(shu)量較(jiao)a、b或c這三個(ge)(ge)區(qu)為(wei)大，因(yin)此(ci)(ci)在d區(qu)中心的(de)(de)(de)金(jin)屬(shu)是(shi)(shi)一(yi)個(ge)(ge)熱節，它(ta)最(zui)后凝固。通(tong)常，在熱節上面(mian)(mian)安放(fang)一(yi)個(ge)(ge)冒口是(shi)(shi)不經濟的(de)(de)(de)，因(yin)此(ci)(ci)，熱節必須與(yu)它(ta)有(you)一(yi)定的(de)(de)(de)距離，通(tong)過過橋來補縮(suo)。在這樣(yang)的(de)(de)(de)例子中，如果過橋首選凝固，熱節就會發生(sheng)收縮(suo)。由于熱節是(shi)(shi)最(zui)后凝固，強(qiang)度(du)低，因(yin)此(ci)(ci)金(jin)屬(shu)很(hen)可(ke)能(neng)就產(chan)生(sheng)開裂。因(yin)此(ci)(ci)，開裂缺(que)陷(xian)常常是(shi)(shi)與(yu)熱節的(de)(de)(de)收縮(suo)聯系(xi)在一(yi)起的(de)(de)(de)。很(hen)明顯設計(ji)者(zhe)應(ying)(ying)使(shi)熱節的(de)(de)(de)尺寸為(wei)最(zui)小。圖(tu)2-7表示(shi)在負荷應(ying)(ying)力允許條(tiao)件(jian)(jian)下，使(shi)一(yi)個(ge)(ge)連(lian)(lian)接(jie)斷面(mian)(mian)壁厚(hou)盡可(ke)能(neng)薄的(de)(de)(de)情況。X形(xing)連(lian)(lian)接(jie)，對鑄造來說是(shi)(shi)特別困難的(de)(de)(de)；可(ke)采用(yong)位移法（見圖(tu)2-8)來改(gai)進(jin)鑄件(jian)(jian)設計(ji)。在圖(tu)2-9所(suo)示(shi)的(de)(de)(de)框架形(xing)鑄件(jian)(jian)中，設計(ji)者(zhe)應(ying)(ying)將X形(xing)連(lian)(lian)接(jie)改(gai)為(wei)Y形(xing)連(lian)(lian)接(jie)。圖(tu)2-10所(suo)示(shi)的(de)(de)(de)是(shi)(shi)L形(xing)連(lian)(lian)接(jie)較(jiao)好(hao)的(de)(de)(de)設計(ji)經驗。必須注意(yi)所(suo)有(you)連(lian)(lian)接(jie)法都應(ying)(ying)避免尖(jian)(jian)角。用(yong)圓角代替尖(jian)(jian)角，使(shi)鑄件(jian)(jian)在許多方面(mian)(mian)的(de)(de)(de)質(zhi)量得(de)到(dao)(dao)(dao)改(gai)善。
①. 尖角處的型砂(sha)，在澆注時(shi)容易被沖刷浸蝕，所以應盡(jin)力避免。
②. 圓角增加（減少）了連(lian)接處的鑄(zhu)型表面積，因此減少連(lian)接點的凝固時間。
③. 單純從機械設計的觀點看，圓角將大大地減少應力集中。
L 形連(lian)接的應(ying)力(li)集(ji)中系數，如(ru)圖 2-11 所(suo)示。
為(wei)(wei)了控制鑄件的(de)(de)(de)定向(xiang)凝固，假如可能，斷(duan)面(mian)(mian)應盡可能朝冒口處傾斜。往往認為(wei)(wei)均(jun)勻斷(duan)面(mian)(mian)是最(zui)(zui)好(hao)(hao)的(de)(de)(de)設計(ji)，但這個概念對鑄造工(gong)作者來說就不一定如此。如圖2-12(a)所示的(de)(de)(de)閥體的(de)(de)(de)設計(ji)，沒有(you)(you)考(kao)慮到定向(xiang)凝固對鑄件很(hen)有(you)(you)利(li)，圖2-12(b)被認為(wei)(wei)是最(zui)(zui)好(hao)(hao)的(de)(de)(de)設計(ji)，因為(wei)(wei)它(ta)的(de)(de)(de)厚(hou)斷(duan)面(mian)(mian)容易為(wei)(wei)合理布置的(de)(de)(de)冒口所補縮，且斷(duan)面(mian)(mian)連接半徑(jing)較大(da)。
