离心铸管金属型所受周期性的热冲击要强于铸造铸铁件的重力铸造金属型。温度的迅速变化导致金属型壁内的各层处于频繁的拉压状态，所产生的应力很容易超过金属型材质的力学性能极限，在内表面，尤其在承口过渡区产生龟裂。故每当生产200-500支铸管后，必须将金属型换下进行打点维修，消除应力，整合裂纹，以延长试用寿命。虽然在铸管尺寸公差范围内，金属型可进行若干次修补、扩孔，但总的使用寿命也会受到限制。
金属型内表面的龟裂随时在发生。当裂纹达到一定宽度，又不及时维修时，铁液会进入裂纹，并局部融合产生粘接，从而使铸管不能从金属型内拔出，使金属型报废。水冷金属型的生产率非常高：对于直径为80-100mm的管子，生产率高达50-65支/H。拔管时，管子的插口端完全在管模内拖动，管端经常有金属飞刺、结瘤，而金属型受热变软，往往后在拔管时在金属型表面划出纵向沟槽，从而成为损坏金属型的主要原因之一。此外金属型在热应力作用下也会发生变形，当变形量超出一定范围时，就不能满足铸管的尺寸精度要求，造成报废。
热裂是金属型报废的主要原因，占75%-80%；其次是拔管损坏占12%-15%，然后是变形和粘接侵蚀。关于热裂，一般不恰当的工艺操作是其造成热裂的主要原因。
金属型的使用寿命是指其在废弃前生产的铸管总数量。此时的金属型已经过多次修复，继续修复在经济上不合算，修复后生产的铸管质量与尺寸公差均难以保证。金属型的使用寿命与其材料性能、浇注工艺及维修水平有关。
金属型材料应该具有高的强度同时又有良好的韧性。离心铸管金属型一般由低合金钢制作。
金属型经受周期性的热冲击，这是工作条件所决定的。要提高金属型寿命，除正确操作和维护外，合适的选材、冶炼、成形、热处理都起着决定性的作用。
国内普遍采用的金属型材料是20CrMo、30CrMo、35CrMo、42CrMo和21CrMo10, 国外是34CrMo4和21CrMo10.
21CrMo10具有较高的合金含量，Ac1达到7680C，具有较好韧性，因而具有优良的的阻止热裂纹形成特性，具有较长的使用寿命，是离心铸管金属型的首先材料，尤其适用于热冲击大、直径在400mm以上的铸管金属型铸造。
金属型材料是影响金属型寿命的重要因素，但不是全部，工艺操作与维护具有更大的影响。因此在离心铸造金属型的材料选定之后，还必须注意下列影响金属型寿命的几点因素：
1）浇注温度应尽量低，以减少金属型表面的热负荷和最高表面温度。球磨铸铁的浇注温度随管子的大小通常控制在1350（大口径）-1430℃，灰铸铁的流动性好、杂质少，故浇注温度可低50℃左右。
2）合适的生产率。过高过低的生产率都会损害金属型的寿命，稳定连续地生产可使金属型温度变化控制在相对窄小的范围。
3）金属型内喷涂料。 水冷金属型无法使用涂料，但其他方法应尽量使用涂料。金属型表面有0.2-0.3mm的涂料层可使金属型内最高温度降低150℃左右，涂层越厚、降温越大。涂层可明显减少金属型热裂的形成，避免金属型与管子的粘模，有利于脱管。因此喷涂料的金属型其寿命和水冷金属型相比可成倍地提高。金属型内衬4-5mm砂可使内壁温度控制在450℃以下，虽然降低了生产率，恶化了管子表面粗糙度，但能获得高的金属型使用寿命。
4）金属型内撒管模粉，在达到瞬时孕育效果的同时，也降低了铁液前沿的温度，起了降低浇注温度的作用。
5）金属型的表面强化。用喷丸、尤其是锤击方法使金属型表面进行冷作硬化。蜂窝状的表面结构有利于抑制热裂的形成和减少临界网络状裂纹形成。
6）正确的维护。在日常生产中要密切注意：金属型内表面变化情况；及时对裂纹进行磨削与修理；堆焊时一定要预热；堆焊后一定要进行退火；重新加工后要进行表面强化处理。
铸型内表面预先进行锤击可使金属型内壁作强化，有利于消除使用过程中的热疲劳应力、弥合微裂纹，并可增加浇注过程中与铁液的摩擦力，减少铁液与管壁的相对滑动。因此不论是新加工的水冷型或重新翻修过的水冷金属型，在使用前都必须进行锤击强化。锤击前，金属型一般还需进行磨削，为此一般使用专用的磨削打点机。
离心铸管金属型在经过若干次浇注后型腔出现磨损，其两端内表面，会产生微裂纹，这时必须把裂纹层车削掉，然后进行补焊修复。
新金属型加工好后，还必须进行一次预备处理：即把金属型加热到95-150℃，然后喷一层饱和过硫酸铵，经过一定时间后再用清水冲洗干净。这样处理的目的在于去掉金属型表面的油污，使金属型内表面受轻微腐蚀变粗糙，从而使涂料有更好的附着力。
BYL-Wuhan-20221003
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