3.芯头的设计
芯头是砂芯的定位、支撑和排气结构，在设计时需要考虑如何保证定位准确、能承受砂芯自身重量和液态合金的冲击、浮力等外力的作用以及把浇注时在砂芯内部产生的气体引出铸型等问题。
（1）芯头尺寸的确定。芯头可分为垂直芯头和水平芯头两大类。由于芯头的直径(或宽度)通常与砂芯的直径(或宽度)相同，所以确定芯头承压面积、确定芯头尺寸，对于垂直砂芯实际上只是确定芯头的高度;对于水平砂芯就是确定芯头的长度。
（2）芯头斜度的确定。为了便于造型、造芯、下芯和合型操作，芯头在造型取模和下芯方向有一定的斜度。对于垂直砂芯，其芯头和芯座的上部斜度(p)一般要比下部斜度(a)大;对于水平砂芯，有时为了简化芯盒结构，只在芯座(或模样芯头)上带有斜度。上芯座斜度一般约取10°，下座斜度约取5°;为了保证芯头与芯座的配合，形成芯座的模样芯头的斜度盛取正偏差，芯盒中芯头部分的斜度取负偏差。
（3）芯头与芯座的配合间隙的确定。芯头与芯座的配合关系和轴与轴承的配合相似，必须有一定的装配间隙。如果间隙过大，虽然下芯、合型较方便，但是铸件尺寸精度较低，甚至合金液可能流人间隙中造成大量“披缝”，使铸件落砂、清理困难，或堵塞芯头的通气孔道，使铸件造成气孔等缺陷;如果间隙过小，将使下芯、合型操作困难，易产生掉砂或塌箱等缺陷。
（4）压环、防压环和积砂槽。压环(压紧环)指在上模样芯头上车削一道半圆凹沟(r：2～5mm)，造型后在上芯座上凸起一环型砂，合型后它能把砂芯压紧，造成消失模叠层的原因，避免液体金属沿间隙钻入芯头，堵塞通气道。这种方法只适用于机器造型的湿型。
消失模铸造中铸钢件的增碳解决方法
消失模铸造，在整个铸造行业是属于“绿色环保型铸造”，由于铸件的尺寸精密度高、生产成本低等各种优势，逐渐被国内越来越多的铸造企业所认可。然而在其发展的同时，由于模样材料的性能得到不完善与发展，从而导致消失模铸造在浇注铸钢产品时会引起增碳、气孔、反喷等缺陷，使该技术的推广受到了很大的限制，这就严重制约了消失模铸造在铸钢应用上的滞后。在无法找到合适的原辅材料的情况下，消失模铸造的价格，铸钢企业寻求了另一种先烧后浇的消失模空壳浇注工艺，而非直接浇注，殊不知先烧后浇只能停留于实验少量生产，对于大批量生产铸钢件时会产生很多一系列的问题。1、模样材料中气与碳的来源：1.1 模样材料的主体原材料：丙1烯酸酯类、苯1乙烯、戊烷。1.2 EPS含****苯乙1烯。普通共聚物含MMA70%、苯乙1烯30%。EMB含丙1烯酸酯类90%、苯乙1烯10%。1.3 丙1烯酸酯类（或MMA）原材料的分子结构属于拉开式链接，燃烧时分解成有机气态小分子、CO2、H2O，这就是模样在裂解时所产生的气之一。苯乙1烯含有苯环结构，全链式分解，燃烧时分解成焦状多聚体，也就是我们常说的碳焦油，这就是模样在裂解时所产生的碳的主因。戊烷属于碳氢化合物，性质如汽1油，如何解决消失模流痕问题，燃烧时分解成气与微碳。
(3)淬火、回火(调质处理)。淬火、回火是提高低铬铸铁硬度和强度、改善抗磨性能的工艺手段。但是低铬铸铁淬火存在着实际困难和风险，首先是低铬铸铁中大量碳化物边缘或端部在温度急骤变化时产生的应力集中效应以及渗碳体型碳化物本身存在许多晶体缺陷，在应力作用下这些缺陷容易成为裂纹源，造成铸件开裂。其次，碳化物与奥氏体在相变或温度变化时比容变化有显著差异，也会使铸件发生宏观或微观裂纹。
需要淬火的低铬铸铁件必须严格控制含碳量和碳化物体积分数。铸件含碳量不宜超过2.5%，一般采用w(C)=2.2%~2.5%。另外，凡是淬火的铸件必须经过变质处理。减少碳化物体积分数、改变碳化物分布状态、减少连续分布的碳化物，对预防淬火裂纹都是很有效的。
低铬铸铁件以下述两种工艺进行硬化：
(1)风冷硬化;
(2)等温淬火。
风冷硬化应先将铸件加热到960~980℃，进行奥氏体化。此温度高于中碳铬钢的淬火加热温度。在此温度保温2~5h(保温时间根据铸件厚度确定)，沧州消失模，促进碳和铬从奥氏体以二次碳化物形式析出，降低奥氏体含碳量，提高M?点，改善材料硬化性能。然后出炉空冷或风冷。
为了避免铸件开裂，低铬铸铁淬硬时要注意控制加热和冷却速度。较厚的成形铸件平均加热速度100~150℃/h。添加了提高淬透性的元素(钼、铜、镍等)的低铬白口铸铁，一般应采用空冷或风冷，即可获得HRC52~55的硬度。例如，w(C)=2.6%、w(·Cr)=4.0%、w(Mo)=1.2%、w(Cu)=1%的60mm厚的低铬白口铸件经980℃奥氏体化以后强制空冷可获得HRC53~55硬度。
淬硬后的低铬铸铁件必需尽快回火，消减淬火产生的相变应力。回火温度250℃，回火时间1~4h。保温结束后即时出炉空冷。
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