鑄鐵件表面皺皮(積碳)是指鑄件表面有厚薄不同的皺皮，有波紋狀、滴瘤狀、冷隔狀、渣狀或夾氣夾雜狀等。波紋狀較淺，其余皺皮則較厚、較深。其表面常呈輕質(zhì)發(fā)亮的碳薄片(光亮碳膜)，深凹溝陷處充滿煙黑、碳黑等。皺皮的厚度為0.1-1.0mm，甚至超過10mm，導(dǎo)致鑄件報廢。這種缺陷往往在鐵液最后流到的部位或液流的“冷端”部位。大件出現(xiàn)在上部；15-20mm現(xiàn)在側(cè)面或鑄件的死角部位，這與澆注系統(tǒng)(頂注、底注、側(cè)注、階梯注)有關(guān)。當(dāng)1350-1420℃的鐵液注人型內(nèi)時，EPS或STMMA料模急劇分解，在模樣與鐵液間成氣隙，料模熱解形成一次氣相、液相和固液氣相主要由CO,CO2,H2,CH4,和分子量較小的乙烯及其衍生物組成；液相由苯、甲苯、乙烯和璃態(tài)聚苯乙烯等液態(tài)烴基組成；固相主要是由聚苯乙烯熱解形成的光亮碳和焦油狀殘留物組成，因固相中的光亮碳與氣相、液相形成熔膠粘著液相也會以一定速度分解形成二次氣相和固液態(tài)中的二聚物、三聚物及存在再聚合物，這當(dāng)中往往會出現(xiàn)一種粘稠的瀝青狀液體，這種液分解物殘留在涂層內(nèi)側(cè)，一部分被涂層吸收分在鑄件與涂層之間形成薄膜，這層薄膜在還原(CO)氣氛下形成了細(xì)片狀或皮屑狀、波紋狀的結(jié)晶殘?zhí)技垂饬撂?，此種密度較低(疏松)的光亮碳與鐵液的潤濕性很差，因此在此鑄件表面形成碳沉積(皺皮)。
A．影響因素
(1)泡塑模樣：模料EPS比EPMMA,STMMA更容易形成皺皮，因為EPS含碳量比后二者高，其中EPS含碳92% , STMMA(苯乙烯—甲基丙烯酸甲脂共聚樹脂)含碳69.6% , EPMMA(可發(fā)性聚甲基丙烯酸甲脂)含碳60.0%；此外，模樣密度越高體積越大，分解后液相產(chǎn)物越多，越容易產(chǎn)生皺皮。
(2)鑄件材料成分的影響：含碳低的鑄鐵件(合金鑄鐵)，模型分解產(chǎn)物中的碳可以部份溶解其中，不易產(chǎn)生皺皮；含碳高的鑄鐵(球鐵)最易形成皺皮缺陷。
(3)澆注系統(tǒng)影響：澆注系統(tǒng)對鐵液充型流動場及溫度場有著重大影響，直接決定著EPS(EPMMA,STMMA)模料的熱解產(chǎn)物及其流向；加大直、橫、內(nèi)澆道截面積，易產(chǎn)生皺皮(模料量增多)。頂注要比底注出現(xiàn)皺皮幾率小，頂部冒口有利于消除皺皮。
(4)鑄件結(jié)構(gòu)影響：鑄件的體積與表面積之比(模數(shù))越小，越有利于模型熱解產(chǎn)物排出，皺皮缺陷產(chǎn)生傾向越小。
(5)澆注溫度的影響：隨著澆注溫度的提高模料熱解更徹底，氣相產(chǎn)物比例增加，液、固相產(chǎn)物減少，有利于減少或消除皺皮現(xiàn)。
(6)涂料層及型砂透氣性的影響：涂層及型砂透氣性越高，越有利于模型熱解產(chǎn)物的排出，減少了形成皺皮傾向，因此，涂層越薄、涂料骨料越粗，型砂粒度越粗，越有利于排氣，減少皺皮出現(xiàn)。
(7)負(fù)壓度影響：實踐證明，隨鑄型負(fù)壓度提高，皺皮缺陷減少或消除。因為負(fù)壓度越高，充型速度越快，澆注時間變短，致使低粘度的液相產(chǎn)物來不及轉(zhuǎn)變?yōu)楦哒扯纫合喾纸猱a(chǎn)物，光亮碳出現(xiàn)減少；負(fù)壓度越高，越有利于模樣熱解產(chǎn)物通過涂料層進人砂層，越有利于減少皺皮形成或出現(xiàn)。
(8)工藝參數(shù)配合的影響：澆注溫度，澆注速度，真空度等工藝參數(shù)配合不當(dāng)會引起皺皮。當(dāng)澆注速度加快時，流股變粗，如果沒有相應(yīng)提高真空度，常會出現(xiàn)皺皮。
B．防止措施
(1)采用低密度EPS或EPMMA作模樣材料；較大的鑄件或直澆道，可采用空心的模樣和直澆道以減少發(fā)氣量，模料密度0.016~0.022 gcm3為宜。
(2)澆注系統(tǒng)應(yīng)保證鐵液流動平穩(wěn)、平衡、迅速地充滿鑄型，以保證泡沫塑料殘渣和氣體逸出型腔外或被吸排入涂層和干砂空隙中，盡量減少澆注過程中鐵液流熱量的損耗，以利加速模料氣化。采用頂注和側(cè)注雖不易出現(xiàn)皺皮，但會產(chǎn)生內(nèi)部富碳缺陷(因為下落的鐵液流易將模樣分解后的殘留物卷入)；底注能減少鑄件內(nèi)部富碳缺陷，但易在頂面，特別是厚大部位造成皺皮。對于高度不大的小鑄件宜采用頂注，大件宜采用階梯式側(cè)注，并保證內(nèi)澆道由下而上逐層進鐵。在頂端或殘余物擠至死角處設(shè)置集渣冒口，或加大切除量，將皺皮集中去除。
(3)提高澆注溫度和澆注速度，使鐵液有充分熱量將模料氣化，減少其分解物中的固相、液相及玻璃態(tài)成分。鐵液澆注溫度宜比砂型鑄造高30-80℃，或再高些，對于負(fù)壓干砂消失模鑄造鐵液澆注溫度以1 420~ I 480℃為佳。澆注液流股由細(xì)、小，變粗、大，再轉(zhuǎn)細(xì)、小。收包時，冒口要補澆。
(4)合理地控制負(fù)壓度，由于負(fù)壓缺氧，澆注時模料將主要發(fā)生氣化，而很少燃燒，使發(fā)氣量大為降低104 g泡沫塑料模在空氣中1 000℃燃燒時生成1000 L氣體；在缺氧條件下只產(chǎn)生100L氣體。并且，氣體產(chǎn)物能及時通過干砂型被抽去，鐵液與模樣之間的間隙壓力降低，鐵液充型速度加快，有利于模樣分解。
(5)提高涂層的透氣性。涂料的透氣性取決于涂料中耐火材料的粒度、配比及涂層厚度，好的涂料涂層在0.5~1.0 mm已具有足夠強度并有良好的透氣性。涂層過厚會使透氣性下降，逸氣通道受阻，易產(chǎn)生氣孔、皺皮等缺陷。球墨鑄鐵件涂料不能加入有機物將其烘干而提高透氣性，因為涂料中存在著有機物的殘余，增加了C,H2含量反而易致氣孔或皺皮。
(6)降低鑄鐵碳當(dāng)量，減少自由碳數(shù)量，配料時盡量按標(biāo)準(zhǔn)化學(xué)成分下限熔煉鐵液。型砂可采用具有氧化性能脫碳的702砂。
影響皺皮缺陷的因素是多方面的，應(yīng)緊緊抓住有利于泡沫塑料模氣化這個中心因素，綜合考慮各方面影響問題。制定出最佳工藝來保證獲得無皺皮的優(yōu)質(zhì)消失模澆注鑄鐵件。
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