一、不锈钢精铸件夹砂（起皮）的产生
夹砂是铸件表层起一层金属皮，故习惯又称为“起皮”，是硅溶胶、硅酸乙酯型壳不锈钢熔模铸件较常见的一种铸造缺陷。这种缺陷常常出现在较大平面处。
起皮的直接形成原因是表层(或第二层型壳)膨胀鼓起如图1所示，鼓起较大，钢水浸入,就形成夹砂。
形成型壳鼓起的原因较多，主要有：
1)耐火材料热膨胀率过大，这是型壳表层隆起的主要原因，特别是面层(及第二层)撤砂又过细时，在大平面上就由于累积的热膨胀量而呈现型壳隆起。适当改用较粗的撒砂有利于消除此缺陷。但可能要降低铸件表面光洁度。
2)表层、二层与加固层型壳之间结合不牢，这样，面层(或第二层)热膨胀就容易形成隆起，与加固层分离。结合不牢的原因或是面层(第二层)与加固层撤砂粒度差别过大，或是面层，二层涂完后不及时撤砂(使用硅酸乙酯涂料时要注意，它易干，不及时撒砂各层就结合不牢)，或者撒砂后浮砂过多等。不注意这些情况，型壳甚至浇注前就分层而脱落。因此，这种缺陷有时是季节性的，夏季室温高，干燥快，而硬化后风干时间不改变，就可能出现。
3)面层(二层)强度过低，砂粒之间连结很弱，热膨胀时就极易开裂隆起。形成型壳强度过低的原因可能是硬化不足，或是涂料过粘，或是在转角处形成涂料堆积。
4)以G08末级导叶片材质ZCOCr19Ni9、铸件重量为40Kg，铸件+冒口=60Kg的三维扭曲叶片为例，制壳采用硅溶胶+硅酸乙醋复合型壳，制好的型壳厚度约为20毫米。涂好的型壳，脱蜡后进行一次焙烧，其一次焙烧工艺如图2所示。经一次焙烧后的型壳装箱，再进行二次焙烧，其二次焙烧工艺如图3所示。型壳二次焙烧后，我们发现浇注的铸件夹砂现象较严重，夹砂缺陷占30%以上。铸件夹砂的形成原因主要是高岭石在加热过程中的变化引起。
高岭石在加热过程中有一系列物理一化学变化。纯高岭石在1595℃前不出现液相，但要发生脱水、分解、化合、重结晶、晶体长大等过程，最后平衡相为莫来石和方石英。
高岭石加热反应式为：
某高岭石粘土的加热特征曲线。
粘土中常含有一定数量杂质，在800-1000℃以上，会明显地与Si02、Al2O3，作用生成低共熔物或易熔硅酸盐，在高温下形成液相，促使粘土烧结。另外，杂质在高温下还会对部分莫来石起分解作用，因而使莫来石的实际形成量低于理论值，通常波动于30%-50%。钛的氧化物能固溶入莫来石晶相中，促进莫来石的形成。Ca0和R2O则起抑制莫来石形成的作用。
这一系列物理-化学反应使粘土的体积发生收缩，见图5所示。大部分粘土从600-650℃开始收缩，在900-1000℃以前收缩缓慢，在此温度以上收缩急剧增加，约在1250-1350℃时收缩终止。含杂质多的粘土加热收缩大;而含石英较多的粘土则因石英的多晶转变体积收缩较小。一般粘土的加热收缩常波动于2%-8%之间。
装箱的型壳加热到850℃出炉后，放置十分钟时，型壳温度只有300-400℃而钢水浇注温度为1580℃,浇注过程中钢液激裂热冲击型壳内表面以及浇注后受铸件高温烘烤以及从图4中可知800-1200℃时，型壳收缩率的急剧变化，最终导致型壳起皮。
二、不锈钢精铸件起皮的防止
由以上分析可知，防止不锈钢铸件夹砂的根本措施是防止型壳内表面起皮。
1.防止型壳内表面起皮
生产现场解剖型壳发现，型壳脱蜡前，内表面光洁、平滑，无任何起皮，而蒸汽脱蜡后型壳内表面则出现起皮。防止蒸汽脱蜡时型壳内表面产生起皮的关键是优化制壳、脱蜡工艺。另外，现场跟踪发现，内表面光洁、平滑，无任何起皮的型壳，经加热到850℃出炉后，浇注时，铸件夹砂严重。防止铸件夹砂的关键是装箱的型壳加热到850℃后必须保温。
1)提高面层型壳的透气性。
蒸汽脱蜡时，蒸汽热量通过型壳传向蜡模表层，再由表层传向蜡模内层，蜡模受热膨胀而可能导致型壳起皮。蜡模表层在蜡模整体膨胀前溶化，当型壳面层具有良好的透气性时，蜡模表层熔化后的蜡液浸渗型壳表层，在蜡模和型壳之间出现间隙，减轻了蜡模整体受热膨胀对型壳产生的张力，防止了型壳起皮。因此面层涂料中的粉料和撒砂粒度应适当粗些，粉液比应适当低些。
2)提高型壳干燥率
所示是型壳干燥率和型壳强度的关系。从图5可知，型壳越干燥型壳强度越高，承受脱蜡时蜡模膨胀的能力越强，型壳越不容易起皮、开裂。型壳内表面起皮主要与面层和第二层有关，因此面层和第二层的干燥将影响内表面起皮的产生。硅溶胶型壳的面层，不允许干燥过快、过度，干燥过快、过度会引起面层剥离。可是第二层、第三层制壳操作和干燥将间接影响面层的干燥，特别是第二层。第二层沾浆时粘结剂中的水分将向面层渗透.第二层沾浆操作慢、时间长，则渗入面层的水分多。另外，第二层干燥时，面层水分同时也向外扩散而干燥。第二、三层干燥充分，面层型壳的干燥率也相应提高。
3)脱蜡时快速装壳，迅速升压、缓慢降压脱蜡时型壳起皮现象同装壳和升压情况密切相关。
脱蜡初期热量如能通过型壳迅速传至蜡模表层，蜡模表层在蜡模整体膨胀前熔化，蜡的一部分浸入型壳内表面，一部分有浇注系统熔出，此时型壳将不容易开裂、起皮。快速装壳，可以保证脱蜡釜内温度不会有较大的下降。脱蜡结束后应漫漫打开排气阀泄压。降压太快，型壳内外压力差大，型壳内层在残留蒸汽压力作用下向外膨胀，也会导致型壳开裂及起皮。
2.提高浇注时型壳温度和降低钢液浇注温度及提高型壳透气性。
为了提高型壳温度、我们改进了型壳二次焙烧工艺见图6所示。装箱的型壳，加热到850℃保温时间大于1-1.5h时，砂子内部已经透烧到850℃ ,型壳出炉后遇冷空气马上降温至500-550℃，这时，已经蓄热的高温砂子不断地给型壳提供热量，保证型壳的温度约在850℃，钢水浇注时型壳温度提高到1200℃以上，保证了型壳收缩缓慢。另外，应适应降低钢液的浇注温度，才能避免浇注过程中型壳与钢水的温差大引起的钢液激烈热冲击产生的型壳起皮现象。再就是，为了有效地预防铸件夹砂，应提高型壳透气性，提高型壳透气性除采用粒度较粗的耐火粉料和撒砂外，过渡层、背层涂料中加入适量石墨粉，或使用快干硅溶胶粘结剂等。
三、结论
1)不锈钢熔模铸件表面起皮产生的另一原因是硅溶胶型壳蒸汽脱蜡时型壳内表面出现起皮。
2)提高型壳透气性和第二、三层的干燥率，脱蜡时快速升压，缓慢降压，以及提高浇注时型壳温度、降低钢液浇注温度等措施可以有效地防止起皮产生。