一、铸铁凝固过程中的生核
铸铁是一种碳含量比较高的Fe-C合金，除碳以外，还含有多种其他合金元素。一般低合金铸铁中的碳，可以以石墨或Fe3C的形态析出。
高温的铁液中，石墨的自由能比Fe3C低得多，较易于直接自铁液中析出。当然，铸铁中的碳也可自固态的奥氏体中脱溶析出。从热力学方面的分析看来，‘Fe-石墨’系二元相图是稳定的平衡状态，所以称之为Fe-C合金的稳定系。相对而言，Fe-Fe3C二元相图就是Fe-C合金的介稳定系。
均匀的液相中结晶析出固相（均质生核），晶核的形成需要很大的表面能。对纯金属而言，在金属液中均质生核，一般都需要将其过冷到其熔点100℃以下。以这种生核方式结晶、凝固，在实验室中也许能够做到，轮类铸件的生产工艺，在生产条件下，不可能实现这种结晶、凝固的机制。
实际上，各种铸造合金的结晶、凝固过程，都起始于异质晶核。一般说来，如果晶核的晶格与凝固体晶格的适配性好，合金液在很小的过冷度下就可以开始结晶、凝固。
树脂砂固化剂有哪些种类？
固化剂
(1)对固化剂的要求 酸自硬树脂砂用的固化剂不像热芯盒、温芯盒法那样采用潜伏型催化剂，而是采用活性催化剂，其本身就是强酸或中强酸，与树脂接触后便可激发和加速树脂的缩聚反应。固化剂应能满足下述要求：能满足工艺要求的硬化速度；能促使可使用时间长、起模时间短；能配成或其本身就是低黏度的液体；能长期储存，性能不变、含杂质少；对铸件质量无不良影响；对环境少污染或无污染。(2)固化剂的种类 自硬呋1喃砂以酸作为固化剂。常用的有机酸固化剂有苯磺酸、对甲1苯黄酸、二甲1苯黄酸等，无机酸固化剂有磷酸、硫酸1乙酯等。当磷酸作固化剂时，制好的型芯吸湿性强，且磷酸在砂中容易蓄水。只有在球铁或低碳不锈钢铸件的情况下，为防止铸件表面渗水而少量采用，一般再生回用砂不采用磷酸做固化剂。硫酸的腐蚀性强，浇注工艺对铸件的影响，配制时也有一定危险，虽然固化速度快，但终强度不高(在自硬树脂砂试验中，常将硬化24h的抗拉强度称为终强度，实际上这仅是一个检测的标志，并非真正的终强度值，也不一定是较大强度值。终强度不高，也有在砂中蓄积的问题，轮类铸件的应用，只有在一次性使用的自硬砂中，蒲城铸件，而且气温太低时才使用终强度)，一般都是用有机酸作固化剂。
4. 粘砂和表面粗糙
粘砂是一种铸件表面缺陷，表现为铸件表面粘附着难以清除的砂粒；如铸件经清除砂粒后出现凹凸不平的不光滑表面，称表面粗糙。
产生原因：
砂粒太粗、砂型紧实度不够；
型砂中水分太高，使型砂不易紧实；
浇注速度太快、压力过大、温度过高；
型砂中煤粉太少；
模板烘温过高，导致表面型砂干枯；或模板烘温过低，型砂粘附在模板上。
解决方法：
在透气性足够的情况下，使用较细原砂，并适当提高型砂紧实度；
保证型砂中稳定的有效煤粉含量；
严格控制砂水分；
改进浇注系统，改进浇注操作、降低浇注温度；
控制模板烘烤温度，一般与型砂温度相等或略高。
5. 砂眼
在铸件内部或表面充塞有型砂的孔眼。
产生原因：
型砂表面强度不够；
模样上无圆角或拔模斜度小导致钩砂、铸型损坏后没修理或没修理好就合箱；
砂型在浇注前放置时间过长，风干后表面强度降低；
铸型在合箱时或搬运过程中损坏；
合箱时型内浮砂未清除干净，合箱后浇口杯没盖好，碎砂掉进铸型。
解决方法：
提高型砂中粘士含量、及时补加新砂，提高型砂表面强度；
模样光洁度要高，并合理做出拔模斜度和铸造圆角。损坏的铸型要修好后再合箱；缩短浇注前砂型的放置时间；
合箱或搬运铸型时要小心，避免损坏或掉入砂型腔砂粒；
合箱前清除型内浮砂，并盖好浇口。
6. 披缝和胀砂
披缝常出现在铸件分型面处，是垂直于铸件表面，且厚薄不均匀的薄片状金属突起物。 胀砂是铸件内、外表面局部胀大，形成不规则的瘤状金属突起物。
产生原因：
紧实度不够或不匀；
面砂强度不够、或型砂水分过高；
液态金属压头过大、浇注速度太快。
解决方法：
提高铸型紧实度、避免局部过松；
调整混砂工艺、控制水分，提高型砂强度；
降低液态金属的压头、降低浇注速度。
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