铸造缺陷原因分析

铸造缺陷首先应该判断是什么原因造成的。造成裂纹的原因很多，常见的有以下几点： 1 气孔 特征：铸件中的气孔是指在铸件内部，表面或接近表面处存在的大小不等的光滑孔洞。孔壁往往还带有氧化色泽，由于气体的来源和形成原因不同，气孔的表现形式也各不相同，有侵入性气孔，析出性气孔，皮下气孔等。 2 砂眼、渣孔 特征：缺陷处内部或表面充塞着型（芯）砂的小孔，称为砂眼。若缺陷形状呈不规则，内部是渣或夹杂物，则称为渣孔。 3 缩孔、缩松 特征：在铸件的厚断面，热节处或轴心等最后凝固的地方形成表面粗糙的孔洞，并且或多或少带有树枝状结晶。孔洞大而集中的称为缩孔，小而分散的称为缩松。缩孔与缩松主要是由于金属液在冷却凝固时所产生的液态收缩与凝固收缩远大于固态收缩，并在铸件最后凝固的地方得不到金属液的补充所造成的。 4 粘砂 特征：在铸件的表面粘结着一层很难清理的造型材料。粘砂分机械粘砂和化学粘砂两种，它们的区别是：机械粘砂是高温金属液渗入砂粒间的孔隙中而形成；化学粘砂是金属氧化和造型材料形成的低熔点化合物，与铸件牢固地粘结在一起而形成。 5 裂纹 特征：浇注好的铸件表面有直线或弯曲的裂纹。裂纹分热裂和冷裂两种。热裂的裂口多呈曲折和不规则的形状，其断口表面呈浅黑色，有较深的氧化色。冷裂的裂口较直，铸件断口表面有金属光泽而且比较干净，有时出现轻微的氧化色。 铸件产生裂纹的主要原因是：冷却凝固收缩时受到阻碍而产生内应力，当内应力大于金属材料的强度时，铸件就开裂形成裂纹。 6 变形 特征：长的铸件比较容易产生变形，如机床床身、柴油机的缸体、缸盖，由于铸件壁厚相差太多，冷却不均，容易造成铸件变形。还有一些铸件是在加工好以后，存放一段时间后出现变形。 7 硬度不均匀 特征：铸件表面经加工后，出现微观的凹凸，有的局部地方还有“发亮”的硬质点，铸件的表面硬度相差较大，达30－50HB（国外先进水平5－10HB），硬质点部位的硬度可能超过。铸件的硬度差大容易造成工作面磨损不均匀，导致机床加工精度差，柴油机工作噪声大。 8 球铁件不球化或球化不良 特征：铸件断口呈灰黑色，力学性能明显偏低，金相检查可发现石墨呈片状，铸件的残余镁量和稀土量太低，这种状况一般是不球化。铸件断口仍呈银灰色，但有分散的灰黑点，力学性能偏低，金相检查可发现小部分石墨呈片状或蠕虫状，铸件的残余镁量和稀土量比正常含量偏低，这种状况一般为球化不良。 9 球化衰退 特征：同包铁液浇注的铸件中，前期浇注的球化良好，后期浇注的铸件球化不良，或者不球化。 10 石墨漂浮（含开花状石墨） 特征：在铸件断口的上表面可见到一层清晰、密集的黑斑，金相检查可发现断面顶部石墨球聚集，聚集层下部有时有连续的或者个别的开花状石墨。石墨漂浮严重削弱球铁的力学性能，使强度、硬度、伸长率和冲击韧度都明显降低。 11 反白口 特征：铸件断面心部出现白口（碳化物），而在冷却相对较快的外层部位，组织反而正常。产生这种缺陷的主要原因是：灰铸铁铁液含硫高，含锰量过低，不符合Mn＝1.7S＋0.3的关系。另外，铁液吸收氢气或铁液中的石墨核心过少。硫、氢都容易向铸件中心偏析，而它们又是反石墨化元素，阻碍石墨的生长，使铸件中心过冷到产生白口的温度才结晶，从而使铸件中心产生白口。球铁小件出现反白口的原因往往是由于热节部位稀土和镁偏析，含量偏高。厚大球铁件心部出现碳化物则往往是由于心部凝固时间较长，石墨核心容易被熔解消失所致。