皮下氣孔的形成原因及其預(yù)防解決措施

1、.皮下氣孔的形成原因及其預(yù)防解決措施一、皮下氣孔的產(chǎn)生可能與充型過程中鐵液表層氧化結(jié)皮有關(guān)：氧化所產(chǎn)生的氧化物成為氣泡的氣核和部分氣源，而氧化皮則使氣泡被阻留在鑄件表層，因而形成皮下氣孔。高溫鐵液要冷卻到一定溫度才會氧化結(jié)皮，結(jié)皮溫度取決于其化學(xué)成分，因而與原鐵液成分、球化劑、孕育劑的成分和加入量有關(guān)。提高澆注溫度，使鐵液溫度在充型過程中始終高于結(jié)皮溫度，是防止鐵液氧化結(jié)皮引起皮下氣孔的有效方法；而在鐵液成分和溫度相同的情況下，鐵液外層是否容易氧化結(jié)皮，取決于它與型壁和型腔氣體的接觸時間長短，也取決于型壁和型腔氣體的激冷作用大小?？焖俅罅髁繚沧⒂欣诳s短上述接觸時間和減小液流溫度降低，恰當(dāng)?shù)奈?/p>

2、流能使表層鐵液不斷更新并且有利于鐵液內(nèi)部氣體的排除，而降低型砂水分和型腔濕度不但減少發(fā)氣量，減少氣源，而且還可以降低型壁和型腔氣體的激冷作用，使鐵液表層溫度不容易降低到結(jié)皮溫度，因而都有利于防止皮下氣孔。二、有些因素對皮下氣孔的影響是雙重性的。如鎂的影響。有利影響是：（1）加鎂處理可以清除鐵液中的氣體；（2）加鎂球化處理后鐵液表面張力明顯提高（從800900erg/cm2提高到12401350erg/cm2），而試驗表明，鐵液表面張力低容易產(chǎn)生皮下氣孔，鐵液表面張力高就不會有皮下氣孔。不利影響是：（1）在高溫下析出鎂蒸氣，成為皮下氣孔的氣源；（2）增大鐵液從潮濕的澆包、砂型等吸收氫氣的傾向；（

3、3）提高鐵液結(jié)皮溫度，使鐵液容易氧化結(jié)皮，阻礙氣泡溢出，等等。這些不利影響比有利影響更強烈，因而最終還是促進皮下氣孔形成。有些因素雖然會增大皮下氣孔傾向，但并不能單獨引起皮下氣孔。例如，硫提高鐵液氧化結(jié)皮溫度，因而被認(rèn)為是增大皮下氣孔傾向的元素，但是在呋喃樹脂砂鑄造廠生產(chǎn)過程中，皮下氣孔卻很少。這可能是因為：（1）MgS要與水分反應(yīng)，產(chǎn)生煙狀MgO氣體，才會引起皮下氣孔，而呋喃樹脂砂型基本上不含水分，由于沒有水分參與反應(yīng)，未能形成氣源，也就不會引起皮下氣孔；（2）呋喃樹脂砂導(dǎo)熱性較低,激冷作用較小，鐵液表層降溫速度緩慢，不容易達到結(jié)皮溫度，因而皮下氣孔傾向較輕。三、引起皮下氣孔的氣體來源是多方

4、面的：上世紀(jì)80年代初發(fā)現(xiàn)，灰鐵氣缸體由于包內(nèi)孕育硅鐵加入量過多，產(chǎn)生了嚴(yán)重的表面氣孔；靜壓造型線投產(chǎn)后，也曾經(jīng)由于隨流孕育量偏大引起大批灰鐵氣缸體產(chǎn)生皮下氣孔，隨流孕育量減少后，問題隨即解決。以上事實否定了普通灰鑄鐵不會產(chǎn)生皮下氣孔的報道，說明鎂雖然是引起皮下氣孔的重要因素，但并不是產(chǎn)生皮下氣孔必不可少的因素，各種鐵合金也同樣可能由于把氣體帶進鐵液，或者由于產(chǎn)生各種氧化物而引起表面氣孔和皮下氣孔。實踐還表明，隨流孕育增大球鐵皮下氣孔傾向的作用比灰鐵更為明顯。四、澆注過程中發(fā)生液流中斷容易導(dǎo)致液面氧化結(jié)皮，也可能引起皮下氣孔，因此一個鑄型生產(chǎn)多個鑄件時，為確保鐵液連續(xù)等流量地同時進入各個鑄件型

5、腔，要采用全封閉形式的澆注系統(tǒng)。絕不能為了追求“平穩(wěn)”而采用開放式澆注系統(tǒng)，否則反而會引起嚴(yán)重的皮下氣孔。而為了確保澆注系統(tǒng)的封閉狀態(tài)免受破壞，不宜設(shè)置阻流閘門，并且盡量不使用過濾網(wǎng)，寧可采用薄而寬的內(nèi)澆道擋渣。如果一定要采用過濾網(wǎng)擋渣，為減小其阻力影響，有效濾孔總面積至少為內(nèi)澆道截面積的4倍以上。五、有些資料認(rèn)為厚大件不容易產(chǎn)生皮下氣孔的原因是由于冷卻速度較慢，使溶解在鐵液中的高濃度氣體可以在鐵液內(nèi)部擴散消失；但其他觀點認(rèn)為另一可能是由于厚大件澆注流量大，凝固時間也較長，表面氧化結(jié)皮時間推遲，鐵液內(nèi)部氣體可以在表面結(jié)皮之前排除，因而不會產(chǎn)生皮下氣孔。但夾雜物不可能排除，如果其數(shù)量較多，由于有較充分時間上浮，容易積聚在鑄件頂面形成夾渣缺陷，因此厚大件的夾渣傾向一般大于皮下氣孔傾向。六、皮下氣孔與鑄型透氣性關(guān)系不大，原因可能是其氣源來自鐵液內(nèi)部或界面反應(yīng)，而透氣性對這些氣體并無影響。采用排放冷鐵液、型砂（或涂料）中加Fe2O3粉或其它添加劑、提高煤粉加入量等措施有時能稍為減輕皮下氣孔，但作用有限且不穩(wěn)定，對鐵液流動距離較大的鑄件作用更是微弱。冰晶石粉的作用較好，但不良副作用也較多。在生產(chǎn)條件較差，降低型砂水分和型腔濕度以及提高澆注溫度都受到一定限制，或者效果并不明顯的情況下，采用快速大流量澆注或者多道內(nèi)澆道分散進鐵工藝是簡便易行，并能取得穩(wěn)定效果的方法；而對于有技改條件的