鑄件缺陷分析與防止

1、鑄件缺陷分析與防止    文件編號(hào)：SH/QG-JS-08版    本：A修改狀態(tài)：O受控狀態(tài)：  編制：吳光來   日期：二三年十月一日 鑄件缺陷分析與防止內(nèi)容提要§ 1 鑄件尺寸超差1)   模料及制模工藝對鑄件尺寸的影響2)   制殼材料及工藝對鑄件尺寸的影響3)   澆注條件對鑄件尺寸的影響§ 2 鑄件表面粗糙1)   影響熔模表面粗糙度的因素2)  

2、; 影響型殼表面粗糙度的因素3)   影響金屬液精確復(fù)型的因素4)   其它影響表面粗糙度的因素§ 3 鑄件表面缺陷1)   粘砂2)   夾砂、鼠尾和凹陷3)   斑紋4)   麻點(diǎn)5)   金屬刺（毛刺）6)   金屬珠（鐵豆）§ 4 孔洞類缺陷1)   氣孔（集中氣孔）2)   彌散型氣孔3)   縮孔、縮松4)   縮陷§

3、; 5 裂紋和變形1)   熱裂、冷裂2)   鑄件脆動(dòng)和變形§ 6 其它缺陷1)   砂眼2)   渣孔3)   冷隔、澆不到4)   跑火  熔模鑄件缺陷的主要因素有：            易熔模質(zhì)量、型殼質(zhì)量和金屬液質(zhì)量等§ 1、鑄件質(zhì)量超差1、模料及制模工藝對鑄件尺寸的影響    

4、; 熔模尺寸偏差主要由于制模工藝不穩(wěn)定而造成的，如合型力大小、壓蠟溫度（壓蠟溫度越高，熔模線收縮率越大）、壓注壓力（壓注壓力越大，熔模線收縮率越?。?、保壓時(shí)間（保壓時(shí)間越長其收縮越?。?、壓型溫度（壓型溫度越高，線收縮也越大）、開型時(shí)間、冷卻方式、室溫等因素波動(dòng)而造成熔模尺寸偏差。2、制殼材料及工藝對鑄件尺寸的影響     型殼熱膨脹影響著鑄件尺寸。而型殼熱膨脹又和制殼材料及工藝有關(guān)。3、澆注條件對鑄件尺寸的影響     澆注時(shí)型殼溫度、金屬液澆注溫度、鑄件在型殼中的位置等均會(huì)影響鑄件尺寸  &#

5、160;  為防止鑄件尺寸超差，應(yīng)對影響鑄件尺寸精度的眾多因素都加以重視，嚴(yán)格控制原材料質(zhì)量及工藝，以穩(wěn)定鑄件尺寸。§ 2、鑄件表面粗糙1、影響熔模表面粗糙度的因素：     熔模表面粗糙度與所有壓型表面粗糙度、壓制方式（糊狀模料壓制或液態(tài)模料壓制）和壓制工藝參數(shù)選擇有關(guān)。糊狀模料壓制液態(tài)模料壓制壓型表面粗糙度Ra(m)熔模表面粗糙度Ra(m)壓型表面粗糙度Ra(m)熔模表面粗糙度Ra(m)0.0121.60.0120.0250.201.60.0250.0501.63.20.1000.1003.26.30.200.20（1）壓型表面粗

6、糙度的影響（2）壓制方法的影響（3）壓制工藝參數(shù)的影響2、影響型殼表面粗糙度的因素（1）涂料不能很好地與熔模潤濕（2）面層涂料粉液比低、型殼表面不致密   在熔模表面粗糙度合格的條件下，型殼表面粗糙度將成為影響鑄件粗糙度的重要一環(huán)。   要型殼表面粗糙度低，首先應(yīng)保證面層涂料能很好的潤濕熔模，復(fù)印熔模；其次，面層要致密，涂層粉液比要足夠高（采用雙峰級配粉）   級配粉是按照一定要求配制的粒度分布合理的粉。該種粉粒度有粗、有細(xì)，分布分散，平均粒徑適中，能使涂料在高粉液比條件下，仍具有適宜的粘度和良好的流動(dòng)性。3、影響金屬液精確復(fù)型的因素

7、（1）型殼溫度對金屬液復(fù)型的因素（2）澆注溫度對金屬液復(fù)型的因素   金屬液復(fù)印型殼工作表面細(xì)節(jié)的能力，即充型能力；在此簡稱為“復(fù)型”能力。為使金屬液能精確復(fù)型，就必須有足夠高的型殼溫度和金屬液澆注溫度，并保證金屬液有足夠的壓力頭。   提高型殼溫度對改善金屬液流動(dòng)能力、復(fù)型能力均有良好效果，故型殼溫度是應(yīng)當(dāng)予以重視的因素。熔模鑄造鑄鋼件用硅溶膠型殼，其焙燒溫度達(dá)1150-1175，型殼出爐后迅速澆注，使鑄件輪廓清晰，表面粗糙度低。4、其它影響鑄件粗糙度的因素   澆注和金屬液凝固過程中，因溫度較高，鑄件表面會(huì)氧化，且氧化層不均勻，加

8、上鑄件表面金屬氧化物有可能與型殼中氧化物作用，促使鑄件表面不均勻的脫落，顯著地增加鑄件表面的粗糙度。   鑄件在保護(hù)氣氛下冷卻是得到優(yōu)質(zhì)表面的重要一環(huán)。   （如鑄件澆注后，采用惰性氣體保護(hù)，或建立還原性氣氛保護(hù)下冷卻，把防止氧化和防止表面脫碳結(jié)合起來，至保護(hù)到鑄件表面達(dá)不到氧化溫度為止。表面保護(hù)良好的鑄件脫殼后其表面呈銀灰色、銀白色或帶彩色的氧化色。）   另外，清理對熔模鑄件的表面粗糙度影響也很大。熔模鑄件鑄態(tài)表面粗糙度本來較低，應(yīng)使用噴砂清理，或水砂清理方法清理表面。噴砂方法比噴丸清理鑄件表面粗糙度好2級以上。用拋丸清理常破壞鑄

9、態(tài)表面。有條件的采用堿煮、堿爆清理方式來提高鑄件表面質(zhì)量，降低鑄件表面粗糙度。   總之，影響熔模鑄件表面粗糙度的因素很多，要執(zhí)行從原材料、壓型到清理一整套嚴(yán)格工藝措施才能降低鑄件表面粗糙度。§ 3、鑄件表面缺陷1、粘砂（1）、特征：鑄件表面上粘附一層金屬與型殼的化合物或型殼材料。又分為：機(jī)械、化學(xué)粘砂兩類（2）、形成原因：2Fe+O2=2FeO              (液、固)（氣）（液、固）   &

10、#160;          2FeO+SiO2=2FeOSiO2(硅酸亞鐵)                2Mn+O2=2MnO（3）、防止措施：1)    要正確選擇型殼耐火材料2)    面層制殼耐火材料要純3)    合金在熔煉及澆注時(shí)，應(yīng)盡可能避免氧化并充分

11、脫氧，去除金屬液中的氧化物 4)    在可能條件下，適當(dāng)降低金屬液的澆注溫度5)    改善型殼散熱條件，防止局部過熱2、夾砂、鼠尾和凹陷（1）特征：鑄件表面局部有呈翹舌狀金屬疤塊，疤塊與件間有片狀型殼層稱夾砂鑄件表面局部有條紋溝痕，其邊緣是圓滑的稱鼠尾   鑄件表面局部呈不規(guī)則凹陷，稱凹陷缺陷。（2） 形成原因：三種缺陷形成原因基本相同。內(nèi)因是型殼分層，外因是澆注時(shí)型殼內(nèi)外溫差大，內(nèi)外熱膨脹不同而造成的缺陷。（3）防止措施：1)所有防止型殼分層、加強(qiáng)層間結(jié)合力的措施都有利于消除熔模鑄件產(chǎn)生夾砂、鼠尾和凹陷缺陷

12、2)    提高脫蠟介質(zhì)的溫度，縮短脫蠟時(shí)間3)    型殼過濕時(shí)不宜高溫入爐焙燒4)    盡量避免鑄件有大平面結(jié)構(gòu)，避免鑄件大平面平放或朝上澆注，必要時(shí)應(yīng)設(shè)工藝筋、工藝孔，以防缺陷產(chǎn)生。3、班紋（1）特征：鑄件表面有凸起而不規(guī)則的斑紋。（2）形成原因：型殼面層干燥時(shí)形成裂縫。澆注時(shí)金屬液進(jìn)入裂縫中，造成鑄件表面有不規(guī)則的凸起斑紋。面層形成干燥裂縫的原因可能是；相對溫度過低，干燥時(shí)間過長，風(fēng)對著型殼局部吹，環(huán)境溫度變化等。（3）防止措施：嚴(yán)把涂料關(guān)4、麻點(diǎn)（通常出現(xiàn)在不銹鋼鑄件上）（1）特征：鑄件表面上

13、有許多密集的圓形淺洼斑點(diǎn)稱麻點(diǎn)缺陷。（2）形成原因：是金屬液中氧化物與型殼材料中氧化物發(fā)生化學(xué)反應(yīng)形成的。（3）防止措施： 1)    合理選用型殼耐火材料；（如不銹鋼鑄件采用剛玉粉砂作面層）2)    防止和減少金屬氧化3)    適當(dāng)提高型殼焙燒溫度和澆注速度，以適當(dāng)降低金屬液的澆注溫度。5、金屬刺（毛刺）1)    特征：鑄件表面上有分散或密集的微小突刺。2)    形成原因：型殼表面不致密，有很多孔洞缺陷，澆注時(shí)金屬液進(jìn)入型殼孔洞造成金屬

14、刺。3)    防止措施：1)    面層涂料應(yīng)有足夠高的粉液比2)    改善涂料與易熔模潤濕性3)    面層涂層應(yīng)足夠厚，撒砂粒度和涂料粘度、涂層厚度相適應(yīng)4)    涂料應(yīng)充分?jǐn)嚢?、金屬珠（鐵豆）（1）特征：鑄件表面上有突出的球形金屬顆粒，常出現(xiàn)在鑄件凹槽或拐角處。（2）形成原因：表面涂料含氣泡或涂料對蠟?zāi)＞植课赐亢?，留有氣泡。?）防止措施；1)    面層涂料為改善潤濕性加入表面活性劑后應(yīng)同時(shí)加入消泡劑

15、（應(yīng)注意選用發(fā)泡性較小的表面活性劑）2)    涂料配制攪拌時(shí)應(yīng)防止卷入氣體，配好的涂料應(yīng)有足夠長的時(shí)間使氣體逸出3)    易熔模應(yīng)充分脫蠟以改善其涂掛性4)    掛面層涂料時(shí)，可用壓縮空氣吹去存留在模拐角、凹槽等處的氣泡5)    有條件時(shí)采用真空下涂面層§ 4、孔洞類缺陷1、氣孔（集中氣孔）（1）特征：鑄件個(gè)別部位存在單個(gè)或幾個(gè)尺寸較大的光滑孔眼?？籽塾袝r(shí)呈氧化顏色，通常是加工后才發(fā)現(xiàn)。（2）形成原因；是型殼產(chǎn)生的氣體侵入金屬液中；或型殼透氣性太差，使型腔中

16、氣體排出困難，侵入金屬液中或澆注時(shí)卷入氣體未能排出金屬液而形成氣孔。（3）防止原因：1)    脫蠟時(shí)應(yīng)將模料排除干凈，殘余模料應(yīng)盡量少2)    型殼焙燒要充分，應(yīng)有足夠高的溫度3)    對復(fù)雜的薄壁鑄件，為提高型殼透氣性，在可能情況下，在最高處可設(shè)排氣孔4)    合理設(shè)置澆注系統(tǒng)，防止?jié)沧⒕砣霘怏w，并有利于型腔中氣體排出5)    適當(dāng)提高澆注溫度，盡量降低澆注距離和速度，使金屬液能平穩(wěn)充型，防止卷入氣體，使型腔中及液體金屬中氣體能順利排

17、出。2、彌散性氣孔（析出掘孔）（1）特征：鑄件上有細(xì)小的、分散或密集的孔眼，有時(shí)在整個(gè)截面上都有（2）形成原因；是金屬液中所含氣體析出在鑄件中形成的析出氣孔。（3）防止措施：1)    用清理干凈的爐料2)    合理配料3)    熔煉過程中在金屬液面上要加覆蓋劑，盡可能縮短熔煉時(shí)間4)    金屬液脫氧、除氣要充分5)    澆注前金屬液應(yīng)適當(dāng)靜置，便于氣體逸出6)    澆注過程中要防止金屬液二次氧化3、縮孔、

18、縮松縮孔（1）特征：鑄件內(nèi)部有大而不規(guī)則的、孔壁粗糙的孔洞，稱縮孔。（2）形成原因：鑄件某部位在合金液態(tài)收縮和凝固時(shí)，得不到液體金屬的補(bǔ)縮，就會(huì)在該處產(chǎn)生縮孔。（3）防止措施：1)    鑄件結(jié)構(gòu)要符合鑄造原則2)    合理地設(shè)置澆注系統(tǒng)3)    合理組模4)    型殼和金屬液澆注溫度要合適5)    澆注時(shí)要澆滿，或加保溫劑縮松（1）特征：鑄件內(nèi)部有許多細(xì)小、分散且形狀很不規(guī)則、孔壁粗糙的孔眼，稱為縮松（2）形成原因：澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)不合理（

19、3）防止措施；合理設(shè)置澆注系統(tǒng)§ 5、裂紋和變形1、熱裂、冷裂熱裂（1）特征；鑄件表面或內(nèi)部產(chǎn)生不連續(xù)的、扭曲的、走向不規(guī)則的晶間裂紋，斷口被強(qiáng)烈氧化而變色，稱為熱裂（2）形成原因；熱裂是在一定溫度范圍內(nèi)形成的，一般是在合金固相線溫度以上產(chǎn)生的，原因是凝固收縮部位受阻，澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)不合理（3）防止措施；鑄件結(jié)構(gòu)應(yīng)符合鑄造原則，鋼中的P、S含量應(yīng)嚴(yán)格控制；正確設(shè)計(jì)澆注系統(tǒng)冷裂（1）特征；鑄件上有連續(xù)直線狀地穿過晶體的裂紋，斷口干凈有金屬光澤稱為冷裂（2）形成原因；冷裂是鑄件該處的鑄造應(yīng)力（熱應(yīng)力、相變應(yīng)力|收縮應(yīng)力）超過其合多材料強(qiáng)度極限而造成的。（3）防止措施：合理設(shè)計(jì)澆注系統(tǒng)2、鑄

20、件脆斷和變形脆斷與鋼中的含鋁（Al）、B、S量有關(guān)，應(yīng)嚴(yán)格控制變形主要是熔模變形§ 6、其它缺陷1、砂眼（1）特征；鑄件表面或內(nèi)部有充塞著砂粒的孔眼，稱為砂眼（2）形成原因；砂?？赡苁遣僮鞑簧鲙У叫颓恢械?；或因型殼內(nèi)表面質(zhì)量不好，如局部酥松剝落；或模組焊接時(shí)有縫隙，涂料鉆入縫隙，澆注時(shí)此處涂料被沖刷下來落入金屬液中造成砂眼（3）防止措施：1)    澆口棒應(yīng)清潔，不粘有砂粒等雜質(zhì)2)    模組焊接處不應(yīng)有縫隙或溝槽3)    脫蠟時(shí)應(yīng)將型殼澆杯邊緣修平、去掉散砂，防止散砂掉入型腔4)    最好采用翻邊澆口杯2、渣孔特征；鑄件表面或內(nèi)部有熔渣造成的孔洞形成原因：渣孔是因金屬液中的渣滓未去除干凈等因素造成的防止措施：使用干凈爐料；注意造渣、扒渣3冷隔、澆不足冷隔（1）特征；鑄件上有未完全融合的縫隙，其交接的邊緣是圓滑的（2）形成原因；是金屬液充型時(shí)，兩股金屬液流匯合時(shí)，因溫度太低，造成相互不能融合在一起而形成（3）防止措施：適當(dāng)提高金屬液澆注溫度和型殼溫度，增加金屬液壓頭，防止斷流；改進(jìn)澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)，增加澆注系統(tǒng)橫截面積等澆不足（欠鑄）（1）特征：鑄件局部未被