常见金属铸造缺陷产生的原因与防治措施

常见金属铸造缺陷产生的原因与防治措施 刘锐 青岛理工大学 大学机械工程学院 青岛 摘要金属铸造工艺在机器制造业中应用极为广泛 是历史最为悠久 的金属成形方法 同时金属铸造在国民经济中占有重要地位 铸造件 约占铸件的 70 90 但是铸造生产也存在不足 液态成形给铸造 带来某些缺陷 如铸造组织疏松 晶粒粗大 内部易产生缩孔 缩 松和气孔等缺陷 因此铸件的机械性能较差 其力学性能 特别是冲击 韧性 比锻件力学性能低 铸造工序多 且难以精确控制 使得铸件质 量不够稳定 铸件的废品率较高 劳动强度比较大 随着铸造技术的 发展 铸造工艺的不足之处正不断得到克服 如立体光固化成形 分 层实体制造 选择性激光烧结以及直接模壳铸造等技术 这些新兴 的铸造工艺使铸件的质量 成品率提高 同时也使得铸件的力学性 能和工艺性能大为提高 关键词 铸造缺陷 缺陷原因 缺陷防治措施 0 前言 金属铸造缺陷是影响金属使用的一种缺陷 为了铸造出符合标 准要求的铸件 我们就要了解各种铸造缺陷的产生原因和防治措施 在铸造的设计阶段考虑到这些铸件的可能缺陷 以便合理设计铸件 的结构 同时我们也要注意在在铸造过程中产生缺陷的情况 合理 地进行铸造过程 防治铸造过程中产生缺陷以致造成废品 1 各种铸造缺陷的产生原因以及防治措施 根据 GB T 5611 1988 铸造术语 规定 将铸造缺陷分为八大 类 102 种 多肉类缺陷 孔洞类缺陷 裂纹 冷隔类缺陷 表面缺陷 残缺类缺陷 形状及重量差错类缺陷 夹杂类缺陷 性能 成分 组织不合格 1 1 各种缺陷小类的名称与特征 大类序 号 缺陷名称 特征 1 飞翅 产生在铸件分型面 泥芯间隙处 泥 芯与铸件间隙处的片状金属物 2 毛刺 形状不规则刺状金属物出现在型芯裂 缝处 3 抬箱 分型面部位高度增大伴有厚大分型面 披缝 4 胀箱表面局部增大形成不规则金属突起物 多 肉 类 缺 陷 5 多肉 铸型由于各种原因局部损坏 缺失 导致铸件此部位存在金属突起物 大 类 序 号 缺陷 名称 特征 1 气孔在铸件表面 内部或近表面处的大小不等光滑 孔洞 形状有圆的 长的及不规则的 有单个 存在也有多个聚集存在 颜色为白色或带有一 定暗色 孔壁常伴有一层氧化皮 2 缩孔常存在于铸件厚大断面 铸件壁厚交接部位 形状不规则 孔壁粗糙 晶粒粗大 3 缩松在铸件内部存在的微小不连贯的缩孔 聚集在 一处或多处 晶粒粗大 各晶粒间存在着间隙 4 渣孔在铸件表面 内部形状不规则的孔洞 孔洞不 光滑 孔洞全部或部分填充着渣子 孔 洞 类 缺 陷 5 砂孔在铸件表面 内部形状不规则的孔洞 孔洞不 光滑 孔洞全部或部分填充着型砂 大 类 序 号 缺陷 名称 特征 1 热裂在铸件上有穿透或不穿透的裂纹 开裂处金属 表皮氧化 2 冷裂在铸件上有穿透或不穿透的裂纹 开裂处金属 表皮不氧化 裂 纹 冷 隔 类 缺 3 冷隔在铸件表面有完全未融合的缝隙或洼坑 其交 陷接边缘是光滑的 大 类 序 号 缺陷 名称 特征 1 外观 不良 因产品在后处理时未达到外观允收标准的产品 2 气体 破坏 分层伴有冷隔 3 鼠尾 沟 槽 在铸件表面较浅 5mm 的位置出现的一种不 规则的很细小的沟纹 4 粘砂金属液轻度渗入砂型表面或砂粒间隙 5 皱皮铸件表面不规则的粗粒状或皱褶状疤痕 表 面 缺 陷 6 凹陷铸件厚断面或断面交交接处上平面塌陷 大 类 序 号 缺陷 名称 特征 1 浇不 到 铸件残缺 轮廓不完整或轮廓虽完整但边 棱 角圆钝 2 未浇 满 铸件上部残缺 残缺部分边角呈圆形 浇注系 统未充满 3 跑水铸件分型面以上部分残缺 残缺表面凹陷 4 型漏铸件内的严重的空壳状残缺 残 缺 类 缺 陷 5 缺料铸件受撞击而破损 断裂 残缺不全 大 类 序 号 缺陷 名称 特征 1 尺寸 不符 铸件实测尺寸不符合图面要求 超出公差 2 重量 不符 铸件重量超出规定公差范围 3 变形 由于模样 铸型形状发生变化 或在铸造或热 处理过程中因冷却或收缩不均等原因而引起的 铸件几何形状和尺寸与图面不符 4 错模铸件的一部份与另一部份在分型面处相互错位 5 错芯 由于砂芯在分型面处错位 使铸件内腔沿分型 面错开 一侧多肉 另一侧缺肉 6 孔偏 砂芯在金属液热作用 充型压力及浮力作用下 发生上抬 位移 漂浮甚至断裂 使铸件内孔 位置发生偏错 形状和尺寸不符合图面要求 大序缺陷特征 类号名称 1 冷豆通常位于铸件下表面或嵌入铸件表层 2 內渗 物 存在于铸件孔洞类缺陷内的光滑有光泽的豆粒 状金属渗出物 3 夹渣铸件表面或内部由熔渣引起的非金属夹杂物 夹 杂 类 缺 陷 4 夹砂铸件内部或表面包裹有砂粒 砂块的缺陷 大 类 序 号 缺陷 名称 特征 1 硬度 不符 硬度测试值不在规格之内或落差较大不符合要 求者 2 物理 力学 化学 性能 不符 物理 力学 化学性能不符合相关标准 3 石墨 漂浮 铸件内部晶粒粗大 组织粗大常伴有疏松缺陷 4 偏析铸件在凝固时出现化学成份不一至现象 5 白口在灰铸铁件的截面上全部或部份出现亮白色组 织 6 反白 口 在第二相为石墨的铸件断口的中心部位出现白 口组织或麻口组织 外