20.铸锭缺陷.doc

铸锭缺陷在铸锭或铸件中，经常存在一些缺陷，常见的缺陷有缩孔气孔及夹杂物等缩孔缩孔缺陷的原因：铸件在冷却和凝固过程中，由于金属的液态收缩和凝固收缩，原来填满铸型的液态金属，凝固后就不再能填满，此时如果没有液体金属继续补充的话，就会出现收缩孔洞，称之为缩孔。缩孔的危害：铸件中存在缩孔，会使铸件中有效承载面积减少，导致应力集中，可能成为裂纹源；并且降低铸件的气密性，特别是承受压应力的铸件，容易发生渗漏而报废。缩孔的出现是不可避免的人们只能通过改变结晶时的冷却条件和铸锭的形状来控制其出现的部位和分布状况缩孔分为集中缩孔和分散缩孔或缩松两类图2.38为集中缩孔形成过程示意图：液态金属浇入铸型后，与型壁先接触的一层液体先结晶，中心部分的液体后结晶，先结晶部分的体积收缩可以由尚未结晶的液态金属来补充，而最后结晶部分的体积收縮则得不到补充。因此整个铸锭结晶时的体积收縮都集中到最后结晶的部分，于是便形成了集中缩孔。图2.39为缩孔的另一种形式叫二次缩孔或中心线缩孔由于铸锭上部先已基本凝固，下部分仍处于液体状态，当其凝固收缩时得不到液体的及时补充，因此便在下部形成缩孔。所以必须在铸锭时予以切除集中缩孔和二次缩孔都破坏了铸锭的完整性，并使其附近含有较多的杂质，在以后的轧制过程中随铸锭整体的延伸而伸长，不能焊和造成废品如果只切除了明显的集中缩孔未切除暗藏的二次缩孔即中心线缩孔，将给以后的机械产品留下隐患，造成亊故。如果铸型设计得不当浇筑工艺掌握的不好则缩孔长度可能增加，甚至贯穿铸锭中心，严重影响铸锭质量缩短缩孔长度提高到顶部减少切头率提高材料利用率的措施：1. 加快底部的冷却速度。如在铸型底部安放冷铁，使凝固尽可能地自下而上进行，从而使缩孔大大减小。2. 在铸锭顶部加保温冒口，使铸锭上部的液体最后凝固，收缩时可得到液体的补充，把缩孔集中到顶部的保温冒口中3. 此外，使铸型壁上薄下厚，锭子上大下小，可缩短缩孔长度分散缩孔缩松的形成机理：大多数金属结晶时以树枝晶方式长大，在柱状晶尤其是粗大的等铀晶形成过程中，由于树枝晶的充分发展以及各品枝间相互穿插和相互封锁作用，使一部分液体被孤立分隔于各枝晶之间，凝固收缩时得不到液体的补充，结晶结束后便在这些区域形成许多分散的不规则的缩孔，称为缩松。缩松可以焊合：在一般情况下，縮松处没有杂质，表面也未被氧化，在压力加工时可以焊合。气孔或气泡气孔气泡的形成原理：在液态金属中总会或多或少地溶有一些气体，主要是氢气氧气和氮气，而气体在固体中的溶解度往往比在液体中小得多。当液体凝固吋，其中所溶解的气体将以分子状态逐渐富集于固液界面前沿的液体中，形成气泡。这些气泡长大到一定程度后便可能上浮，若浮出表面，即逸散到周围环境中；如果气泡来不及上浮，或者铸锭表面已经凝固，则气泡将保留在铸锭内部，形成气孔。气孔的危害：气孔对铸锭造成的危害与缩孔类似。防止气孔的措施：在生产中可采取措施减小液态金属的吸气量或对液态金属进行除气处理。当出现气孔时的措施：铸锭内部的气孔在压力加工时一般都可以焊和，而靠近铸锭表层的皮下气孔，则可能由于表皮破裂而被氧化，在压力加工时不能焊和，故在压力加工前必须予以车去，否则易在表面形成裂纹。夹杂物铸锭中的两类夹杂物：铸锭中的夹杂物，根据其来源可分为两类， 一类称为外来夹杂物，如在浇注过程中混入的耐火材料等，另一类称为内生夹杂物，它是液态金属冷却过程中造成的。如金属与气体形成的金厲机化物或其它金属化合物存