铸造与熔炼相关的主要缺陷

1、铸件缺陷及预防措施铸件缺陷及预防措施培训培训铸造分厂工艺科铸造分厂工艺科 熔炼过程造成的缺陷熔炼过程造成的缺陷砂型铸造铸件缺陷形成机理和防治砂型铸造铸件缺陷形成机理和防治组织异常缺陷组织异常缺陷一、偏析一、偏析二、硬点或硬区二、硬点或硬区三、反白口三、反白口四、板块状黑斑断口四、板块状黑斑断口五、灰铸铁件疏松五、灰铸铁件疏松六、魏氏石墨六、魏氏石墨2补充部分补充部分一、化学成分不准确一、化学成分不准确二、化学成分不稳定二、化学成分不稳定三、铁液出炉温度不高三、铁液出炉温度不高四、铁液出炉温度不稳定四、铁液出炉温度不稳定 3组织异常缺陷组织异常缺陷1、组织异常缺陷：是指铸件的金相组织出现、组织异

2、常缺陷：是指铸件的金相组织出现不正常的情况，不正常的情况，如：金相组织本身的缺陷如：金相组织本身的缺陷一、灰铸铁一、灰铸铁 （一）石墨（一）石墨1、石墨类型、石墨类型(A、B、C、D、E、F)不符合要求不符合要求 4石墨的形态：石墨的形态：51、分布特征、分布特征 均匀无向性分布均匀无向性分布2、形成条件、形成条件 1）共晶成分（亚共）共晶成分（亚共晶）晶） 2）冷速较慢）冷速较慢3、对性能的影响、对性能的影响 好好61、分布特征、分布特征 菊花状分布菊花状分布2、形成条件、形成条件 1）共晶成分（比）共晶成分（比A低）低） 2）冷速较快）冷速较快3、对性能的影响、对性能的影响 较好较好71、

3、分布特征、分布特征 板条状分布板条状分布2、形成条件、形成条件 1）过共晶成分）过共晶成分 2）冷速慢）冷速慢3、对性能的影响、对性能的影响 不好不好81、分布特征、分布特征 晶间无向性分布晶间无向性分布（点状石墨）（点状石墨）2、形成条件、形成条件 1）亚共晶成分）亚共晶成分 2）冷速快）冷速快3、对性能的影响、对性能的影响 不好（现在观点：不好（现在观点：好）好）91、分布特征、分布特征 晶间有向性分布晶间有向性分布2、形成条件、形成条件 1）亚共晶成分（比）亚共晶成分（比D低）低） 2）冷速较慢）冷速较慢3、对性能的影响、对性能的影响 不好不好101、分布特征、分布特征 星状分布星状分布

4、2、形成条件、形成条件 1）过共晶成分）过共晶成分 2）冷速较快）冷速较快3、对性能的影响、对性能的影响 不好不好11122、石墨长度不符合（、石墨长度不符合（8级）不符合要求级）不符合要求根据石墨尺寸的大小，将它分为八级。根据石墨尺寸的大小，将它分为八级。13（二）基体（二）基体1、珠光体的数量（、珠光体的数量（8级）级） 珠珠98 珠珠95 珠珠90 珠珠80 珠珠70 珠珠60 珠珠50 珠珠402、珠光体的粗细程度、珠光体的粗细程度3、铁素体的数量、铁素体的数量14v除组织本身缺陷外，还可能造成除组织本身缺陷外，还可能造成 缩孔、缩松、裂纹（热烈、冷裂）浇不足、缩孔、缩松、裂纹（热烈、

5、冷裂）浇不足、跑火等跑火等15金相组织缺陷的影响因素金相组织缺陷的影响因素1、化学成分不合格、化学成分不合格2、冷却速度控制不当、冷却速度控制不当1）铸型材料）铸型材料2）铸型紧实度、吃砂量）铸型紧实度、吃砂量3）铸件结构）铸件结构3、熔炼操作工艺、熔炼操作工艺4、铁水的炉前处理、铁水的炉前处理5、凝固特性的改变、凝固特性的改变16组织缺陷的危害性组织缺陷的危害性一、力学性能不符合要求一、力学性能不符合要求1、强度：抗拉强度、抗弯强度、屈服强度、强度：抗拉强度、抗弯强度、屈服强度（脆性材料、塑性材料）抗压强度、抗剪强（脆性材料、塑性材料）抗压强度、抗剪强度（剪切强度）等；度（剪切强度）等；2、

6、塑性：伸长率、断面收缩率、冲击韧性（、塑性：伸长率、断面收缩率、冲击韧性（U形缺口、形缺口、V形缺口、无缺口）、断裂韧性形缺口、无缺口）、断裂韧性（球铁）；（球铁）；3、硬度：布氏硬度、洛氏硬度等。、硬度：布氏硬度、洛氏硬度等。二、加工性能恶化态二、加工性能恶化态三、渗漏或泄漏三、渗漏或泄漏17第十三章第十三章 组织异常缺陷组织异常缺陷一、偏析一、偏析 铸件中化学成分不均匀的现象称为偏析铸件中化学成分不均匀的现象称为偏析（一）偏析的分类（一）偏析的分类 1、微观偏析、微观偏析 1）晶内偏析；）晶内偏析； 2）晶间偏析）晶间偏析 2、宏观偏析、宏观偏析 1）正偏析；）正偏析；2）逆偏析；）逆偏析

7、；3）比重（密度）偏）比重（密度）偏析；析；4）带状偏析；）带状偏析；5）V形偏析。形偏析。（二）防止对策（二）防止对策 1、提高冷却速度；、提高冷却速度；2、扩散退火。、扩散退火。18二、硬点或硬区二、硬点或硬区 机械加工时发现铸件上有个别点或局部机械加工时发现铸件上有个别点或局部区域硬度过高的缺陷。区域硬度过高的缺陷。1、特征：加工面上个别点或局部区域发亮。、特征：加工面上个别点或局部区域发亮。2、形成原因：、形成原因：1）偏析；）偏析；2）合金材料硬度对）合金材料硬度对冷却速度的敏感性；冷却速度的敏感性；3）硬质点和非金属夹杂）硬质点和非金属夹杂物；物；4）打箱太早。）打箱太早。3、防止

8、对策：、防止对策：1）合理设计化学成分；）合理设计化学成分；2）适）适当提高熔化温度；当提高熔化温度；3）加强挡渣；）加强挡渣；4）合理确）合理确定打箱时间。定打箱时间。 19三、反白口三、反白口 铸件的外层或表层是灰口而中心部位却是白铸件的外层或表层是灰口而中心部位却是白口或麻口，故称之为反白口。口或麻口，故称之为反白口。（一）特征：在铸件壁厚的中间处（一）特征：在铸件壁厚的中间处 P328图图13-6（二）形成原因（二）形成原因 1、偏析学说；、偏析学说；2、冷却速度学说；、冷却速度学说；3、孕育、孕育衰退学说衰退学说小结：小结：1、硫锰比过高，含硫量超过硫锰之间的、硫锰比过高，含硫量超过

9、硫锰之间的平衡值；平衡值；2、含氢量过高；、含氢量过高；3、稀土、镁的残、稀土、镁的残留量过高；留量过高；4、孕育不足；、孕育不足；5、冷速大。、冷速大。20（三）防止对策（三）防止对策 1、减少含硫量，控制锰硫比；、减少含硫量，控制锰硫比； 2、减少含氢量；、减少含氢量； 3、稀土、镁的残留量适当；、稀土、镁的残留量适当； 4、强化孕育；、强化孕育； 5、控制冷却速度。、控制冷却速度。21四、板块状黑斑断口四、板块状黑斑断口 球墨铸铁或白口铸铁一种异常的宏观断口，断口由球墨铸铁或白口铸铁一种异常的宏观断口，断口由多块的、呈黑色的小平面板块形成，称之为板块状多块的、呈黑色的小平面板块形成，称之

10、为板块状黑斑断口，或刻面断口。黑斑断口，或刻面断口。（一）特征：板块状黑斑断口，呈放射壮粗而长的奥（一）特征：板块状黑斑断口，呈放射壮粗而长的奥氏体枝晶形成的。氏体枝晶形成的。 P329（二）（二） 危害性危害性 1、降低力学性能；、降低力学性能； 2、渗漏或泄漏。、渗漏或泄漏。（三）形成原因（三）形成原因 1、激冷奥氏体枝晶（初晶）、激冷奥氏体枝晶（初晶） 2、共晶奥氏体枝晶（共晶）、共晶奥氏体枝晶（共晶）22（四）防止对策（四）防止对策1、避免铁水氧化；、避免铁水氧化；2、铁水出炉温度适当（、铁水出炉温度适当（1566）；）；3、严格控制铸件的化学成分（适当提高稀土、严格控制铸件的化学成分

11、（适当提高稀土、镁的残留量）；镁的残留量）；4、强化孕育；、强化孕育；5、铸件壁厚适当。、铸件壁厚适当。23五、灰铸铁件疏松五、灰铸铁件疏松 铸件材质不致密称为疏松。铸件材质不致密称为疏松。（一）特征：（一）特征： 在铸件的小热节处出现许多小细孔；在铸件的小热节处出现许多小细孔；（二）危害：（二）危害： 1、力学性能下降；、力学性能下降； 2、渗漏或泄漏。、渗漏或泄漏。 （三）形成原因：（三）形成原因： 1、铸件壁厚；、铸件壁厚； 2、碳当量高；、碳当量高； 3、铁水温度低。、铁水温度低。24（四）防止对策：（四）防止对策：1、适当降低碳当量；、适当降低碳当量；2、合金化；、合金化；均匀化。均

12、匀化。3、孕育处理；、孕育处理；4、适当降低浇注温度；、适当降低浇注温度；5、改善铸件的温度场（如放冷铁）、改善铸件的温度场（如放冷铁）25六、魏氏石墨六、魏氏石墨（一）特征：（一）特征：1、同共晶片状石墨是相互连接的；、同共晶片状石墨是相互连接的；2、石墨片延伸至珠光体基体中；、石墨片延伸至珠光体基体中；3、石墨片极薄，其厚度只有、石墨片极薄，其厚度只有1800 （1.810-7m） （二）危害：力学性能下降一半。（二）危害：力学性能下降一半。 （三）形成原因：（三）形成原因：Pb、 H2、Al。 （四）防止对策：减少（四）防止对策：减少Pb、 H2、Al。26补充部分补充部分一、化学成分不

13、准确一、化学成分不准确 （一）特征（一）特征 （二）形成原因（二）形成原因 1、配料错误；、配料错误； 2、原材料化学成分不准确；、原材料化学成分不准确； 3、管理水平低；、管理水平低； 4、熔化过程不稳定。、熔化过程不稳定。 （三）防止对策（三）防止对策27二、化学成分不稳定二、化学成分不稳定 （一）特征（一）特征 （二）形成原因（二）形成原因 1、熔化过程中，元素的烧损率不稳定；、熔化过程中，元素的烧损率不稳定； 2、原材料化学成分不准确；、原材料化学成分不准确； 3、管理水平低；、管理水平低； （三）防止对策（三）防止对策28三、铁液出炉温度不高三、铁液出炉温度不高（一）特征（一）特征: 铁水发红。铁水发红。（二）形成原因（二）形成原因 1、冲天炉结构；、冲天炉结构； 2、风口大小和结构；、风口大小和结构； 3、焦炭质量低；、焦炭质量低； 4、铁料质量差；、铁料质量差； 5、管理水平低；、管理水平低； 6、熔化过程不稳定，操作工艺不当。、熔