鑄件缺陷的案例
熔模鑄件缺陷分析與案例，了解缺陷類型、學(xué)會分析并解決缺陷
熔模鑄造生產(chǎn)中，由于生產(chǎn)工序長，工藝過程復(fù)雜，影響因素繁多，如鑄件設(shè)計的正確性、原材料質(zhì)量及控制的可靠性、鑄件質(zhì)量標準的合理性、生產(chǎn)工藝的適用性、操作規(guī)程的可行性，以及員工是否執(zhí)行工藝、管理制度是否完善等一系列因素，致使鑄件產(chǎn)生缺陷和以后使用中的失效不可避免。
企業(yè)內(nèi)部發(fā)現(xiàn)的鑄件缺陷，稱為“內(nèi)廢”。或返修、讓步、返工，或報廢，不僅增加了生產(chǎn)成本，還影響了生產(chǎn)進度與交貨期。在用戶處發(fā)現(xiàn)鑄件缺陷，稱為“外廢”。在使用過程中，由此產(chǎn)生的質(zhì)量事故，不僅給企業(yè)帶來重大的經(jīng)濟和信譽損失；更有甚者，企業(yè)因為巨額索賠而倒閉。
因此，熔模鑄件缺陷分析越來越被企業(yè)重視起來。鑄件缺陷分析涉及到較多的學(xué)科和技術(shù)，是一項交叉學(xué)科的技術(shù)和管理的綜合活動。對于熔模鑄件產(chǎn)生缺陷的精準分析，可以為優(yōu)化解決方案和預(yù)防措施，為提高鑄件質(zhì)量提供科學(xué)的、有效的依據(jù)。
一、缺陷分析
缺陷分析就是找出缺陷產(chǎn)生的主要原因，提出消除和防止鑄件產(chǎn)生缺陷的方法。
最基本、最常用的是直觀分析法；隨著科技的進步，為了解決缺陷還沒有確定機理；或鑄件失效，造成重大損失時，常常應(yīng)用計算機分析法等。每種缺陷分析方法都有它的適用范圍，都有它的的優(yōu)點和不足之處；因此，生產(chǎn)中應(yīng)根據(jù)鑄件缺陷的種類而選擇合適的方法。
1、缺陷類型與分析
為了便于分析鑄件缺陷，可以把缺陷分為：一般缺陷、較重缺陷和嚴重缺陷三種類型。
（1）一般缺陷
鑄件產(chǎn)生缺陷的數(shù)量較少，損失較小，稱之為一般缺陷。
對于一般缺陷，如砂眼、渣孔等，需要以鑄造工程師為主解決。憑借自己的知識和經(jīng)驗，根據(jù)缺陷的特征很容易確定缺陷名稱；進而利用頭腦風(fēng)暴法和魚刺圖等手法找出產(chǎn)生缺陷的原因，及主要原因；采取有效的對策，予以解決。
展開 鑄造缺陷篇：4種鑄件澆注方式對應(yīng)的鑄件類型全面解析
鑄件缺陷種類繁多，影響鑄件質(zhì)量的因素存在于與鑄件生產(chǎn)有關(guān)的每道工序中，如圖1所示。大型鑄件的特點是尺寸大，即體積大、質(zhì)量重、澆注的鐵液多、壁厚相對較厚，形狀有的簡單、有的復(fù)雜；不同領(lǐng)域的鑄件，具有不同的要求。大型鑄件澆注系統(tǒng)設(shè)計及澆注需掌握的主要原則為分散底注（分層注人效果最好），快速澆注（多加出氣冒口），高溫澆注（加強芯子排氣）。
1．分散底注式澆注
圖2為分散底注式澆注系統(tǒng)圖。優(yōu)點：有利于金屬液平穩(wěn)地充滿鑄型；減少金屬液氧化，對型、芯沖擊力小；防止造成沖砂，減小紊流，減少氣體裹人；有利于型腔氣體的排出：有利于除渣：避免各部溫差過大，有利于減少鑄件收縮應(yīng)力，對長、薄鑄件有利于減小變形量，有利于防止裂紋缺陷發(fā)生。
缺點：如果充型時間過長，金屬液在型腔上升中長時間與空氣接觸，表面易生成氧化皮（需快速澆注予以克服）；鑄件下部溫度高，不利于補縮（對灰鑄鐵件影響不大）。
2．快速澆注
優(yōu)點：鐵液上升速度快，不容易氧化：鐵液對型腔的烘烤時間短，減小涂層開裂、脫落的可能性，減少鑄件夾渣等缺陷的產(chǎn)生；防止出現(xiàn)澆不足、冷隔缺陷；使型腔內(nèi)氣壓增大，迫使氣體容易從鑄型向外排出，鑄件不容易產(chǎn)生氣孔等孔洞類缺陷：鑄件各部的溫度差小，防止裂紋發(fā)生。
缺點：低強度類型的砂型易產(chǎn)生沖砂類缺陷，對于樹脂砂等強度較高的砂型，影響較小：澆注系統(tǒng)的截面積有所增大，鑄件工藝出品率有所降低。
3．合理澆鑄時間的確定
生產(chǎn)中常用澆注時間表示澆注速度。對鑄件而言，澆注時間長，意味著澆注速度慢：反之，意味著澆注速度快。適宜的澆注時間應(yīng)根據(jù)鑄件質(zhì)量、壁厚、結(jié)構(gòu)、技術(shù)要求等綜合考慮而定。表1為鑄鐵件澆注速度的一般原則。
展開 知識篇——消失模鑄件炭黑、與皺皮缺陷怎樣消除？
在消失模生產(chǎn)中，炭黑缺陷往往與皺皮同時產(chǎn)生，產(chǎn)生的原因有很多相同的地方。
白模材料、澆注溫度、抽負壓值不當(dāng)都造成消失模鑄件出現(xiàn)炭黑、皺皮缺陷。
所以，我把這兩項缺陷的資料合并到一起，讓做消失模的老鐵們有對照和對比。
下面我們先來一張具有炭黑和皺皮特征的消失模鑄件照片
一、炭黑缺陷產(chǎn)生的原因及解決方法
消失模鑄件缺陷中炭黑是一類常見的缺陷，該類缺陷在鑄鐵件上尤其是球墨鑄鐵件生產(chǎn)中很容易產(chǎn)生。由于造成鑄件炭黑缺陷的因素是多方面的，在生產(chǎn)中企業(yè)應(yīng)該盡可能得控制好所有影響鑄件產(chǎn)生炭黑缺陷的條件，謹防炭黑缺陷影響鑄件整體質(zhì)量。
一般情況下，消失模鑄造過程中會采用EPS或StMMA模樣的消失模，即白模，白模易產(chǎn)生炭黑缺陷，造成鑄件表面出現(xiàn)積碳、炭黑、黑渣狀雜物。除了這方面原因，炭黑的產(chǎn)生還與澆注溫度和澆注系統(tǒng)及澆注工藝、消失模涂料性能、砂型的緊實度和透氣性，真空泵抽氣操作等皆有很大的關(guān)系，以下是影響鑄件產(chǎn)生炭黑缺陷的具體原因分析：
（1）由于白模材料EPS本身的C/H質(zhì)量比為92/8，其本身不含O元素，碳元素含量高，因此，EPS的白模容易產(chǎn)生炭黑。
（2）消失模涂料性能和質(zhì)量欠佳，沒有達到充分排氣。生產(chǎn)實踐中球墨鑄鐵比灰鑄鐵更易鑄型炭黑，液態(tài)的EPS對涂層的潤濕性更易出現(xiàn)炭黑，EPS是固——液——氣態(tài)的轉(zhuǎn)變，當(dāng)液態(tài)的熱解產(chǎn)物來不及裂解為氣體時，在高溫下烘烤就形成固態(tài)炭黑。
（3）澆注溫度和澆注系統(tǒng)及澆注工藝。白模沒有完全分解，裂解，氣化EPS，StMMA，導(dǎo)致出現(xiàn)焦化狀的夾渣，從而形成炭黑，尤其是使用EPS白模，球墨鑄鐵薄壁和沖天爐熔煉處理的球墨鑄鐵的鐵液，更易產(chǎn)生炭黑。鑒于此，建議企業(yè)在選擇白模時盡量采用StMMA。
（4）砂型的緊實度和透氣性，真空泵抽氣。
展開 鑄件缺陷防治匯編摘選： 如何防止鑄件晶粒粗大？
本文系統(tǒng)地分析和探討了鑄件晶粒粗大缺陷的產(chǎn)生原因，提出了相應(yīng)的防止方法，對鑄造工作者有一定的借鑒作用。
鑄件晶粒粗大是指經(jīng)過機械工或進行斷口檢驗時，顯示出晶粒組織過分粗大而不適合應(yīng)用的缺陷，這種晶粒粗大的組織，可能是遍布于鑄件整體，也可能發(fā)生于鑄件的局部。從本質(zhì)上講，晶粒粗大缺陷是一種冶金缺陷。筆者根據(jù)多年的生產(chǎn)實踐并參閱有關(guān)資料，談?wù)?em>鑄件晶粒粗大缺陷產(chǎn)生的原因及防止措施。
1、鑄件結(jié)構(gòu)和工藝設(shè)計
(1)鑄件截面差異過大，會因為較厚的截面冷卻緩慢而造成該處晶粒粗大。灰鑄鐵等對截面變化十分敏感的金屬，更容易產(chǎn)生此類缺陷。
防止產(chǎn)生這類缺陷的有效方法是避免鑄件截面尺寸過分懸殊，但這種途徑有時是鑄造工作者所無能為力的。因而就鑄造本身言，可通過采取設(shè)置冷鐵、控制澆注溫度或通過選擇合適的澆汁系統(tǒng)來減少這類問題的發(fā)生，降低這類缺陷的嚴重程度。采用冷鐵可加快鑄件較厚截面的冷卻速度；澆注溫度過高，會使這類問題更為嚴重，應(yīng)予以避免；通過調(diào)節(jié)、修正澆注系統(tǒng)設(shè)計，使溫度低的金屬熔液位于鑄件截面較厚的部位，并在鑄件的厚截面處設(shè)計最有效的冒口，以盡可能減小冒口的尺寸。
(2)對于帶孔鑄件，工藝設(shè)計人員有時沒有采用有助于減小有效截面尺寸的型芯，使未設(shè)芯的截面過厚而產(chǎn)生此缺陷，因此在工藝設(shè)計時，應(yīng)盡可能在較厚的截面中設(shè)置砂芯。
(3)在某些情況下，鑄件截面并不太厚，但因某一較窄的凹陷部位或型芯在鑄件中形成熱匯截面，其結(jié)果和厚大截面一樣。例如．在鑄件較深部位的一個柱狀臍子處，可能需要設(shè)置型芯，而這樣就會造成冷卻緩慢。在不能設(shè)計進行修改的情況下，除非可以降低金屬溫度，或重新沒置澆口，最好的解決辦法是在型芯或鑄型截面處設(shè)置冷鐵。
(4)工藝設(shè)計時加工余量留得過大，不僅增加了切削加工的費用，還會把較致密的鑄件表層切削掉，并暴露出中心冷卻較慢的疏松部分。
展開 
消失模鑄件（碳缺陷）核心原因與防控思路
作者：江正宏（涇縣明華消失模涂料） 消失模鑄件的碳缺陷（俗稱“碳陷”），是制約鑄件表面質(zhì)量、加工性能與使用可靠性的核心頑疾。其本質(zhì)為：白模熱解產(chǎn)物未及時排出，在高溫金屬液作用下形成游離碳/固碳，侵入鑄件表面或內(nèi)部。
鑄造沙眼與鑄件缺陷的原因及對策
鑄造缺陷是在鑄造過程中發(fā)生的鑄造（鑄件）缺陷。 存在各種缺陷現(xiàn)象，例如鑄件中的裂紋，粗糙的表面以及內(nèi)部帶有孔洞的孔洞。 鑄造缺陷分為幾種類型，每種類型都有不同的原因。 另外，由于鑄造工藝的多樣性，可能有多種原因，并且在大多數(shù)情況下是復(fù)雜的。典型的缺陷大致分為本文介紹的幾大類。 下面德松模具鋼帶你了解一下鑄造沙眼的原因和對策。
模具鋼
什么是鑄造沙眼？
鑄造沙眼是一種在鑄件內(nèi)部產(chǎn)生空洞的現(xiàn)象，是典型的鑄造缺陷之一。
為什么會出現(xiàn)沙眼？對策是什么？
產(chǎn)生沙眼的原因多種多樣，這可能是由于熔融金屬溫度過高，過低或內(nèi)部氣體引起的。那時，有必要調(diào)整水口的安裝方法和鑄造條件，尤其是溫度。
在某些情況下，合金本身的特性就容易產(chǎn)生沙眼。需要些專門知識，但如果可能的話，還請確認金屬合金的固相和液相的狀態(tài)圖。
以下介紹沙眼出現(xiàn)的四個主要原因和對策。
A--原因氣體沙眼
由于金屬內(nèi)所含有過多的氣體，導(dǎo)致在鑄造過程中無法熔融金屬和氣體不能完美置換，氣體會殘留在鑄件內(nèi)部，從而導(dǎo)致沙眼的發(fā)生。
這種情況需要對金屬進行鑄造前脫氣及熔化時強制性脫氣。在某些情況下，還需要改善熔解的方法。
另外，還要檢查燒結(jié)溫度曲線等，并確保模具中沒有殘留物。
金屬種類及氣體含有量不同，看起來感覺也不一樣。但是一般來說，觀察氣體沙眼內(nèi)部時會有類似鏡面的感覺，向內(nèi)部看時會反光。
B--因為坩堝而產(chǎn)生的氣體沙眼
氣體沙眼有可能來自于殘留在模具中的氣體進入了金屬中，也可能因為坩堝的材質(zhì)導(dǎo)致其產(chǎn)生。
對于鉑金，通常可以通過在坩堝中將其多次熔解進行脫氣。
展開 鑄件5大常見缺陷及解決方案，必須收藏學(xué)習(xí)
缺陷一：鑄造縮孔
主要原因有合金凝固收縮產(chǎn)生鑄造縮孔和合金溶解時吸收了大量的空氣中的氧氣、氮氣等，合金凝固時放出氣體造成鑄造縮孔。
解決的辦法：
1）放置儲金球。
2）加粗鑄道的直徑或減短鑄道的長度。
3）增加金屬的用量。
4）采用下列方法，防止組織面向鑄道方向出現(xiàn)凹陷。
a.在鑄道的根部放置冷卻道。
b.為防止已熔化的金屬垂直撞擊型腔，鑄道應(yīng)成弧形。
c.斜向放置鑄道。
缺陷二：鑄件表面粗糙不光潔缺陷
型腔表面粗糙和熔化的金屬與型腔表面產(chǎn)生了化學(xué)反應(yīng)，主要體現(xiàn)出下列情況。
1）包埋料粒子粗，攪拌后不細膩。
2）包埋料固化后直接放入茂福爐中焙燒，水分過多。
3）焙燒的升溫速度過快，型腔中的不同位置產(chǎn)生膨脹差，使型腔內(nèi)面剝落。
4）焙燒的最高溫度過高或焙燒時間過長，使型腔內(nèi)面過于干燥等。
5）金屬的熔化溫度或鑄圈的焙燒的溫度過高，使金屬與型腔產(chǎn)生反應(yīng)，鑄件表面燒粘了包埋料。
6）鑄型的焙燒不充分，已熔化的金屬鑄入時，引起包埋料的分解，發(fā)生較多的氣體，在鑄件表面產(chǎn)生麻點。
7）熔化的金屬鑄入后，造成型腔中局部的溫度過高，鑄件表面產(chǎn)生局部的粗糙。
解決的辦法：
a.不要過度熔化金屬。
b.鑄型的焙燒溫度不要過高。
c.鑄型的焙燒溫度不要過低（磷酸鹽包埋料的焙燒溫度為800度-900度）。
d.避免發(fā)生組織面向鑄道方向出現(xiàn)凹陷的現(xiàn)象。
e.在蠟型上涂布防止燒粘的液體。
缺陷三：鑄件發(fā)生龜裂缺陷
有兩大原因，一是通常因該處的金屬凝固過快，產(chǎn)生鑄造缺陷（接縫）；二是因高溫產(chǎn)生的龜裂。
展開 15%的廢品鑄件由“桔皮”缺陷造成，教你8條避免“桔皮”缺陷產(chǎn)生的措施
1、鑄件“桔皮”缺陷的特征
鑄件“桔皮”是我公司生產(chǎn)中反復(fù)出現(xiàn)的一種鑄造缺陷，它對鑄件質(zhì)量的影響較大，缺陷出現(xiàn)在鑄件肥厚部位、熱節(jié)及內(nèi)澆道附近以及受熱集中而冷卻又慢的部位。鑄件表面有微凸的小圓斑，呈“眼圈”狀，這些表面粗糙，看起來象“桔子皮”的斑點，在多種鑄件中反復(fù)出現(xiàn)，有時整批鑄件均有，其在每個鑄件上的數(shù)量少則幾個，多至整個平面；小圓斑有的較大，有的小至麻點；有時是單個分散的，有時也呈密集的片狀凸起物，高出鑄件0.4-0.6mm，直徑3-5mm。據(jù)我公司統(tǒng)計，廢品中的15%是“桔皮”缺陷造成的，而且碳鋼件產(chǎn)生桔皮缺陷的機會更多一些。
2、“桔皮”缺陷產(chǎn)生的原因分析
導(dǎo)致“桔皮”產(chǎn)生的最根本的原因是涂料表面堆積、硬化不充分。型殼在焙燒后，其表面上形成黃色或黃綠色玻璃體，澆注后與鋼液反應(yīng)而形成硅酸鹽瘤粘附于鑄件表面。單純地延長硬化時間，無助于最終解決“桔皮”問題。通過實踐，有以下幾方面的原因。
2.1原材料方面的影響
眾所周知，水玻璃涂料的粉液比低，粉料分布不均勻。水玻璃的模數(shù)愈高，密度愈大，則涂料的粉液比愈低，粉料的分布愈不均勻，也最不易充分硬化。
展開 鑄造技術(shù)分享：9方面講清楚鑄件晶粒粗大缺陷產(chǎn)生的原因及防止措施
本文系統(tǒng)地分析和探討了鑄件晶粒粗大缺陷的產(chǎn)生原因，提出了相應(yīng)的防止方法，對鑄造工作者有一定的借鑒作用。
鑄件晶粒粗大是指經(jīng)過機械工或進行斷口檢驗時，顯示出晶粒組織過分粗大而不適合應(yīng)用的缺陷，這種晶粒粗大的組織，可能是遍布于鑄件整體，也可能發(fā)生于鑄件的局部。從本質(zhì)上講，晶粒粗大缺陷是一種冶金缺陷。筆者根據(jù)多年的生產(chǎn)實踐并參閱有關(guān)資料，談?wù)?em>鑄件晶粒粗大缺陷產(chǎn)生的原因及防止措施。
1、鑄件結(jié)構(gòu)和工藝設(shè)計
(1)鑄件截面差異過大，會因為較厚的截面冷卻緩慢而造成該處晶粒粗大。灰鑄鐵等對截面變化十分敏感的金屬，更容易產(chǎn)生此類缺陷。
防止產(chǎn)生這類缺陷的有效方法是避免鑄件截面尺寸過分懸殊，但這種途徑有時是鑄造工作者所無能為力的。因而就鑄造本身言，可通過采取設(shè)置冷鐵、控制澆注溫度或通過選擇合適的澆汁系統(tǒng)來減少這類問題的發(fā)生，降低這類缺陷的嚴重程度。采用冷鐵可加快鑄件較厚截面的冷卻速度；澆注溫度過高，會使這類問題更為嚴重，應(yīng)予以避免；通過調(diào)節(jié)、修正澆注系統(tǒng)設(shè)計，使溫度低的金屬熔液位于鑄件截面較厚的部位，并在鑄件的厚截面處設(shè)計最有效的冒口，以盡可能減小冒口的尺寸。
(2)對于帶孔鑄件，工藝設(shè)計人員有時沒有采用有助于減小有效截面尺寸的型芯，使未設(shè)芯的截面過厚而產(chǎn)生此缺陷，因此在工藝設(shè)計時，應(yīng)盡可能在較厚的截面中設(shè)置砂芯。
(3)在某些情況下，鑄件截面并不太厚，但因某一較窄的凹陷部位或型芯在鑄件中形成熱匯截面，其結(jié)果和厚大截面一樣。例如．在鑄件較深部位的一個柱狀臍子處，可能需要設(shè)置型芯，而這樣就會造成冷卻緩慢。在不能設(shè)計進行修改的情況下，除非可以降低金屬溫度，或重新沒置澆口，最好的解決辦法是在型芯或鑄型截面處設(shè)置冷鐵。
展開 熱砂技術(shù)講解：如何獲得穩(wěn)定型砂和無缺陷鑄件？
根據(jù)這項研究 ,當(dāng)使用熱型砂時 , 一種有趣的現(xiàn)象產(chǎn)生了 :將熱態(tài)金屬倒入熱砂型 ,生產(chǎn)的鑄件出現(xiàn)了與型砂含水 量高相關(guān)的缺陷 ,而熱砂型經(jīng)冷卻后再倒入熱態(tài)金屬 ,其生產(chǎn)的鑄件則出現(xiàn)了與 型砂含水量低相關(guān)的缺陷。
這項研究的第二部分 ,評價了型砂溫度對型砂物理性能的影響。型砂試驗 是在密閉的溫度和濕度控制室內(nèi)并且分別在 21℃和 60 ℃的溫度下進行的。除 了型砂的溫度變化外 ,其他所有條件都保持不變。結(jié)果表明 :型砂在 60 ℃時檢 測 ,其性能有很大程度的降低 ,如圖 2 所示。
這些研究表明 :到目前為止 ,所有的工藝研究和收集的數(shù)據(jù)清楚地定義了潮 模砂造型的臨界溫度為 49 ℃(120 υ ) 。
與熱砂有關(guān)的問題
熱砂影響到潮模砂造型工作的每個方面 ,并導(dǎo)致較高的廢品率 ,增加膨潤土 的消耗 ,甚至使系統(tǒng)完全失去控制。
就廢品而言 ,大部分與型砂有關(guān)的缺陷 ,都與型砂溫度過高有較大的相互對 應(yīng)關(guān)系 ,這些缺陷包括夾砂、表面粗糙程度、金屬浸滲、脹箱、粘砂 ,由氣體形成的 針孔、氣孔、多肉和鑄型破損。許多這方面的缺陷是由鑄型表面水分的迅速失去 而引起的。
就砂處理系統(tǒng)操作而言 ,熱造型砂有許多不利的影響。通常 ,回用的熱砂 , 進入混砂機時 ,其溫度和濕度波動很大。在鑄鐵廠進行的試驗表明 :在大料斗的 不同時段 ,砂溫在 32 ℃～193 ℃的溫度之間波動 (如圖 3 所示) 。在型砂準備期 間 ,溫度的驟變會引起水分蒸發(fā)量的變化。這種變化使混砂機中水分的精確添 加和密實度的控制變得困難。備用砂溫度的不穩(wěn)定將加劇各批次型砂之間物理 性能的變化。
展開 熱砂造型缺陷問題多，型砂的成分、鑄件質(zhì)量以及生產(chǎn)控制問題詳解
根據(jù)這項研究 ,當(dāng)使用熱型砂時 , 一種有趣的現(xiàn)象產(chǎn)生了 :將熱態(tài)金屬倒入熱砂型 ,生產(chǎn)的鑄件出現(xiàn)了與型砂含水 量高相關(guān)的缺陷 ,而熱砂型經(jīng)冷卻后再倒入熱態(tài)金屬 ,其生產(chǎn)的鑄件則出現(xiàn)了與 型砂含水量低相關(guān)的缺陷。
這項研究的第二部分 ,評價了型砂溫度對型砂物理性能的影響。型砂試驗 是在密閉的溫度和濕度控制室內(nèi)并且分別在 21℃和 60 ℃的溫度下進行的。除 了型砂的溫度變化外 ,其他所有條件都保持不變。結(jié)果表明 :型砂在 60 ℃時檢 測 ,其性能有很大程度的降低 ,如圖 2 所示。
這些研究表明 :到目前為止 ,所有的工藝研究和收集的數(shù)據(jù)清楚地定義了潮 模砂造型的臨界溫度為 49 ℃(120 υ ) 。
與熱砂有關(guān)的問題
熱砂影響到潮模砂造型工作的每個方面 ,并導(dǎo)致較高的廢品率 ,增加膨潤土 的消耗 ,甚至使系統(tǒng)完全失去控制。
就廢品而言 ,大部分與型砂有關(guān)的缺陷 ,都與型砂溫度過高有較大的相互對 應(yīng)關(guān)系 ,這些缺陷包括夾砂、表面粗糙程度、金屬浸滲、脹箱、粘砂 ,由氣體形成的 針孔、氣孔、多肉和鑄型破損。許多這方面的缺陷是由鑄型表面水分的迅速失去 而引起的。
就砂處理系統(tǒng)操作而言 ,熱造型砂有許多不利的影響。通常 ,回用的熱砂 , 進入混砂機時 ,其溫度和濕度波動很大。在鑄鐵廠進行的試驗表明 :在大料斗的 不同時段 ,砂溫在 32 ℃～193 ℃的溫度之間波動 (如圖 3 所示) 。在型砂準備期 間 ,溫度的驟變會引起水分蒸發(fā)量的變化。這種變化使混砂機中水分的精確添 加和密實度的控制變得困難。備用砂溫度的不穩(wěn)定將加劇各批次型砂之間物理 性能的變化。當(dāng)將熱的備用砂通過較長的距離傳送到多部造型機時 ,砂子干燥 程度的不可控性也是至關(guān)重要的。
展開 
球鐵成本低性能佳，分享預(yù)防縮松、夾渣、石墨漂浮等球鐵鑄件缺陷的方法
當(dāng)然，球鐵也不是十全十美的，它除了會產(chǎn)生一般的鑄造缺陷外，還會產(chǎn)生一些特有的缺陷，如縮松、夾渣、皮下氣孔、球化不良及衰退等。這些缺陷影響鑄件性能，使鑄件廢品率增高。為了防止這些缺陷的發(fā)生，有必要對其進行分析并且精密鑄造，總結(jié)出各種影響因素，提出防止措施，才能有效降低缺陷的產(chǎn)生，提高鑄件的力學(xué)性能及生產(chǎn)效益。本文將討論球鐵件的主要常見缺陷:縮孔、縮松、夾渣、皮下氣孔、石墨漂浮、球化不良及球化衰退。
1 縮孔縮松
1.1影響因素
(1)碳當(dāng)量：提高碳量，增大了石墨化膨脹，可減少縮孔縮松。此外，提高碳當(dāng)量還可提高球鐵的流動性，有利于補縮。生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)鑄件的經(jīng)驗公式為Ｃ%+1/7Ｓｉ%>3 9%。但提高碳當(dāng)量時，不應(yīng)使鑄件產(chǎn)生石墨漂浮等其他缺陷。
(2)磷：鐵液中含磷量偏高，使凝固范圍擴大，同時低熔點磷共晶在最后凝固時得不到補給，以及使鑄件外殼變?nèi)酰虼擞性龃罂s孔、縮松產(chǎn)生的傾向。一般工廠控制含磷量小于0 08%。
(3)稀土和鎂：稀土殘余量過高會惡化石墨形狀，降低球化率，因此稀土含量不宜太高。而鎂又是一個強烈穩(wěn)定碳化物的元素，阻礙石墨化。由此可見，殘余鎂量及殘余稀土量會增加球鐵的白口傾向，使石墨膨脹減小，故當(dāng)它們的含量較高時，亦會增加縮孔、縮松傾向。
(4)壁厚：當(dāng)鑄件表面形成硬殼以后，內(nèi)部的金屬液溫度越高，液態(tài)收縮就越大，則縮孔、縮松的容積不僅絕對值增加，其相對值也增加。另外，若壁厚變化太突然，孤立的厚斷面得不到補縮，使產(chǎn)生縮孔縮松傾向增大。
(5)溫度：澆注溫度高，有利于補縮，但太高會增加液態(tài)收縮量，對消除縮孔、縮松不利，所以應(yīng)根據(jù)具體情況合理選擇澆注溫度，一般以1300～1350℃為宜。
展開 鋁合金薄壁殼體低壓鑄造工藝方案設(shè)計
圖1 鋁合金薄壁殼體三維模型
圖2 初步澆注系統(tǒng)三維模型
1.2 原澆注系統(tǒng)數(shù)值模擬結(jié)果分析
數(shù)值模擬結(jié)果預(yù)測鑄件會產(chǎn)生如圖3所示的縮松、縮孔缺陷，通過分析得出，產(chǎn)生縮松、縮孔缺陷的原因可能有以下兩個：①鑄件中段以及右端某些位置離內(nèi)澆道的距離過遠導(dǎo)致補縮路徑過長，使鑄件難以得到補縮產(chǎn)生縮松、縮孔；②鑄件結(jié)構(gòu)上存在一些難以順序凝固的復(fù)雜結(jié)構(gòu)。針對以上兩個問題，提出如下兩點解決方案：優(yōu)化設(shè)計鑄件的澆注系統(tǒng)，設(shè)計保溫與冷卻措施確保鑄件可以順序凝固。
圖3 原始澆注系統(tǒng)縮松、縮孔預(yù)測圖
2 澆注系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計
根據(jù)圖3所示，縮松、縮孔缺陷大多分布在鑄件中后段，中段缺陷產(chǎn)生的主要原因是金屬液從鑄件左右兩端充入，使得內(nèi)澆道離鑄件中段距離過遠，進而補縮通路過長。所以應(yīng)在鑄件中段添加如圖4所示鑄件中部的兩個內(nèi)澆道。后端產(chǎn)生的缺陷是因為鑄件后端高度過高，這也使得充型和補縮困難。因此，設(shè)計了縫隙式澆注通道如圖4所示。根據(jù)澆道的分布，設(shè)計了T型橫澆道。
圖4 優(yōu)化后的澆注系統(tǒng)圖
綜上所述，設(shè)計了如圖4的澆注系統(tǒng)，用此澆注系統(tǒng)在Procast中模擬得到如圖5所示的結(jié)果。通過澆注系統(tǒng)優(yōu)化，鑄件缺陷從3.84 cm3減少到0.68 cm3，使鑄件缺陷減少了82.29%，大幅度減少了鑄件鑄造缺陷。
圖5 優(yōu)化澆注系統(tǒng)后縮松縮孔預(yù)測圖
3 保溫措施與冷卻系統(tǒng)設(shè)計
由于鋁合金薄壁殼體結(jié)構(gòu)復(fù)雜，鑄造過程中必然會產(chǎn)生熱節(jié)與冷節(jié)，難以順序凝固產(chǎn)生縮松、縮孔缺陷，為了使鋁合金薄壁殼體能夠順序凝固，需要對鑄件冷節(jié)處進行保溫，以及對與鑄件熱節(jié)處接觸的模具部位進行冷卻。
展開 球鐵鑄件常見缺陷的解決方法匯總，針對縮孔、縮松、夾渣、皮下氣孔、石墨漂浮、球化不良及球化衰退
當(dāng)然，球鐵也不是十全十美的，它除了會產(chǎn)生一般的鑄造缺陷外，還會產(chǎn)生一些特有的缺陷，如縮松、夾渣、皮下氣孔、球化不良及衰退等。這些缺陷影響鑄件性能，使鑄件廢品率增高。為了防止這些缺陷的發(fā)生，有必要對其進行分析并且精密鑄造，總結(jié)出各種影響因素，提出防止措施，才能有效降低缺陷的產(chǎn)生，提高鑄件的力學(xué)性能及生產(chǎn)效益。本文將討論球鐵件的主要常見缺陷:縮孔、縮松、夾渣、皮下氣孔、石墨漂浮、球化不良及球化衰退。
1 縮孔縮松
1.1影響因素
(1)碳當(dāng)量：提高碳量，增大了石墨化膨脹，可減少縮孔縮松。此外，提高碳當(dāng)量還可提高球鐵的流動性，有利于補縮。生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)鑄件的經(jīng)驗公式為Ｃ%+1/7Ｓｉ%>3 9%。但提高碳當(dāng)量時，不應(yīng)使鑄件產(chǎn)生石墨漂浮等其他缺陷。
(2)磷：鐵液中含磷量偏高，使凝固范圍擴大，同時低熔點磷共晶在最后凝固時得不到補給，以及使鑄件外殼變?nèi)酰虼擞性龃罂s孔、縮松產(chǎn)生的傾向。一般工廠控制含磷量小于0 08%。
(3)稀土和鎂：稀土殘余量過高會惡化石墨形狀，降低球化率，因此稀土含量不宜太高。而鎂又是一個強烈穩(wěn)定碳化物的元素，阻礙石墨化。由此可見，殘余鎂量及殘余稀土量會增加球鐵的白口傾向，使石墨膨脹減小，故當(dāng)它們的含量較高時，亦會增加縮孔、縮松傾向。
(4)壁厚：當(dāng)鑄件表面形成硬殼以后，內(nèi)部的金屬液溫度越高，液態(tài)收縮就越大，則縮孔、縮松的容積不僅絕對值增加，其相對值也增加。另外，若壁厚變化太突然，孤立的厚斷面得不到補縮，使產(chǎn)生縮孔縮松傾向增大。
(5)溫度：澆注溫度高，有利于補縮，但太高會增加液態(tài)收縮量，對消除縮孔、縮松不利，所以應(yīng)根據(jù)具體情況合理選擇澆注溫度，一般以1300～1350℃為宜。
展開 厚大斷面工作臺類鑄件 常見缺陷及解決方法
一、工作臺鑄件的基本參數(shù)
對于不同的立式加工中心的工作臺鑄件，一般來講其形狀簡單方正，僅輪廓尺寸大小差異而已，但共有特點是主體壁厚較大，屬于厚大斷面鑄件。
工作臺面加工“T”形槽用于裝卡固定被加工工件，臺面的背面有的平面帶空刀，有的對應(yīng)“T”形槽位置設(shè)計加強筋，具體如圖1所示。
本文所述立式加工中心用工作臺的基本參數(shù)有：輪廓尺寸為長2000~500mm、寬1000~400mm、高50~120mm；最大壁厚80~120mm；最小壁厚50mm；重量250~2000kg；材質(zhì)為FC300。
工作臺鑄件在機床中外露可見，精度要求高，不允許有任何瑕疵，一般粗糙度Ra=0.2~0.8μm，且工作臺面還需經(jīng)過研磨處理。
圖1 工作臺鑄件結(jié)構(gòu)示意
二、工作臺常見的鑄造缺陷
雖然工作臺結(jié)構(gòu)簡單，但想要一次性鑄造處無缺陷的工作臺也是一件不容易的事情。在本文論述的工作臺的鑄造過程中，常出現(xiàn)的缺陷如下。
1. 夾砂/渣
夾砂缺陷是所有鑄件最為常見切占比最大的缺陷，工作臺也不例外。工作臺的夾砂/渣缺陷常出現(xiàn)在工件的表面，且最常見表現(xiàn)形式是夾渣或者夾雜缺陷，如圖2所示。
圖2 工作臺夾砂/渣缺陷示意
2. 氣孔
工作臺臺面處采用直冷冷鐵的工藝，若冷鐵質(zhì)量控制不好就會在粗加工或精加工后出現(xiàn)氣孔。另外，在工作臺邊角部位由于涂料的干燥不徹底會產(chǎn)生氣孔，如圖3所示。
圖3 臺面氣孔缺陷
3.材質(zhì)問題
由于斷面厚大，澆注后冷卻、凝固的時間長，最容易出現(xiàn)材質(zhì)問題，此也是工作臺類鑄件最難控制和解決的，也是困擾鑄造工作者最大的問題。工作臺鑄件在鑄造過程中的材質(zhì)問題有：加工后“T”形槽內(nèi)縮松、加工面“麻點”、冷鐵痕跡等。
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