鑄造質(zhì)量控制

、鑄件質(zhì)量控制鑄件質(zhì)量決定于每一道工藝過程的質(zhì)量。對(duì)鑄件質(zhì)量進(jìn)行控制，實(shí)際上是全過程質(zhì)量控制〔%&'〕，將過程處于嚴(yán)格控制之中，不出現(xiàn)系統(tǒng)誤差〔由異常原因造成的誤差〕。過程中由隨機(jī)原因產(chǎn)生的隨機(jī)誤差，其頻率分布是有規(guī)律的。這種利用數(shù)理統(tǒng)計(jì)方法將鑄造過程中系統(tǒng)誤差和隨機(jī)誤差區(qū)分開來是質(zhì)量控制的根本方法。這種方法又稱之為統(tǒng)計(jì)過程控制〔()'〕。?+$*#?第一章鑄件質(zhì)量鑄件質(zhì)量控制首先在于穩(wěn)定生產(chǎn)過程，防止系統(tǒng)誤差的出現(xiàn)和隨機(jī)誤差的積累。其次要提高工藝過程精度，縮小誤差頻率分布范圍或分散程度。過程控制包括技術(shù)準(zhǔn)備過程、圖樣和驗(yàn)收條件的制訂；鑄造工藝、工裝設(shè)計(jì)的驗(yàn)證；原材料驗(yàn)收；設(shè)備檢查；工裝幾何形狀、尺寸精度和裝配關(guān)系檢查等；另外，還包括熔煉、配砂、造型、制芯等工藝參數(shù)的控制?？刂品椒ㄊ嵌ㄆ谟涗浌に噮?shù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，判斷車間參數(shù)誤差頻率分布及性質(zhì)，對(duì)每一中間工序的結(jié)果進(jìn)行檢查。圖!"#"$表示出鑄鐵車間的鑄造工藝過程質(zhì)控站〔%&〕及整個(gè)控制程序。圖!"#"$鑄鐵件生產(chǎn)過程質(zhì)控站〔%&〕布置建立過程質(zhì)量控制站〔簡(jiǎn)稱質(zhì)控站〕或管理站是質(zhì)量管理中行之有效的措施。質(zhì)控站能為缺陷分析提供生產(chǎn)過程背景材料以及原始記錄和統(tǒng)計(jì)資料，但凡對(duì)鑄件質(zhì)量特性有重大影響的工序或環(huán)節(jié)，一般都應(yīng)設(shè)置質(zhì)控站。質(zhì)控站還應(yīng)貫徹并使操作者嚴(yán)格執(zhí)行操作規(guī)程。工廠考核鑄件質(zhì)量，按鑄件產(chǎn)生缺陷的原因，追究個(gè)人或生產(chǎn)小組的責(zé)任。由于鑄件產(chǎn)生缺陷的原因是多方面的和復(fù)雜的，有些缺陷是由多個(gè)因素引起的，故不容易劃分各自應(yīng)承當(dāng)責(zé)任的百分比。為了解決由于劃分不公引起爭(zhēng)端，應(yīng)該加強(qiáng)中間檢查，應(yīng)對(duì)每一道工序的質(zhì)量〔特別是主要工藝參數(shù)和執(zhí)行操作規(guī)程的情況〕進(jìn)行嚴(yán)格的控制，從而確定個(gè)人或小組的質(zhì)?')(?第九篇鑄造生產(chǎn)質(zhì)量檢驗(yàn)與鑄件缺陷分析處理量責(zé)任。例如質(zhì)控站按規(guī)程抽查型砂的性能，如果不符合標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定，就應(yīng)當(dāng)根據(jù)超過標(biāo)準(zhǔn)的百分?jǐn)?shù)來衡量配制型砂者的工作質(zhì)量，并據(jù)此來決定獎(jiǎng)懲的程度。影響鑄件質(zhì)量的因素眾多，加強(qiáng)質(zhì)控站的中間檢查的另一好處是將所有影響因素都置于嚴(yán)格控制之下，任何一道不合格操作，都消除在最后形成鑄件之前。過程中出現(xiàn)的問題就是鑄件發(fā)生缺陷，一般都按!〔方案〕、"〔實(shí)行〕、#〔檢查〕、$〔處理〕質(zhì)量體系活動(dòng)模式的步驟進(jìn)行改良。除此外，分析具體的鑄件缺陷時(shí)還需要明確問題、分析數(shù)據(jù)和設(shè)計(jì)試驗(yàn)等。二、鑄件質(zhì)量保證質(zhì)量保證〔%$〕因生產(chǎn)鑄件質(zhì)量要求而有差異。超級(jí)合金鑄件同無牌號(hào)鑄鐵件相比擬，它們的質(zhì)量要求當(dāng)然不同，但是它們?cè)诓煌|(zhì)量要求或規(guī)格前提下，生產(chǎn)質(zhì)量均需穩(wěn)定，因而要在不同水平上建立起保證體系。這種體系主要是由用戶對(duì)鑄件生產(chǎn)者一方提出：要求了解鑄件承制方質(zhì)量保證體系水平是否與對(duì)鑄件的要求相適應(yīng)。如質(zhì)量保證的水準(zhǔn)低于鑄件質(zhì)量所要求的，那么不能保證鑄件質(zhì)量的可靠性。在這種情況下，承制方得不到信任，應(yīng)被更換。質(zhì)量保證體系構(gòu)成分軟件和硬件兩局部，在軟件上要求承制方：〔&〕質(zhì)量管理機(jī)構(gòu)健全?！?〕質(zhì)量責(zé)任制度明確。〔（〕質(zhì)量信息網(wǎng)絡(luò)全面、靈敏和功能齊全?！玻秤型晟频臉?biāo)準(zhǔn)化組織?！?〕計(jì)量工作完備?！?〕對(duì)從業(yè)人員的質(zhì)量教育經(jīng)?；??！?〕產(chǎn)品的技術(shù)檔案詳細(xì)，管理機(jī)能好。技術(shù)檔案的內(nèi)容因鑄件的要求而不同，對(duì)特別重要的鑄件，應(yīng)容許用戶查到從事造型、合型、熔煉及澆注的人員，甚至可查到熱處理、探傷、焊修者的操作記錄，以及焊修人員所用焊條的牌號(hào)和批次。承制方擁有的根本設(shè)施和技術(shù)，也是保證鑄件質(zhì)量要求的必需手段。例如滿足出口要求的鑄鋼件，澆冒口斷口痕跡必須用碳弧氣刨去除平整，并把它列入生產(chǎn)過程作為一道工序，以保證鑄件質(zhì)量。這方面的要求還有：〔&〕生產(chǎn)設(shè)備應(yīng)圍繞鑄件質(zhì)量要求進(jìn)行調(diào)整。鑄件精度要求高，造型設(shè)備水平應(yīng)相應(yīng)提高?！?〕工藝裝備，企業(yè)應(yīng)具有一定的工裝設(shè)計(jì)水平及制造與維修的、保養(yǎng)和管理的能力。〔(〕生產(chǎn)過程中的監(jiān)控是實(shí)施質(zhì)量管理所需數(shù)據(jù)的來源，要求質(zhì)控點(diǎn)足夠，布置合理和符合經(jīng)濟(jì)生產(chǎn)的原那么。?'+*(?第一章鑄件質(zhì)量〔!〕產(chǎn)品檢驗(yàn)手段完備，防止不合格鑄件漏檢出廠，是完成質(zhì)量保證體系中的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。除上述軟硬件內(nèi)容外，一個(gè)企業(yè)中從業(yè)人員的素質(zhì)往往在質(zhì)量保證體系中起決定性作用，應(yīng)該通過培訓(xùn)和教育，予以保證和提高。第六節(jié)鑄件缺陷檢查為確保鑄件質(zhì)量，應(yīng)根據(jù)鑄件不同用途和要求，采用不同的檢查方法，及時(shí)檢出所不允許的缺陷。缺陷檢查普遍采用的有以下一些方法。一、外觀檢查鑄件可見部位的外觀檢查，常以目視法進(jìn)行。對(duì)外表粗糙度的檢查，應(yīng)在適宜的光線條件下以目測(cè)———手觸樣塊，憑感覺進(jìn)行外表狀況的鑒定，借助測(cè)量工具獲得鑄件尺寸數(shù)據(jù)，用統(tǒng)計(jì)方法確定鑄件精度方面缺陷率。目視方法不限于對(duì)外觀檢查，也可對(duì)斷口進(jìn)行檢查。人類器官不單眼睛廣泛用于檢驗(yàn)，根據(jù)某類鑄件的特性，還可藉嗅覺和聽覺進(jìn)行質(zhì)量檢查。例如球墨鑄鐵新折斷口臭味和敲擊后滯振度，可輔助檢驗(yàn)員對(duì)球化不良缺陷的程度進(jìn)行判斷。二、化學(xué)分析對(duì)所有的鑄件，化學(xué)成分是十分重要的，因而在大多數(shù)情況下，化學(xué)成分就是驗(yàn)收指標(biāo)。化學(xué)成分也間接決定了鑄件的力學(xué)性能與缺陷發(fā)生與否。例如球墨鑄鐵中殘留鎂量低于"#"$%，球墨的球化率必然會(huì)受到影響，出現(xiàn)球化不良的缺陷。化學(xué)成分因爐次而異，取樣化驗(yàn)結(jié)果稱為爐次分析，其結(jié)果也因分析方法不同而不同。按國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)“鑄鋼件交貨通用技術(shù)條件〞〔&'(!)〕)"以濕法化學(xué)分析所得結(jié)果為準(zhǔn)，標(biāo)準(zhǔn)也規(guī)定應(yīng)自鑄件毛坯外表以下至少*++處取屑狀樣品。標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定出鑄件用戶為核對(duì)分析與爐次分析間允差，如表),-,.所列。重要部件為了了解偏析程序，從兩端取樣，往往還要分析氣體、夾雜物及微量雜質(zhì)元素的含量。表),-,.核對(duì)分析對(duì)爐次分析標(biāo)準(zhǔn)允差碳鋼元素碳硅錳硫和磷范圍〔%〕!"#$!"#/!-#!0"#"$/允差1"#"$1"#"/1"#"*1"#""/?2*/!?第九篇鑄造生產(chǎn)質(zhì)量檢驗(yàn)與鑄件缺陷分析處理濕法分析缺點(diǎn)是過程慢，如化驗(yàn)鋁合金一天都出不來結(jié)果。儀器分析出結(jié)果較快，例如!射線熒光分析儀〔!"#〕和光發(fā)射分光儀〔$%&〕，化驗(yàn)一個(gè)元素約'()*+,。前者在(0-/濃度范圍較準(zhǔn)，后者那么在---'/(1.-/濃度范圍較準(zhǔn)。儀器分析要求元素呈固溶態(tài)存在于激冷試樣中。三、力學(xué)性能檢測(cè)硬度試驗(yàn)是最早用來檢驗(yàn)鑄件是否發(fā)生缺陷的手段，本世紀(jì)初美國(guó)曾有人在落砂工段逐個(gè)檢驗(yàn)澆出的鑄件缸蓋，如硬度超過一定值那么認(rèn)為鑄件必然存在裂紋應(yīng)予報(bào)廢。這種方法簡(jiǎn)單易行。拉伸性能和韌性〔沖擊韌度或伸長(zhǎng)率〕是常用的檢驗(yàn)工程。試樣通常自試塊上截取試棒加工而成。試樣的規(guī)格應(yīng)按適用的標(biāo)準(zhǔn)選取，依照檢驗(yàn)要求獲得合格數(shù)據(jù)。這種檢驗(yàn)不僅從性能數(shù)據(jù)可以發(fā)現(xiàn)材質(zhì)存在的問題，而且金屬疏松、夾雜物、裂紋、粗晶及回火脆性等缺陷往往可在試樣斷口上得到反映。四、低倍檢驗(yàn)〔宏觀檢查〕用目視或低倍放大鏡檢查鑄件外表或截面的宏觀組織或缺陷，以確定它們的性質(zhì)和嚴(yán)重程度的方法稱為低倍檢驗(yàn)。它具有視域大、適用范圍廣和試驗(yàn)方法簡(jiǎn)便等優(yōu)點(diǎn)，與微觀組織檢驗(yàn)配合能較全面地反映鑄件的質(zhì)量問題。酸蝕、印痕〔硫印、磷印〕和斷口檢驗(yàn)是常用的低倍檢驗(yàn)工程〔表23'32〕。酸蝕可以顯示成分偏析、夾雜物和孔洞類鑄件宏觀缺陷。印痕可以顯示硫、磷在截面上的分布情況。斷口檢查可以發(fā)現(xiàn)印痕、酸蝕所不能顯露的缺陷。例如沿奧氏體晶界大量析出氮化物或其他金屬間化合物，具有銀灰色巖石形貌的石狀斷口等〔表23'3'-〕。表23'32酸蝕、硫印操作規(guī)程硫印：'〕將已曝光的溴化銀印相紙浸在'/()/濃度的硫酸水溶液中，靜浸'(1*+,，取出晾干1〕將試樣用氯化碳擦凈，使相紙藥面與試樣凈面緊貼，并壓緊，用棉花在相紙反面進(jìn)行拭擦滾壓'(1.4*+,〔不許相紙?jiān)谀ッ嫔弦苿?dòng)〕酸蝕：'〕配制4/的鹽酸水溶液，并加熱至5-6471〕將試樣放入〔待觀察面要朝上〕保存)-(8-*+,)〕取出試樣用熱水沖洗或以稀釋的堿〔4/〕水溶液沖洗后，再用熱水沖洗，并迅速枯燥8〕用肉眼和放大鏡觀察?1044?第一章鑄件質(zhì)量表!"#"#$鑄鋼宏觀缺陷的斷口特征缺陷斷口形貌偏析短桿狀，較光滑的條帶〔高倍呈成串夾雜〕氣孔單個(gè)或成束，內(nèi)壁光滑的條形〔外露時(shí)帶有氧化色〕長(zhǎng)針形針孔條形孔洞，內(nèi)壁光滑，不外露的那么呈銀灰色縮孔呈管狀，外表粗糙，嚴(yán)重氧化，常見興旺的樹枝晶和夾雜物堆積縮松內(nèi)壁粗糙，不外露的那么可見樹枝晶熱裂紋外露的那么氧化嚴(yán)重；外表起伏，圓滑冷裂紋未氧化的呈灰色纖維狀或沿奧氏體晶界開裂呈巖石狀非金屬夾雜成堆分布的顆粒群，有的呈黃綠色五、金相檢驗(yàn)〔金相顯微鏡檢驗(yàn)〕用光學(xué)顯微鏡在放大%$&'$$$倍下觀察拋光的金屬外表，試樣在未經(jīng)侵蝕條件下進(jìn)行夾雜物檢查〔利用明、暗場(chǎng)及偏光、干預(yù)和顯微硬度等多種功能參照()*$%+#—,!評(píng)級(jí)〕，經(jīng)侵蝕后進(jìn)行組織及晶粒度檢查。這種方法廣泛用于檢查微觀缺陷，也常用于研究宏觀缺陷的微觀特征。上述的化學(xué)分析、性能試驗(yàn)和金相檢驗(yàn)所取得的試樣只能代表局部區(qū)域。為了了解鑄件整體的質(zhì)量情況，須從具有代表性的各個(gè)部位選取試樣，數(shù)量愈多，范圍愈廣，對(duì)發(fā)生的鑄件缺陷了解愈近全貌，有利于下一步分析。六、無損檢驗(yàn)〔無損探傷〕對(duì)缺陷進(jìn)行非破壞性檢查，根據(jù)工作原理不同有以下幾類：!光學(xué)檢查法〔目測(cè)檢查法、滲透探傷檢查法-./0"1#+%〕；"放射線檢查法〔2線透射檢查法、斷層攝影〔3/〕檢查法〕；#電磁檢查法〔磁力探傷檢查法、渦流探傷檢查法〔-./0"14$!〕〕；$聲波檢查法〔超聲波探傷檢查法、-1“聲發(fā)射〞法〕；%熱傳導(dǎo)檢查法〔物質(zhì)外表溫度分布圖象顯示法〕。其中，目測(cè)法、滲透探傷法〔5.647%'〕、磁粉探傷法、渦流探傷法等，只能用于鑄件外表或表層局部缺陷的檢查，對(duì)鑄件深部缺陷的檢查，必須使用2線透射法〔5.6%%8!〕、斷層攝影法和超聲波探傷法。無損檢驗(yàn)近年來開展很快，由于數(shù)據(jù)處理好和硬件趨向于便攜式，大大提高了檢查的可靠性和靈活性。2線透射檢查法可提供鑄件檢測(cè)部位有無缺陷及缺陷尺寸的照片。美國(guó)材料試驗(yàn)協(xié)會(huì)〔-./0〕發(fā)布了一系列適用于鑄件檢驗(yàn)的射線照相參考標(biāo)準(zhǔn)，它們按缺陷種類和數(shù)量分類，為使用者對(duì)缺陷可否接受提供判斷依據(jù)。2射線圖像轉(zhuǎn)換為可見圖像顯示在熒光屏或電視屏上，錄像數(shù)值化經(jīng)計(jì)算機(jī)處理，可自動(dòng)判斷出缺陷產(chǎn)生原因。?'+%+?第九篇鑄造生產(chǎn)質(zhì)量檢驗(yàn)與鑄件缺陷分析處理滲透探傷或稱液體滲透檢驗(yàn)法〔!"〕，它不像磁力探傷，僅限于鐵磁體鑄件，非磁化的奧氏體和鋁、鎂、銅等非鐵合金鑄件均可使用，用途廣泛，美國(guó)無損檢測(cè)學(xué)會(huì)〔#$%&〕推薦鑄造工業(yè)采用。清潔后的鑄件使溶有顏料或熒光物乳濁液體〔滲透劑〕均勻涂布鑄件外表。由于滲透劑的濕潤(rùn)力強(qiáng)滲入裂紋缺陷中〔圖'()(*+〕，幾分鐘后用水沖洗掉外表滲透劑〔圖'()(*,〕，保存了裂紋中滲透劑，然后撒上或涂上顯示劑，它如同吸墨紙將滲透劑從裂紋中吸出，顯示劑自行填充裂紋〔圖'()(*-〕，且與滲透劑發(fā)生作用，生成物在黑色檢驗(yàn)光下發(fā)亮〔圖)($.〕，即將裂紋檢出，裂紋寬度小于/0/)11也能顯示清楚。與外表連通的各類孔洞都可采用這種檢驗(yàn)方法檢查出缺陷的大小和類型。圖'()(*熒光滲透深傷步驟+〕滲透劑滲入裂紋,〕水沖去多余滲透劑-〕顯示劑吸走裂紋中滲透劑.〕熒光物在暗室中發(fā)亮?5432?第一章鑄件質(zhì)量第二章鑄件缺陷分析鑄件生產(chǎn)要經(jīng)過十分復(fù)雜的工藝過程。只要其中某一道工序或某一個(gè)過程失誤，均會(huì)造成鑄造缺陷。同一類缺陷由于場(chǎng)合和零件的不同，往往又有不同的形成原因，這種錯(cuò)綜復(fù)雜的情況，給鑄造缺陷的準(zhǔn)確判斷和分析帶來很大的難度。本章在介紹鑄件缺陷種類和特征的根底上，主要講鑄造缺陷的形成機(jī)理、缺陷分析、原因查找、方法應(yīng)用、質(zhì)量檢驗(yàn)和缺陷修補(bǔ)，以增加鑄造技師的根底知識(shí)，提高分析問題的能力。第一節(jié)鑄件缺陷分類鑄件缺陷種類繁多，形貌各異，在!"#$%&''—'(()?鑄造術(shù)語?中將鑄造缺陷分為八類'**余種，見表(+,+'。表(+,+'鑄件缺陷的分類〔!"#$%&''+'(()〕類別序號(hào)名稱特征多肉陷'+'飛翅〔飛邊〕垂直于鑄件外表上厚薄不均勻的薄片狀金屬突起物，常出現(xiàn)在鑄件分型面和芯頭部位'+,毛刺鑄件外表上刺狀金屬凸起物。常出現(xiàn)在型和芯的裂縫處，形狀極不規(guī)那么。呈網(wǎng)狀或脈狀分布的毛刺稱脈紋'+-外滲物〔外滲豆〕鑄件外表滲出來的金屬物。多呈豆粒狀，一般出現(xiàn)在鑄件的自由外表上，例如明澆鑄件的上外表、離心澆注鑄件的內(nèi)外表等。其化學(xué)成分與鑄件金屬往往有差異'+.粘模多肉因砂型〔芯〕起模時(shí)局部砂塊粘附在模樣或芯盒上所引起的鑄件相應(yīng)部位多肉?,&%)?第九篇鑄造生產(chǎn)質(zhì)量檢驗(yàn)與鑄件缺陷分析處理類別序號(hào)名稱特征肉類缺陷!"#沖砂砂型或砂芯外表局部型砂被金屬液沖刷掉，在鑄件外表的相應(yīng)部位上形成的粗糙、不規(guī)那么的金屬瘤狀物。常位于澆口附近，被沖刷掉的型砂，往往在鑄件的其它部位形成砂眼!"$掉砂砂型或砂芯的局部砂塊在機(jī)械力作用下掉落，使鑄件外表相應(yīng)部位形成的塊狀金屬突起物。其外形與掉落的砂塊很相似。在鑄件其它部位那么往往出現(xiàn)砂眼或殘缺!"%脹砂鑄件內(nèi)外外表局部脹大，重量增加的現(xiàn)象。由型壁退移引起!"&抬型〔抬箱〕由于金屬液的浮力使上型或砂芯局部或全部抬起、使鑄件高度增加的現(xiàn)象孔洞類缺陷'"!氣孔鑄件內(nèi)由氣體形成的孔洞類缺陷。其外表一般比較光滑，主要呈梨形、圓形和橢圓形。一般不在鑄件外表露出，大孔常孤立存在，小孔那么成群出現(xiàn)'"'氣縮孔分散性氣孔與縮孔和縮松合并而成的孔洞類鑄造缺陷'"（針孔一般為針頭大小分布在鑄件截面上的析出性氣孔。鋁合金鑄件中常出現(xiàn)這類氣孔，對(duì)鑄件性能危害很大'"）外表針孔成群分布在鑄件表層的分散性氣孔。其特征和形成原因與皮下氣孔相同，通常暴露在鑄件外表，機(jī)械加工!*'++后即可去掉'"#皮下氣孔位于鑄件表皮下的分散性氣孔。為金屬液與砂型之間發(fā)生化學(xué)反響產(chǎn)生的反響性氣孔。形狀有針狀、蝌蚪狀、球狀、梨狀等。大小不一，深度不等。通常在機(jī)械加工或熱處理后才能發(fā)現(xiàn)?'$#,?第二章鑄件缺陷分析類別序號(hào)名稱特征孔洞類缺陷!"#嗆火澆注過程中產(chǎn)生的大量氣體不能順利排出，在金屬液內(nèi)發(fā)生沸騰，導(dǎo)致在鑄件內(nèi)產(chǎn)生大量氣孔，甚至出現(xiàn)鑄件不完整的缺陷!"$縮孔鑄件在凝固過程中，由于補(bǔ)縮不良而產(chǎn)生的孔洞。形狀極不規(guī)那么、孔壁粗糙并帶有枝狀晶，常出現(xiàn)在鑄件最后凝固的部位!"%縮松鑄件斷面上出現(xiàn)的分散而細(xì)小的縮孔。借助高倍放大鏡才能發(fā)現(xiàn)的縮松稱為顯微縮松。鑄件有縮松缺陷的部位，在氣密性試驗(yàn)時(shí)可能滲漏!"&疏松〔顯微縮松〕鑄件緩慢凝固區(qū)出現(xiàn)的很細(xì)小的孔洞。分布在枝晶內(nèi)和枝晶間。是彌散性氣孔、顯微縮松、組織粗大的混合缺陷，使鑄件致密性降低，易造成滲漏!"'（滲漏鑄件在氣密性試驗(yàn)時(shí)或使用過程中發(fā)生的漏氣、滲水或滲油現(xiàn)象。多由于鑄件有縮松、疏松、組織粗大毛細(xì)裂紋、氣孔或夾雜物等缺陷引起裂紋冷隔類缺陷）"'冷裂鑄件凝固后在較低溫度下形成的裂紋。裂口常穿過晶粒延伸到整個(gè)斷面)"!熱裂鑄件在凝固后期或凝固后在較高溫度下形成的裂紋。其斷面嚴(yán)重氧化，無金屬光澤，裂口沿晶粒邊界產(chǎn)生和開展*外形曲折而不規(guī)那么)")縮裂〔收縮裂紋〕由于鑄件補(bǔ)縮不當(dāng)、收縮受阻或收縮不均勻而造成的裂紋。可能出現(xiàn)在剛凝固之后或在更低的溫度)"+熱處理裂紋鑄件在熱處理過程中產(chǎn)生的穿透或不穿透的裂紋。其斷面有氧化現(xiàn)象)",網(wǎng)狀裂紋〔龜裂〕金屬型和壓鑄型因受交變熱機(jī)械作用發(fā)生熱疲勞，在型腔外表形成的微細(xì)龜殼狀裂紋。鑄型龜裂在鑄件外表形成龜紋缺陷?!##(?第九篇鑄造生產(chǎn)質(zhì)量檢驗(yàn)與鑄件缺陷分析處理類別序號(hào)名稱特征裂紋冷隔類缺陷!"#白點(diǎn)〔發(fā)裂〕鋼中主要因氫的析出而引起的缺陷。在縱向斷面上，它呈現(xiàn)近似圓形或橢圓形的銀白色斑點(diǎn)，故稱白點(diǎn)；在橫斷面宏觀磨片上，腐蝕后那么呈現(xiàn)為毛細(xì)裂紋故又稱發(fā)裂!"$冷隔在鑄件上穿透或不穿透，邊緣呈圓角狀的縫隙。多出現(xiàn)在遠(yuǎn)離澆口的寬大上外表或薄壁處、金屬流集合處以及冷鐵、芯撐等激冷部位!"%澆注斷流鑄件外表某一高度可見的接縫。接縫的某些局部熔合不好或分開。由澆注中斷而引起!"&重皮充型過程中因金屬液飛濺或液面波動(dòng)，型腔外表已凝固金屬不能與后續(xù)金屬熔合所造成的鑄件表皮折疊缺陷四表面缺陷'"（外表粗糙鑄件外表毛糙、凹凸不平，其微現(xiàn)幾何特征超出鑄造外表粗糙度測(cè)量上限，但尚未形成粘砂缺陷'"）化學(xué)粘砂鑄件的局部或整個(gè)外表上，牢固地粘附一層由金屬氧化物、砂子和粘土相互作用而生成的低熔點(diǎn)化合物。硬度高，只能用砂輪磨去'"!機(jī)械粘砂〔滲透粘砂〕鑄件的局部或整個(gè)外表上粘附著一層砂粒和金屬的機(jī)械混合物。清鏟粘砂層時(shí)可以看到金屬光澤夾砂結(jié)疤〔夾砂〕鑄件外表產(chǎn)生的疤片狀金屬突起物。其外表粗糙，邊緣銳利，有一小局部金屬和鑄件本體相連，疤片狀凸起物與鑄件之間夾有一層砂'"*涂料結(jié)疤由于涂層在澆注過程中開裂，金屬液進(jìn)入裂縫，在鑄件外表產(chǎn)生的疤痕狀金屬突起物'"#溝槽鑄件外表產(chǎn)生較深〔+*,,〕的邊緣光滑的-型凹痕。通常有分枝，多發(fā)生在鑄件的上、下外表?)##(?第二章鑄件缺陷分析類別序號(hào)名稱特征四表面缺陷!"#粘型熔融金屬粘附在金屬型型腔外表的現(xiàn)象!"$龜紋〔網(wǎng)狀花紋〕%&磁力探傷時(shí)熔模鑄件外表出現(xiàn)的龜殼狀網(wǎng)紋缺陷，多出現(xiàn)在鑄件過熱部位。因澆注溫度和型殼溫度過高，金屬液與型殼內(nèi)'()殘*留量過高而析出的“白霜〞發(fā)生反響所致。)&因濤型型腔外表龜裂而在金屬塑鑄件或壓鑄件外表形成的網(wǎng)狀花紋缺陷!"+流痕〔水紋〕壓鑄件外表與金屬流動(dòng)方向一致的，無開展趨勢(shì)且與基體顏色明顯不一樣的微凸戎微凹的條紋狀缺陷!"%,縮陷鑄件的厚斷面或斷面交接處上平面的塌陷現(xiàn)象。縮陷的下面、有時(shí)有縮孔。縮陷有時(shí)也出現(xiàn)在內(nèi)縮孔附近的外表!"%%鼠尾鑄件外表出現(xiàn)較淺〔!-..〕的帶有銳角的凹痕!"%)印痕因頂桿或鑲塊與型腔外表不齊平，而在金屬型鑄件或壓鑄件外表相應(yīng)部位產(chǎn)生的凸起或凹下的痕跡!"%/皺皮鑄件上不規(guī)那么的粗粒狀或皺褶狀的表皮。一般帶有較深的網(wǎng)狀溝槽!"%!拉傷金屬型鑄件和壓鑄件外表由于與金屬型嚙合或粘結(jié)，頂出時(shí)順出型方向出現(xiàn)的擦傷痕跡五殘缺類缺陷-"%澆不到〔澆缺乏〕鑄件殘缺或輪廓不完整或雖然完整但邊角圓且光亮。常出現(xiàn)在遠(yuǎn)離澆口的部位及薄壁處。其澆注系統(tǒng)是充滿的-")未澆滿鑄件上部產(chǎn)生缺肉，其邊角略呈圓形，澆冒口未澆滿，頂面與鑄件平齊?)00)?第九篇鑄造生產(chǎn)質(zhì)量檢驗(yàn)與鑄件缺陷分析處理類別序號(hào)名稱特征五殘缺類陷!"#型漏〔漏箱〕鑄件內(nèi)有嚴(yán)重的空殼狀殘缺。有時(shí)鑄件外形雖較完整，但內(nèi)部的金屬已漏空，鑄件完全呈殼狀，鑄型底部有殘留的多余金屬!"$損傷〔機(jī)械損傷〕鑄件受機(jī)械撞擊而破損，殘缺不完整的現(xiàn)象!"!跑火因澆注過程中金屬液從分型面處流出而產(chǎn)生的鑄件分型面以上的局部嚴(yán)重凹陷，有時(shí)會(huì)沿未充滿的型腔外表留下類似飛翅的殘片!"%漏空在低壓鑄造中，由于結(jié)晶時(shí)間過短，金屬液從升液管漏出，形成類似型漏的缺陷六形狀及重差錯(cuò)類缺陷%"&鑄件變形鑄件在鑄造應(yīng)力和剩余應(yīng)力作用下所發(fā)生的變形及由于模樣或鑄型變形引起的變形%"'形狀不合格鑄件的幾何形狀不符合鑄件圖的要求%"#尺寸不合格在鑄造過程中由于各種原因造成的鑄件局部尺寸改全部尺寸與鑄件圖的要求不符%"$拉長(zhǎng)由于凝固收縮時(shí)鑄型阻力大而造成的鑄件局部尺寸比圖樣尺寸大的現(xiàn)象%"!撓曲&(鑄件在生產(chǎn)過程中，由于剩余應(yīng)力、模樣或鑄型變形等原因造成的彎曲和扭曲變形。'(鑄件在熱處理過程中因未放平正或在外力作用下而發(fā)生的彎曲和扭曲變形%"%錯(cuò)型〔錯(cuò)箱〕鑄件的一局部與另一局部在分型面處相互錯(cuò)開%")錯(cuò)芯由于砂芯在分芯面處錯(cuò)開，鑄件孔腔尺寸不符合鑄件的要求%"*偏芯〔漂芯〕由于型芯在金屬液作用下漂浮移動(dòng)，使鑄件內(nèi)孔位置、形狀和尺寸發(fā)生偏錯(cuò)，不符合鑄件圖的要求?'%%#?第二章鑄件缺陷分析類別序號(hào)名稱特征形狀及重量差錯(cuò)類缺陷!"#型芯下沉由于芯砂強(qiáng)度低或芯骨軟，缺乏以支撐自重，使型芯高度降低、下部變大或下彎變形而造成的鑄件變形缺陷!"$%串皮熔模鑄件內(nèi)腔中的型芯露在鑄件外表，使鑄件缺肉!"$$型壁移動(dòng)金屬液澆入砂型后&型壁發(fā)生位移的現(xiàn)象!"$'舂移由于舂移砂型或模樣，在鑄件相應(yīng)部位產(chǎn)生的局部增厚缺陷!"$（縮沉使用水玻璃石灰石砂型生產(chǎn)鑄件時(shí)產(chǎn)生的一種鑄件缺陷，其特征為鑄件斷面尺寸脹大!"$）縮尺不符由于制模時(shí)所用的縮尺與合金收縮不相符而產(chǎn)生的一種鑄造缺陷!"$*坍流離心鑄造時(shí)，因轉(zhuǎn)速低、停車過早、澆注溫度過高等引起合金液逆旋轉(zhuǎn)方向由上向下流淌或淋降，在離心鑄件內(nèi)外表形成的局部凹陷、凸起或小金屬瘤!"$!鑄件重量不合格〔超重〕鑄件實(shí)際重量，相對(duì)于公稱重量的偏差值超出鑄件重量公差?yuàn)A雜類缺陷+"$夾雜物鑄件內(nèi)或外表上存在的和基體金屬成分不同的質(zhì)點(diǎn)。包括渣、砂、涂料層、氧化物、硫化物、硅酸鹽等+"'內(nèi)生夾雜物在熔煉、澆注和凝固過程中，因金屬液成分之間或金屬液與爐氣之間發(fā)生化學(xué)反響而生成的夾雜物以及因金屬液溫度下降，溶解度減小而析出的夾雜物+"（外生夾雜物由熔液及外來雜質(zhì)引起的夾雜物+"）夾渣因澆注金屬液不純潔，或澆注方法和澆注系統(tǒng)不當(dāng)，由裹在金屬液中的熔渣、低熔點(diǎn)化合物及氧化物造成的鑄件中夾雜類缺陷。由于其熔點(diǎn)和密度通常都比金屬液低，一般分布在鑄件頂面或上部，以及型芯下外表和鑄件死角處。斷口無光澤，呈暗灰色?'!!）?第九篇鑄造生產(chǎn)質(zhì)量檢驗(yàn)與鑄件缺陷分析處理類別序號(hào)名稱特征七!"#黑渣球墨鑄鐵件中由硫化鎂、硫化錳、氧化鎂和氧化鐵等組成的夾渣缺陷。在鑄件斷面上呈暗灰色。一般分布在鑄件上部、砂芯下外表和鑄件死角處!"$涂料渣孔因涂層粉化、脫落后留在鑄件外表而造成的，含有殘留涂料堆積物質(zhì)的不規(guī)那么坑窩!"!冷豆?jié)沧⑽恢孟路酱嬖谟阼T件外表的金屬珠。其化學(xué)成分與鑄件相同，外表有氧化現(xiàn)象!"%磷豆含磷合金鑄件外表滲析出來的豆粒或汗珠狀磷共晶物!"&內(nèi)滲物〔內(nèi)滲豆〕鑄件孔洞缺陷內(nèi)部帶有光澤的豆柱狀金屬滲出物其化學(xué)戌分和鑄件本體不一致'接近共晶成分!"()砂眼鑄件內(nèi)部或外表帶有砂粒的孔洞!"((錫豆錫青銅鑄件的外表或內(nèi)部孔洞中滲析出來的高錫低熔點(diǎn)相豆粒狀或汗珠狀金屬物!"(*硬點(diǎn)在鑄件的斷面上出現(xiàn)分散的或比擬大的硬質(zhì)夾雜物，多在機(jī)械加工或外表處理時(shí)發(fā)現(xiàn)!"(+渣氣孔鑄件澆注位置上外表的非金屬夾雜物。通常在加工后發(fā)現(xiàn)與氣孔并存，孔徑大小不一，成群集結(jié)八成分組織及性能格類缺陷%"(物理力學(xué)性能不合格鑄件的強(qiáng)度、硬度、伸長(zhǎng)率、沖擊韌度及耐熱、耐蝕、耐磨等性能不符合技術(shù)條件的規(guī)定%"*化學(xué)成分不合格鑄件的化學(xué)成分不符合技術(shù)條件的規(guī)定%"+金相組織不合格鑄件的金相組織不符合技術(shù)條件的規(guī)定%",白邊過厚鐵素體可鍛鑄鐵件退火時(shí)因氧化嚴(yán)重在表層形成的過厚的無石墨脫碳層%"#菜花頭由于溶解氣體析出或形成密度比鑄件小的新相，鑄件最后疑固處或冒口外表鼓起、起泡或重皮的現(xiàn)象?*$$#?第二章鑄件缺陷分析類別序號(hào)名稱特征八織及性能不合格類缺陷!"#斷晶定向結(jié)晶葉片，由于橫向溫度場(chǎng)不均勻和葉片扭度較大等原因造成的柱狀晶斷續(xù)生長(zhǎng)缺陷!"$反白口灰鑄鐵件斷面的中心部位出現(xiàn)白口組織或麻口組織。外層是正常的灰口組織!"!過燒鑄件在高溫?zé)崽幚磉^程，由于加熱溫度過高或加熱時(shí)間過久，使其表層嚴(yán)重氧化，或晶界處和枝晶間的低熔點(diǎn)相熔化的現(xiàn)象。過燒使鑄件組織和性能顯著惡化，無法挽救!"%巨晶由于澆注溫度高，凝固慢，在鋼錠或厚壁鑄件內(nèi)部形成的粗大的枝狀晶缺陷!"&'亮皮在鐵素體可鍛鑄鐵的斷面上，存在的清晰發(fā)亮的邊緣。缺陷層主要是由含有少量回火碳的珠光體組成?；鼗鹛加袝r(shí)包有鐵素體殼!"&&偏折鑄件或鑄錠的各局部化學(xué)成分或金相組織不均勻的現(xiàn)象!"&（反偏析與正偏析相反的偏析現(xiàn)象。溶質(zhì)分配系數(shù)!）&且凝固區(qū)間寬的合金緩慢凝固時(shí)，因形成粗大枝晶，富含溶質(zhì)的剩余金屬液在凝固收縮力和析出氣體壓力作用下沿枝晶間通道向先凝固區(qū)域流動(dòng)，使溶質(zhì)集中在鑄錠或鑄件的先凝固區(qū)域或表層，中心局部溶質(zhì)較少!"&*正偏析溶質(zhì)分配系數(shù)+）&的合金凝固時(shí)，凝固界面處一局部溶質(zhì)被排出到液相中，隨著溫度的降低，液相中的溶質(zhì)濃度逐慚增加，導(dǎo)致低熔點(diǎn)成分和易熔雜質(zhì)從鑄件外部到中心逐漸增多的區(qū)域偏析!"&,宏觀偏析鑄件或鑄錠中用肉眼或放大鏡可以發(fā)現(xiàn)的化學(xué)成分不均勻性。分為正偏析、反偏析、-型偏析、帶狀偏析、重力偏析。宏觀偏析只能在鑄造過程中采取適當(dāng)措施來減輕，無法用熱處理和變形加工來消除?(###?第九篇鑄造生產(chǎn)質(zhì)量檢驗(yàn)與鑄件缺陷分析處理類別序號(hào)名稱特征八成分組織及性能不合格陷!"#$微觀偏析鑄件中用顯微鏡或其它儀器方能確定的顯微尺度范圍內(nèi)的化學(xué)成分不均勻性。分為枝晶偏析〔晶內(nèi)偏析〕和晶界偏析。晶粒細(xì)化和均勻化熱處理可減輕這種偏析!"#%重力偏析在重力或離心力作用下，因密度差使金屬液別離為互不溶合的金屬液層，或在鑄件內(nèi)產(chǎn)生的成分和組織偏析!"#&晶間偏析〔晶界偏析〕晶粒本體或枝晶之間存在的化學(xué)成分不均勻性。由合金在凝固過程中的溶質(zhì)再分配導(dǎo)致某些溶質(zhì)元素或低熔點(diǎn)物質(zhì)富集晶界所造成!"#!晶內(nèi)偏析〔枝晶偏析〕固溶合金按樹枝方式結(jié)晶時(shí)，由于先結(jié)晶的枝干與后結(jié)晶的枝干及枝干間的化學(xué)成分不同所引起的枝晶內(nèi)和枝晶間化學(xué)成分差異!"#'球化不良在鑄件斷面上，有塊狀黑斑或明顯的小黑點(diǎn)，愈近中心愈密，金相組織中有較多的厚片狀石墨或枝晶間石墨!"()球化衰退因鐵液含硫量過高或球化處理后停留時(shí)間過長(zhǎng)而引起的鑄件球化不良缺陷!"(#組織粗大鑄件內(nèi)部晶粒粗大，加工后外表硬度偏低，滲漏試驗(yàn)時(shí)，會(huì)發(fā)生滲漏現(xiàn)象!"((石墨粗大鑄鐵件的基體組織上分布著粗大的片狀石墨。機(jī)械加工后，可看到均勻分布的石墨孔洞。加工面呈灰黑色，斷口晶粒粗大。有這種缺陷的鑄件，硬度和強(qiáng)度低于相應(yīng)牌號(hào)鑄鐵的規(guī)定疽。氣密性試驗(yàn)時(shí)會(huì)發(fā)生滲漏現(xiàn)象?(%%&?第二章鑄件缺陷分析類別序號(hào)名稱特征八組織及性能不合格類缺陷!"#$石墨集結(jié)在加工大斷面鑄鐵件時(shí)，外表上充滿石墨粉且邊緣粗糙的部位。石墨集結(jié)處硬度低，且滲漏!"#%鑄態(tài)麻口可鍛鑄鐵的一種金相組織缺陷。其斷口退火前白中帶灰，退火后有片狀石墨，降低鑄件的力學(xué)性能!"#&石墨漂浮在球墨鑄鐵件縱斷面的上部存在的一層密集的石墨黑斑。和正常的銀白色斷面組織相比，有清晰可見的分界線。金相組織特征為石墨球破裂，同時(shí)缺陷區(qū)富有含氧化合物和硫化鎂!"#'外表脫碳鑄鋼件或鑄鐵件因充型金屬液與鑄型中的氧化性物質(zhì)發(fā)生反響，使鑄件表層含碳量低于規(guī)定值第二節(jié)鑄造缺陷分析鑄造缺陷對(duì)鑄造生產(chǎn)和鑄件質(zhì)量有很大的危害。要迅速有效地消除缺陷，必須作系統(tǒng)地調(diào)查研究，盡可能準(zhǔn)確地判明缺陷的種類和性質(zhì)，查明產(chǎn)生的原因，經(jīng)綜合分析和實(shí)踐驗(yàn)證，方可采取相應(yīng)的防止措施?，F(xiàn)就幾種常見的影響較大而有時(shí)又難以區(qū)分的鑄造缺陷進(jìn)行分析和介紹。一、氣孔氣孔是氣體聚集在鑄件外表和內(nèi)部而形成的孔洞。氣孔的形狀、大小不一，位置不一，孔壁光滑、帶氧化色彩，是鑄件常見的缺陷之一。氣孔有各種類型，產(chǎn)生的原因各不相同，按氣體來源不同，大致可分為三種：侵入性氣孔、析出性氣孔和反響性氣孔?！惨弧城秩胄詺饪子捎跐沧⑦^程中金屬液對(duì)鑄型劇烈的熱作用，使型砂和砂芯中的發(fā)氣物〔水分、粘結(jié)劑、附加物等〕氣化、分解和燃燒，生成大量氣體，浸入金屬液內(nèi)部所產(chǎn)生的洞孔，見圖（"#"）所示。?#''!?第九篇鑄造生產(chǎn)質(zhì)量檢驗(yàn)與鑄件缺陷分析處理圖!"#"$侵入氣孔形成過程示意圖$%特征氣孔數(shù)量少、尺寸大、孔壁光滑、有光澤或輕微氧化色，呈圓形或扁圓形，有時(shí)呈梨形。它的小頭所指方向常常就是氣體侵入的方向。如圖!"#"$&所示氣體，假設(shè)被凝固在金屬中，就是此類氣孔的典型例子。#%侵入性氣孔的形成條件由于澆注時(shí)型砂在金屬液的高溫作用下，產(chǎn)生大量氣體，使金屬液和砂型界面上的氣體壓力驟然增加，氣體可能侵入金屬液，也可能從砂隙或氣眼中排出型外，只有在滿足以下條件的情況下，型砂中的氣體才會(huì)浸入金屬液〔見圖!"#"#〕，即!氣'!液（!阻（!腔式中!氣———金屬液和砂型界面的氣體壓力；!液———金屬液的靜壓力〔!液）!"#，!為金屬液的密度，"為重力加速度，#為金屬液的高度〕；!阻———?dú)怏w侵入金屬液時(shí)，由于金屬液外表張力而引起的阻力〔!阻）#"*$，其中"為金屬液外表張力，$為氣泡的半徑，當(dāng)$很小時(shí)，!阻可以很大〕；!腔———型腔中金屬液面上的氣體壓力。圖!"#"#型砂界面氣體侵入金屬液的條件+%防止浸入性氣孔的主要方法和工藝措施〔$〕使用各種方法，降低砂型〔芯〕界面的氣體壓力%氣，這是最主要的，也是最有效的手段。如：選用適宜的造型材料，透氣性好，發(fā)氣量低；控制濕型砂的水分及其它?#,,!?第二章鑄件缺陷分析發(fā)氣附加物；應(yīng)用發(fā)氣量低，發(fā)氣速度慢，發(fā)氣溫度高的粘結(jié)劑；砂芯的排氣一定要暢通，這往往是侵入性氣孔的主要來源，有時(shí)還是較難解決的問題?！?〕適當(dāng)提高澆注溫度，使侵入的氣體有充分的時(shí)間從金屬液中上浮和排出?！?〕加快澆注速度，增加上砂型高度，使有效壓力頭增加，提高金屬液的靜壓力。〔#〕澆注系統(tǒng)設(shè)置時(shí)，應(yīng)注意鐵液流平穩(wěn)，防止氣體卷入。〔二〕析出性氣孔溶解在金屬液中的氣體，在冷卻和凝固過程中，由于溶解度降低而析出形成的孔洞，稱為析出性氣孔。$%特征數(shù)量多、尺寸小，形狀呈圓形、橢圓形或針狀。在鑄件斷面呈大面積均勻分布，同一爐次鑄件大部有氣孔。主要是氫氣孔和氮?dú)饪祝卿X合金和鑄鋼中常見的缺陷，鑄鐵中相對(duì)較少。!&析出性氣孔的形成機(jī)理金屬具有吸附和溶解氣體的能力〔如氫、氮、氧等〕。尤其在液態(tài)時(shí)，能夠溶解大量氣體。其形成過程分吸附和擴(kuò)散兩個(gè)階段?！?〕吸附。吸附分為物理吸附和化學(xué)吸附。氣體分子與金屬原子由于靠分子間引力吸附到金屬外表的，叫做物理吸附，吸附不牢固，也不能進(jìn)入金屬內(nèi)部，吸附量不大而且只是在低溫下進(jìn)行。當(dāng)某些氣體分子〔如氫氣、氧氣等〕碰撞到金屬外表后被離解為原子，由于化學(xué)鍵的作用被吸附在金屬外表，叫做化學(xué)吸附?；瘜W(xué)吸附的氣體量隨溫度升高而增加，是鑄造合金吸收氣體的主要過渡階段?！?〕擴(kuò)散。被化學(xué)吸附在金屬外表的氣體原子，能繼續(xù)滲入到金屬內(nèi)部，這個(gè)過程即為擴(kuò)散。大量氣體擴(kuò)散到金屬內(nèi)部并保存其中，稱為溶解或吸收。氣體的溶解度與壓力、溫度、合金和氣體的種類等因素有關(guān)。〔"〕氣體的析出及氣孔的形成。溶解在金屬液中的氣體，在溫度降低和外界氣氛壓力降低時(shí)，就會(huì)從金屬中析出，析出的方式有二種：一種是氣體原子從金屬內(nèi)部擴(kuò)散到金屬外表，脫離吸附狀態(tài)。另一種是氣體原子在金屬內(nèi)部形成氣體分子和氣泡上浮排出。"%鑄鐵中的氣體及變化〔$〕鑄鐵中的氣體有氫氣、氮?dú)?、氧氣等。其中氫氣?duì)析出性氣孔的形成影響較大?！?〕隨著含碳量的增加，'!、（!的溶解度就降低。如圖）*!*"所示。〔"〕微量的鋁能促進(jìn)鐵液大量吸氫。〔#〕硅的增加可以減少鐵蔽中氧氣，并能促進(jìn)氫氣析出。?!-,+?第九篇鑄造生產(chǎn)質(zhì)量檢驗(yàn)與鑄件缺陷分析處理圖!"#"$%#、&#的溶解度與含碳量和溫度的關(guān)系〔圖中曲線上數(shù)字為碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)〕〔'〕溫度降低會(huì)使氫和氮在鐵液中溶解度降低，尤其在凝固過程中特別劇烈。此時(shí)，由于鐵液粘度高，氣體不易擴(kuò)散和逸出，生成氣孔的可能性較大?！玻ā辰饘偃蹮掃^程中吸收的氣體是鐵液中氣體的重要來源。硅鐵中有時(shí)含有大量的氫氣，燃料爐襯中的水分，潮濕的空氣等，均使鐵液易于吸收氫和氧。）*防止析出性氣孔的方法主要從三方面采取措施：〔+〕減少合金的吸氣量，清潔爐料，烘干爐襯和澆注工具，縮短熔煉時(shí)間，以防止液態(tài)金屬和爐氣的接觸，減少熔煉吸氣等。〔#〕合金液的除氣處理可用加人元素除氣法，吹入不溶性氣體，真空除氣法等?！?〕阻止氣體的析出。如提高鑄件冷卻速度，提高外界氣氛的壓力等?！踩撤错懶詺饪子捎诮饘僖号c鑄型界面之間、或金屬液與渣之間、或金屬液內(nèi)部某些元素之間，發(fā)生了某些化學(xué)反響所產(chǎn)生的氣體造成。+*特征這種氣孔一般均勻成群分布，且往往產(chǎn)生于鑄件皮下，形成皮下氣孔。又因形狀呈針頭狀或細(xì)長(zhǎng)腰圓形，又稱針孔，此類氣孔在鑄鋼和球墨鑄鐵中出現(xiàn)較多。下面著重闡述球墨鑄鐵中針孔的形成機(jī)理、影響因素、防止措施。#*反響性氣孔的形成機(jī)理皮下氣孔的形成是一個(gè)復(fù)雜的物理化學(xué)過程，受各種因素的影響，氣體來源于內(nèi)部析出或外部侵入。鐵液內(nèi)部析出的氣體有：鎂的蒸氣、硅鐵和稀土合金中的氫氣及鐵液凝固時(shí)溶解度急劇降低而析出的氣體；外部侵入的氣體主要是鐵液和鑄型界面上產(chǎn)生某種化學(xué)反響所生成的氣體。例如：鐵液中逸出的鎂或鐵液外表的硫化鎂，與鑄型中的水蒸氣發(fā)生如下反響：,-.%#/0,-/.#[%]!?#(1+?第二章鑄件缺陷分析!"#$%&'(!"'$!%&#內(nèi)部析出的氣體，受到鐵液外表氧化膜的阻止，不能盡快逸出液面；外部界面反應(yīng)的氣體憑較大的壓力侵入有糊狀凝固特性而表層往往較長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)不能完全凝固的球墨鑄鐵液中，待外表凝固后，滯留于鑄件表皮下形成皮下氣孔。)*影響因素及防止措施〔+〕鐵液化學(xué)成分的影響。鎂的含量是影響皮下氣孔的首要因素。鐵液中殘留鎂的質(zhì)量分?jǐn)?shù)超過,-,./臨界值時(shí)，皮下氣孔顯著增加；原鐵液硫高是產(chǎn)生皮下氣孔的又一個(gè)原因。由于含硫量高產(chǎn)生較多硫化鎂，與型砂中的水分作用生成硫化氫氣體，而生成皮下氣孔。所以在保證球化的前提下，要盡量減少殘留鎂量，使鎂的質(zhì)量分?jǐn)?shù)控制在,*,)/0,-,1/之間。并盡可能降低原鐵液的含硫量。〔&〕鑄型的影響。主要是鑄型中水分、粘土、砂、附加物四種物質(zhì)的影響。!水分的影響鑄型中的水分能與鎂、硫化鎂反響生成氫和硫化氫氣體，形成皮下氣孔，所以要盡量控制型砂中的水分。水的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，中壓造型應(yīng)低于./，高壓造型應(yīng)低于1/。"粘土性質(zhì)和失效粘土的影響粘土受熱隨溫度的升高，依次失去自由水、吸附水、層間水、結(jié)構(gòu)水。那種低溫加熱下就能排出水分的粘土，易于產(chǎn)生皮下氣孔。失效粘土是有害的載水物，在各項(xiàng)性能指標(biāo)相同的情況下，型砂的水清楚顯增加，使皮下氣孔產(chǎn)生的機(jī)率增加。為了減少水分的影響，在型砂中參加適量的煤粉是有效的，它能產(chǎn)生復(fù)原性氣氛，在鑄型和金屬接觸的界面生成薄層碳膜，使鑄型和金屬界面處的化學(xué)反響難以進(jìn)行。#原砂的影響主要表現(xiàn)為原砂的種類、大小、形狀、均勻程度等因素對(duì)型砂透氣性的影響。透氣性好，界面反響的氣體容易外逸，不易形成入侵金屬液的氣體壓力，因而氣孔也難于生成?！玻忱鋮s速度和澆注條件的影響!冷卻速度。在凝固速度很快的情況下，皮下氣孔很少。原因是：溶解于金屬中的氣體來不及析出；鑄件外表層很快結(jié)殼，外部氣體來不及侵入。如金屬型鑄件皮下氣孔較少。冷卻速度很慢，皮下氣孔亦很少。原因是：凝固慢，金屬液內(nèi)的氣體有足夠的時(shí)間在凝固前浮出液面；金屬液面的氣體，可以擴(kuò)散到鑄件中心，使鑄件表層的含氣量達(dá)不到飽和程度，亦不會(huì)產(chǎn)生氣孔。"澆注條件的影響。主要指澆注溫度和澆注平穩(wěn)性的影響。澆注溫度高，相當(dāng)于冷卻速度慢，凝固時(shí)間長(zhǎng)，利于氣泡上浮，皮下氣孔少。加上球墨鑄鐵為糊狀凝固特征，內(nèi)部融化狀態(tài)時(shí)間長(zhǎng)，外表凝固層生成慢，利于外表層的氣體向外排出和向鑄件內(nèi)部擴(kuò)散。外表層含氣量的降低，減少了生成皮下氣孔的可能。所以在可能的條件下盡可能提高金屬液的溫度。國(guó)內(nèi)有的廠家，在電爐熔化球墨鑄鐵液時(shí)，出爐溫度控制在+.+,0+.),2，澆注溫度控制在+)3,0+1,,2。?&34&?第九篇鑄造生產(chǎn)質(zhì)量檢驗(yàn)與鑄件缺陷分析處理澆注平穩(wěn)性。一是防止?jié)沧r(shí)紊流卷入氣體；二是球墨鑄鐵要注意防止鐵液飛濺攪動(dòng)，造成鎂蒸氣大量揮發(fā)和燃燒，造成皮下氣孔，為了保證澆注平穩(wěn)，要采用橫澆道截面大的半封閉澆注系統(tǒng)。如：!!內(nèi)!!!橫!!直"#!$!%!!內(nèi)!!!橫!!直"&'$〔!(')*('+〕!(二、粘砂粘砂是鑄件外表粘附著一層很難去除的砂?；虻腿埸c(diǎn)化合物。如圖,-)-%所示。圖,-)-%粘砂.〕粘砂的鑄件/〕無粘砂鑄件粘砂大多數(shù)發(fā)生在鑄件厚壁部位，砂型的下型，凹槽內(nèi)角，薄壁砂芯外表等。通常鑄鋼件比鑄鐵件嚴(yán)重，濕型比干型嚴(yán)重。鑄件粘砂一般不予報(bào)廢，但造成許多危害：影響鑄件美觀，增加清理工作量，切削刀具磨損加快，影響內(nèi)腔清潔度，造成傳動(dòng)件早期磨損，阻礙了水、氣、油的流動(dòng)等。一般將粘砂分為機(jī)械粘砂、化學(xué)粘砂、熱粘砂和外表粗糙四種。外表粗糙是機(jī)械粘砂的早期階段。熱粘砂是鑄件外表粘附一薄層玻璃狀型砂燒結(jié)物，實(shí)質(zhì)屬化學(xué)粘砂范疇。最終造成粘砂往往是以上幾種類型綜合作用的結(jié)果，下面主要分析機(jī)械粘砂和化學(xué)粘砂?！惨弧硻C(jī)械粘砂鐵液鉆入砂型外表孔隙中，凝固后將砂粒機(jī)械地鉤連在鑄件外表。（0機(jī)械粘砂的形成金屬液滲入砂粒之間隙，實(shí)際上是金屬液在靜壓力作用下沿砂隙間毛細(xì)管滲入并包圍砂粒，成為網(wǎng)狀的金屬和砂粒的混合物。）0影響機(jī)械粘砂的因素〔（〕鑄件外表處于液體狀態(tài)的時(shí)間長(zhǎng)短是決定滲入深度的最根本因素。時(shí)間越長(zhǎng)，砂型溫度越高，越利于金屬液滲人，滲入深度越深。〔）〕金屬液的靜壓力越高，滲入深度越大?！?〕金屬液的成分、氧化程度、周圍氣氛、造型材料的性質(zhì)決定了金屬液是否濕潤(rùn)?）21#?第二章鑄件缺陷分析毛細(xì)管壁，濕潤(rùn)那么易于粘砂?！?〕金屬液的澆注溫度越高，型砂受到的熱作用越大，砂粒的孔隙發(fā)生燒結(jié)或熔化而增大，金屬液易于滲入。"#防止機(jī)械粘砂的措施〔$〕使用細(xì)砂，細(xì)砂孔隙小，毛細(xì)管阻力大，金屬液不容易滲入?！?〕提高鑄型的緊實(shí)度，舂緊的砂?？康媒獗砜紫缎】煞黎F液滲入。〔"〕濕型砂中參加煤粉，鑄鐵濕型砂中的煤粉可顯著改善粘砂的發(fā)生。由于煤粉