鑄件缺陷與鑄件質(zhì)量檢測培訓(xùn)課件

鑄件缺陷分析與鑄件質(zhì)量檢測我國國家標(biāo)準(zhǔn)GB5611-85《鑄造名詞術(shù)語》將鑄件缺陷分為8類：①夾雜類缺陷②多肉類缺陷③表面缺陷④裂紋、冷隔類缺陷⑤形狀及重量差錯類缺陷⑥殘缺類缺陷⑦孔洞類缺陷⑧性能、成分、組織不合格類缺陷一、夾雜類缺陷夾雜物

鑄件內(nèi)或表面存在和基體成分不同的質(zhì)點(diǎn)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)反應(yīng)而形成的夾雜以及因金屬液溫度下降、溶解度下降而析出的夾雜物夾渣

因澆注金屬液不純凈，或澆注方法及澆注系統(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。由于其熔點(diǎn)和密度都比金屬液低，一般分布在鑄件頂面或上部，以及型芯下表面或鑄件死角處，斷口無光澤，呈暗灰色。如圖示：基體夾渣外生夾雜物

由金屬液及外來雜質(zhì)的夾雜物

夾雜類缺陷一般考慮以上4種情況，其產(chǎn)生原因如下：

1.澆注系統(tǒng)不合適（澆口比）2.熔渣清除的過程不合適3.造型砂的耐火度不夠4.熔渣過濾的不徹底5.鐵水材質(zhì)的不適當(dāng)或原材料雜質(zhì)過多

主要對策如下：

1.金屬液澆注時，不能讓熔渣流入鑄件（澆注系統(tǒng)考慮避臟，下網(wǎng)等）2.從爐中向包內(nèi)放金屬液時，要將熔渣清除干凈。3.對已混進(jìn)包去的熔渣進(jìn)行扒渣，并盡量去除，如去不掉，應(yīng)避免其隨流進(jìn)入鑄件。4.澆注系統(tǒng)不合適的應(yīng)重新修改鑄造工藝5.材質(zhì)不當(dāng)?shù)膽?yīng)調(diào)整到正確的材質(zhì)范圍，原材料雜質(zhì)過多應(yīng)更換原材料廠家

另，砂眼也屬于夾雜類缺陷，是鑄件內(nèi)部或表面（多見于表面）帶有沙粒的孔洞，凡是砂型鑄造都難以避免砂眼，只能規(guī)定其在一定面積內(nèi)砂眼的大小、個數(shù)來進(jìn)行控制和檢驗(yàn)，砂眼不影響其材料的機(jī)械性能，如圖：（是較大的砂眼，對于此圖也可以說是砂胎掉落，嚴(yán)重影響外觀質(zhì)量）良品不良品典型的砂眼二、多肉類缺陷抬型、抬箱由于金屬液的浮力使上型抬起，從而增加了鑄件的厚度

解決辦法：增加壓箱鐵重量，提高型砂強(qiáng)度，適當(dāng)降低澆注溫度，澆注時穩(wěn)流澆注披縫、飛邊、毛翅常在鑄件的分型面和芯頭部位出現(xiàn)片狀凸起或刺形凸起解決辦法：在不影響鑄件尺寸、形狀的前提下打磨掉即可，另在工藝上修正合箱間隙尺寸，避免后續(xù)不必要的修整脹砂

鑄件表面局部脹大，使鑄件明顯變形原因：造型時，型砂緊實(shí)率不均勻，緊實(shí)處沒有變形，不緊實(shí)處產(chǎn)生形變解決辦法：造型時均勻型砂緊實(shí)率，澆注時穩(wěn)流澆注，適當(dāng)降低澆注溫度沖砂

由于金屬液從澆口、冒口流入鑄件，對型砂產(chǎn)生沖擊，型砂被金屬液卷入鑄件，在澆口附近產(chǎn)生的瘤狀物，在鑄件其他部分則顯現(xiàn)為砂眼解決辦法：穩(wěn)流澆注，改善澆注系統(tǒng)，改善型砂強(qiáng)度及造型緊實(shí)率掉砂

合箱后，上型面的砂粒，或砂塊掉落，掉落的砂?；蛏皦K落在下箱，澆注出來的鑄件便會在上箱處有凸起的疤結(jié)或多肉，下箱則會有密集砂眼或缺肉，而上多下缺的形狀基本相同。造型時，砂型緊實(shí)率不實(shí)處在起模時粘到模具上，假如合箱后，會產(chǎn)生多肉，雖不至于廢，但會給后續(xù)修磨帶來很大麻煩，有的必須用機(jī)加才能去除，得不償失。此種情況在造型后，合箱前，造型人員能夠看得見，并且不能夠合箱澆注，一定要重新造型掉砂多見于形狀復(fù)雜的鑄件，對于第一種情況：混砂必須均勻防止硬塊或硬顆粒的出現(xiàn)，面砂要多用一些，緊實(shí)率要均勻，對于第二種情況，除注意上面幾點(diǎn)還要預(yù)熱型板模具，并加涂脫模劑（硅油、煤油凡士林等）三、表面缺陷機(jī)械粘砂（滲透粘砂）鑄件部分或整個平面粘附一層金屬和砂粒的機(jī)械混合物，多發(fā)生在砂型受熱強(qiáng)烈的部位，一般比較容易去除（鑄件后序的拋丸可清除）化學(xué)粘砂（燒結(jié)粘砂）鑄件部分或整個平面牢固的粘著一層由金屬氧化物、砂子、粘土等相互作用的低熔點(diǎn)化合物。不易清除，俗稱鐵包砂，需要打磨對于化學(xué)粘砂，一般提高金屬溶液純度，適當(dāng)降低澆注溫度、選用細(xì)砂造型，或改善混砂工藝（增加煤粉、重油；降低水分）等措施表面粗糙

鑄件表面不光滑、凹凸不平。一般是改善型砂質(zhì)量，改善混砂工藝，提高強(qiáng)度及緊實(shí)率縮陷（俗稱縮癟）

鑄件厚斷面或斷面交接處的表面有凹陷一般考慮是冒口補(bǔ)縮不良，解決辦法是加大冒口或改善澆注系統(tǒng)，如圖示：正面反面縮陷四、裂裂紋.冷隔隔類缺缺陷冷隔在鑄件件上有有一條條未完完全融融合的的縫隙隙或坑坑洼，，其交交接邊邊緣圓圓滑，，并且且比周周邊要要亮一一些，，如圖圖示：：冷隔是是鑄件件的常常見缺缺陷：：發(fā)生原原因：：1.澆澆注溫溫度過過低2.澆澆注系系統(tǒng)不不合適適3.充充型速速度小?。ǎń饘賹僖毫髁鲃有孕圆涣剂迹?.鑄鑄型排排氣不不良（（型砂砂透氣氣性好好）主要對對策：：1.提提高澆澆注溫溫度2.改改善澆澆注系系統(tǒng)3.提提高砂砂型的的通氣氣性。。冷裂、熱熱裂由于鑄件件結(jié)構(gòu)復(fù)復(fù)雜，或或鑄件皮皮厚反差差太大，，導(dǎo)致相相鄰的部部位冷卻卻的速度度差異，，在材料料內(nèi)應(yīng)力力的作用用下，結(jié)結(jié)構(gòu)過渡渡處或厚厚薄的結(jié)結(jié)合處容容易產(chǎn)生生裂紋解決辦法法：建議議客戶更更改設(shè)計(jì)計(jì)；在客客戶不同同意更改改設(shè)計(jì)時時，鑄件件皮厚處處經(jīng)計(jì)算算后放置置冷鐵、、改善澆澆注系統(tǒng)統(tǒng)，改善善澆注溫溫度，如如圖示：：五、形狀狀及重量量差錯類類缺陷錯型、錯錯箱、偏偏芯鑄件的一一部分與與另一部部分在分分型面錯錯開，如如下圖產(chǎn)生原因因：1.模型型安裝不不良，模模型的芯芯子配合合不良2.砂箱箱的銷子子等固定定部件不不良解決辦法法：消除除以上原原因形狀、尺尺寸、重重量不符符合要求求鑄件的尺尺寸形狀狀與圖紙紙不符，，加工余余量不合合適。發(fā)生原因因：1.模具具變形及及磨損2.砂箱變變形引起起的3.芯芯子位置置不正確確4.合型型不良5.縮縮尺留的的不對主要對策策：對于縮尺尺——壁壁厚不均均勻的鑄鑄件收縮縮因壁厚厚而產(chǎn)生生較大的的差異，，通常對對這類鑄鑄件應(yīng)先先做試件件，然后后測量計(jì)計(jì)算正確確的縮尺尺縮尺的概概念：針針對一個個鑄件的的產(chǎn)品，，我們在在設(shè)計(jì)模模具時不不能按照照完成品品的尺寸寸來設(shè)計(jì)計(jì)，因?yàn)闉槟＞呤鞘怯脕碓煸煨偷模?，造型后后還要用用金屬液液來填充充，填充充后的鑄鑄件往往往比模具具的尺寸寸小，我我們在設(shè)設(shè)計(jì)模具具是就要要把模具具做的大大一些，，就是在在完成品品尺寸上上（就是是客戶要要求的圖圖尺寸上上）加縮縮尺，來來制作模模具。如如HT250一一般取縮縮尺為8‰，其其一個尺尺寸為360，，加縮尺尺后的模模具尺寸寸應(yīng)為362.88=360+（360×8‰），，鑄鋁材材質(zhì)的縮縮尺更大大，約為為2%六、殘缺缺類缺陷陷澆不到（（澆不足足）由于金屬屬液未完完全充滿滿型腔，，而產(chǎn)生生鑄件缺缺肉，常常出現(xiàn)在在遠(yuǎn)離澆澆口的位位置上未澆滿在澆注的過程程中，金屬液液不夠澆滿一一個鑄件，其其與澆不足的的區(qū)別在于其其澆口、冒口口及鑄件缺肉肉處幾乎是水水平的（有經(jīng)經(jīng)驗(yàn)的操作者者，預(yù)計(jì)澆不不滿的時候是是不會澆注的的）見下頁圖示澆不滿圖示：：良品因澆不滿而導(dǎo)導(dǎo)致的廢品跑火一般出現(xiàn)在下下箱，造型合合箱后，下箱箱在澆筑前或或澆注中，砂砂型型腔裂縫縫，導(dǎo)致澆注注時金屬液外外流原因是：造型型后放置時間間過長，水分分喪失；或車車間地面不平平，壓箱鐵過過重解決辦法：造造型后應(yīng)盡快快澆注，一般般不能超過48小時砂型溢出的金屬液液金屬液跑火后的鑄件件七、孔洞類缺缺陷氣孔、針孔（（多在鑄件上上箱）析出氣孔多多是細(xì)細(xì)小的，呈圓圓柱針孔侵入氣孔尺尺寸較較大，孔壁光光滑，表面氧氧化，多呈橢橢圓形反應(yīng)氣孔鑄鑄件表表面下，呈分分散狀針孔，，只能通過加加工表面才能能發(fā)現(xiàn)氣孔的成因很很多，人、機(jī)機(jī)、料、法、、環(huán)每個環(huán)節(jié)節(jié)的不當(dāng)都會會引起此類缺缺陷，見下頁頁，氣孔的產(chǎn)產(chǎn)生原因①澆注系統(tǒng)統(tǒng)澆冒不合適，，導(dǎo)致金屬液液壓頭太低澆注系統(tǒng)不合合適，使金屬屬液產(chǎn)生紊流流或斷流，導(dǎo)導(dǎo)致氣體卷入入型腔最高處沒沒有設(shè)置出氣氣孔②型砂水分過高（夏夏季適當(dāng)減少少水分的加入入）型砂透氣性差差混制不良，型型砂中有雜質(zhì)質(zhì)（鐵釘、煤煤渣等）制芯時所用涂涂料含發(fā)氣原原料過多，發(fā)發(fā)氣量過大，，砂芯未干透透、排氣不暢暢、透氣不良良或吸濕返潮潮③造型局部緊實(shí)率過過高濕型修型過度度，刷水過多多脫模劑不合乎乎要求，發(fā)氣氣量過大需放置冷鐵的的鑄件，冷鐵鐵不能銹蝕④金屬成分（（針對鑄鐵））硅含量過高，，鋁量超標(biāo)球鐵球化處理理時，鎂殘留留超標(biāo)金屬液中硫、、錳含量超標(biāo)標(biāo)添加廢鋼時卷卷入的氮?dú)膺^過多，易形成成氮?dú)饪椎獨(dú)饪着c縮縮孔很難甄甄別，因?yàn)闉樗目妆诒诓皇菆A滑滑的，并且且也在鑄件件內(nèi)部⑤熔化爐料潮濕、、銹蝕、油油污嚴(yán)重出爐口，澆澆包未完全全烘干金屬液氧化化嚴(yán)重爐料中雜質(zhì)質(zhì)過多⑥澆注澆注溫度過過高或過低低澆注時紊流流或斷流澆注方法不不當(dāng)（忽快快忽慢，流流速不均））解決辦法：：分析形成成原因，針針對原因解解決問題縮孔、縮松松在鑄件厚斷斷面內(nèi)部，，及厚斷面面與厚斷面面交接處內(nèi)內(nèi)部或表面面易產(chǎn)生形形狀不規(guī)則則，孔壁不不規(guī)則，晶晶粒較粗大大的孔洞，，稱之為縮縮孔縮松與縮孔孔區(qū)別于：：縮孔只是是一個孔，，而縮松是是在一個區(qū)區(qū)域內(nèi)有很很多小的縮縮孔。如圖圖：縮松縮孔、縮松松的形成主主要與澆注注系統(tǒng)（冒冒口補(bǔ)縮不不足）、化化學(xué)成分（（碳當(dāng)量低低、磷超標(biāo)標(biāo)等）有關(guān)關(guān)；在鑄件件生產(chǎn)當(dāng)中中此問題是是比較容易易解決的。。疏松與縮松形狀狀類似，但但孔洞更小小，需借助助放大鏡才才能看到顯微疏松比疏松孔洞洞更小，影影響金屬組組織的致密密性疏松、顯微微疏松是承承壓件的致致命缺陷（（如液壓件件、氣動件件、保壓件件等），在在受壓時會會滲漏。疏松、顯微微疏松首先先要考慮原原材料，再再考慮熔煉煉，最后考考慮澆注系系統(tǒng)，因?yàn)闉橐@得好好的鑄件材材質(zhì)必須要要有好的原原材料。注：以以灰鐵鐵為例例，灰灰鐵有有6種種石墨墨形態(tài)態(tài)，A型是是最好好的。。因?yàn)闉槭诮M組織中中都是是一個個個微微觀的的孔洞洞，A型石石墨是是石墨墨與石石墨之之間互互不相相同的的，所所以組組織也也是最最致密密的。。八、性性能.成分分.組組織不不合格格機(jī)械性性能不不合格格材質(zhì)的的抗拉拉強(qiáng)度度，延延伸率率（灰灰鐵無無延伸伸率要要求））硬度度等不不符合合技術(shù)術(shù)規(guī)定定化學(xué)成成分不不合格格化學(xué)成成分不不符合合技術(shù)術(shù)規(guī)定定。一一般日日本、、韓國國注重重機(jī)械械性能能，成成分可可以適適當(dāng)放放寬金相組織織不合格格金相組織織不符合合技術(shù)規(guī)規(guī)定?？涂蛻粲薪鸾鹣嘁笄髸r進(jìn)行行檢驗(yàn)，，客戶沒沒有要求求是可以以不用檢檢驗(yàn)白口特別是灰灰鐵，在在皮薄處處或離澆澆冒口最最遠(yuǎn)處易易出現(xiàn)亮亮白組織織。白口口部位硬硬度高、、脆性大大，加工工困難。。如加工件件產(chǎn)生白白口，則則需要退退火處理理，退火火后的材材質(zhì)一般般會降低低一個牌牌號。白白口一般般目視可可見，發(fā)發(fā)現(xiàn)亮白白部位，，用銼刀刀銼一下下，銼刀刀打滑即即可視為為白口。。如圖：：白口白口白口的成成因有以以下幾點(diǎn)點(diǎn)：1.碳當(dāng)量量過低或或鐵液中中有反石石墨化元元素（鉻鉻、碲、、釩等））2.配料料不當(dāng)，，元素?zé)裏龘p嚴(yán)重重3.鐵水水氧化（（溫度過過高、送送風(fēng)量大大）4.澆注注溫度過過低5.孕育育不足（（孕育劑劑）6.鑄件件皮太薄薄白口的出出現(xiàn)，只只要原材材料優(yōu)良良，熔化化適當(dāng)，，一般只只做充分分的孕育育，就可可避免球化不良良球墨鑄鐵鐵在球化化檢驗(yàn)時時呈現(xiàn)非非球化狀狀態(tài)。球化衰退退球化檢驗(yàn)驗(yàn)時不同同部位的的石墨形形態(tài)不一一，有少少量球化化，還有有團(tuán)絮狀狀的，甚甚至出現(xiàn)現(xiàn)與灰鐵鐵石墨類類似的形形態(tài)（俗俗稱：灰灰了）產(chǎn)生球化化不良和和球化衰衰退的主主要原因因是，球球化處理理不當(dāng)，，或澆注注時間過過長，如如不是以以上原因因還需查查找原材材料、球球化劑等等方面原原因球化率的的檢驗(yàn)：：在100××的物鏡鏡下球化率100%球化率90%球化率80%球化率75%球化率70%球化率60%球化率55%球化率50%球化率30%球化率10%球化率一一般達(dá)到到75%，可以以接受，，低于70%不不可接受受；如客客戶有明明確要求求按要求求進(jìn)行。。球化檢檢驗(yàn)部位位一般選選取鑄件件最后凝凝固部位位（如冒冒口部位位），因因?yàn)樽詈蠛竽痰牡牟课黄淦淝蚧瘯r時間長，，是檢驗(yàn)驗(yàn)球化是是否衰退退的最佳佳位置鑄件質(zhì)量檢測測對于初做品：：一.尺寸檢測測1.按鑄造模模型圖對模型型進(jìn)行全方位位，全尺寸檢檢驗(yàn)，細(xì)到每每一個圓弧過過度2.對于新模模具初次試制制的樣品按客客戶圖紙進(jìn)行行全方位尺寸寸檢驗(yàn)，驗(yàn)證證尺寸是否合合格及模型的的縮尺是否合合適3.對于無尺尺寸公差的尺尺寸可按各國國的鑄件公差差標(biāo)準(zhǔn)檢驗(yàn)4.對于有重重量要求的鑄鑄件按客戶要要求或重量公公差的標(biāo)準(zhǔn)檢檢驗(yàn)二、材質(zhì)及內(nèi)內(nèi)部缺陷檢驗(yàn)驗(yàn)材質(zhì)檢驗(yàn)包括括機(jī)械性能，