浅谈消失模铸造铸钢件常见缺陷及防治措施[摘要]文章就铸钢件表面缺陷的形成机制进行了简单论述，对该缺陷防治的
措施进行了浅析，并经过分析指出铸钢件表面形成缺陷气痕和流痕的主要原因：浇注系统不合理、透气性偏低、浇注温度不高不稳定等等，并针对不同原因进行了针对性的研究和分析，总结出一些防治措施和方法。
【关键词】铸钢件；铸造缺陷；缺陷防治
液态金属的质量好坏以及铸造工艺方案的制定、落实与执行的质量都决定了铸件质量的高低。为了使得铸件的质量能够得到保证，从铸件原材料的购买、造型、制芯、合箱、浇注、落沙、铸件清理直至最后的热处理为止，每个制造过程都要进行的严格控制，如有不慎，将会出现各种不同的缺陷。对铸件质量的基本要求是其结构组织和性能符合使用要求，但是由于很多的铸件只是要求为自由表面，而不再对其进行加工，因此对铸件的表面质量以及外表形状和尺寸均有非常严格的要求。铸钢件大致存在以下的常见缺陷：缩孔、缩松、气孔、冷裂与热裂、白点以及偏析和缺陷断口等等。文章针对铸钢件常见缺陷的特点进行了总结，并以此为诊断铸件质量提供参考。
1、消失模铸钢充型的特殊性
在铸件进行铸造充型凝固的瞬间变产生了铸件的缺陷。通常情况下无论大小型铸件的充型时间都比较短。消失模铸件充型与普通空腔铸造不同之处在于其缺陷的形成是由消失模铸钢件夹渣缺陷所产生。
1.1 消失模铸钢件的充型形态
绝大多数对于消失模铸造金属液充型过程的研究都是基于铝合金消失模铸造充型过程的基础上，并且大部分都是在无负压作用下进行的充型。基于这种情况，金属液从内浇通道进入铸件的“型腔”，并且金属液的前沿以扇形的形态向前流动，于此同时金属液在重力的作用下其前沿向下发生了形状的改变，但是其总体的流动方向仍是向着远离内浇道的方向推进，直到“型腔”被金属液全部充满为止。金属液的温度以及模样材料的性质和充型的速度决定了金属液与摸样接触的边界形态，金属液温度越高、摸样密度越小、充型的速度越快，则金属液整体的推进速度就越快。边界区内是一层摸样气化所形成的高压气，该气隙的厚度在1mm至3mm之间，内气压大约为0.12MPa，在抽负压是内气压约为0.096MPa，并且随着合金类型、浇注速度、浇注温度、模样密度、直浇道面积、涂料高温透气性及负压大小的不同而发生改变。在铝合金无负压浇注的情况下，通常根据不同情况将金属液与摸样界面的形态分为以下四种模型：接触模式、间隙模式、溃散模式以及卷入模式。
1.2 金属液充型的湍流形态以及所产生的附壁效应
我国企业在消失模钢/铁件生产浇注的过程中，都是通过对干砂铸型施加负压的方式来紧固干砂的砂型，从而保证铸型有足够的强度和刚度来抵挡金属液的冲击以及浮力，确保铸型在整个浇注和凝固的过程中能够完整有效，最终得到结构完整的铸件。在砂箱高度不再继续增加的情况下，消失模铸造黑色合金铸件中负压方法的使用对于保证干砂铸型的强度和刚度起来到了很大的作用，从而确保了铸造过程的继续实施，这在我国消失模铸造工艺的发展过程中起到了非常重要的作用。
在试验中，充型的金属液在流动过程中为湍流状态，充型前的金属液的形态
和模样气化后的金属液形态都非常的紊乱，前面整体虽然还是呈现扇形弧状，不过和无负压充型时候的形态差别相当大，山脊锯齿形态在前凸后凹的情况下反应非常强烈，后面接踵而来的金属液很可能会掺入气体与异物。另外，金属液正在充型的时候，砂箱周围的负压室会产生负压，会使其产生出比较强烈的附壁效应，导致铸件的中心和外部的充型速度有明显差异，U型前沿很快在充型开始就形成了，在铸件外部的金属液快速在附近凝固，这样就会在周围形成由激冷固体层封闭成的U形“型腔”，而中间部位的金属液向上方充型的速度会变得很慢。在这样的环境下，中部模样气化的气体在排出的时候就会受阻，在附近形成的激冷层虽然不是很严实，但同样会对模样气化气体在横向直接排出时，造成相当大的阻力。
2、从动力学以及热力学的角度分析钢水中夹渣的原因
钢水掺杂气体与夹渣的原因有很多个方面，其中包含模样气化时热分解的气体和残留物的渣滓、熔炼钢水时产生的气体和残渣，同时还有钢水被氧化时的氧化物的残渣，以及溶解在高温钢水中的一些气体等。这些密度比较小的气体和残渣，在没有凝固且液态降温过程中、充型过程中，会慢慢向上漂浮，也会在负压的作用力下向着横向压力偏低的地方移动。假如铸件还是在液体的形态下，气体与残渣能自己排出的话，铸件便不会出现气孔与夹渣。在很多消失模铸造企业中，砂箱负压系统中的负压室大都建造在砂箱周围与底部，负压吸气时的方向和气体与残渣自身浮动的方向垂直，这样会使气体与残渣不利排出。所以从动力学和热力学的角度分析，钢水中夹渣的排出与产生，有利于消失模铸件中残渣缺陷的生成，但是不利于残渣缺陷的排出。
3、如何减少消失模铸钢件中的夹渣及其几点建议
3.1 直接消减钢水中的原始异物
有效减少消失模铸钢件产生夹渣缺陷的重要途径之一就是在浇注前尽可能的减少钢水中所夹杂的物质。净化钢水可以有很多种方法，使用聚渣材料，利用净化器对夹杂物具有吸附的作用，将体积较小的颗粒夹杂物吸附在加入的净化剂大颗粒上，从而形成较大体积的夹杂物颗粒，使得上浮的动力学条件能够得到一定的改善；其次，将过滤网应用在浇注的系统中，过滤网将较大的夹杂物颗粒阻挡在过滤网外，从而使其不能进入铸件的”型腔”;再次，选用密度较低的摸样材料，以减少其在热解过程中产生残留物。净化钢水的诸多方式是可以同时使用的，从而更加有效的减少钢水中原始夹杂物数量。
3.2 采用工艺手段消减钢水中的夹渣
在适当合理的设计浇冒口系统的前提下，要尽量避免一箱多铸以及缩短钢水在浇注系统中的时间；一箱多铸会自然而然的增加钢水在浇注系统中存在的时间，这样钢水在充型时，在系统中多变截面、多弯道的通道中非常容易出现湍流与飞溅的情况，这会使钢水温度降低，易致使其氧化，冲刷浇注管道侧壁，从而增加了钢水中的原始夹渣。在实践中通过减少模样连接缝可以证明，如模样连接缝过多，很容易造成缝隙中胶量过大，致使连接缝处的胶外凸内凹。由于外凸的胶密度较大，胶体气化后形成的气体与残渣比较多，从而导致了残渣总量的增加；内凹的胶体存在缝隙，在上涂料的时候，涂料的渗透性非常强，会使涂料渗到内凹缝隙中。在模样气化以及钢水充型过程中，涂层内部会产生向内突起的涂料刺，在钢水通过时，不断被冲刷而进入钢水中，产生涂料夹渣。浇注系统的每个部位都是由切割过的泡沫板材加工的，由于切割面将板材内部打通，这样内部的珠粒会因为融合不良而生成小洞，使切割面上产生很多形态不规则的缝隙与凹坑，这
些缝隙与凹坑非常容易导致涂料渗透进铸件内部，使其形成涂料刺。这些涂料刺会在浇注时被冲刷到金属液中，伴随着液体进入到型腔中，从而形成夹渣。
参考文献
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铸造缺陷及解决措施： 1、砂眼（或白灰）：是铸件的致命缺陷，重则报废。要做到：①、 浇口杯、直浇道、横浇道、内浇道与铸件封闭结合严密。如不严密，在负压的作用下就会吸入砂子，所以装箱者一定要精心操作，把好各关口。任何一个薄弱环节或疏忽都会造成此类缺陷。②浇注系统多刷一遍涂料以增强其强度。③涂料的强度、透气性、刚度、耐火度、暴热抗烈性也很重要，因为在运输、装填砂、震动时都会出现破坏、变形、开裂、脱落。④震实时，开始幅度要小，待填满砂时再振幅大些。⑤浇口杯无浮砂、尘土等杂物。⑥浇注时，浇包嘴尽量靠近浇口杯，以免压力头过大。⑦负压过大，使金属液流经开裂、裂纹处时，吸入干砂和杂物可能性加大，粘砂严重。⑧过快的充型速度使冲刷力加大。 2、气孔：①浇注温度低，充型前沿金属液不能使泡沫充分分解汽 化，未分解的残留物质来不及浮集到上面及冒口中，汽化分解生成的气体及残留物不能及时排出铸型而凝固在铸件中，另外，摸样分解不充分，液相残留物会堵塞涂料层，使热解气体排出受阻，腔内形成反压力，充型流动性下降，凝固快。②涂料透气性差或负压不足，砂子透气性差，不能及时排除型腔内的气体及残留物，在充型压力下形成气孔。③浇注速度慢，浇口杯未充满，暴露直浇道卷入空气，吸入杂质，形成携裹气孔和渣孔。④浇杯容量小，金属液形成涡流，侵入空气生成气孔。⑤浇口杯及浇注系统之间的连接处密封不好，尤其是直浇道和浇口杯。在负压作用下很容
易形成夹砂及气孔。⑥型砂粒度太细，粉尘含量高，透气性差，负压管道内部堵塞，造成负压度失真，使型腔周围的负压值远低于指示负压，汽化物不能及时排出涂料层而形成气孔或皱皮。⑦合理的浇注工艺和负压度。消失模浇注工艺是以充满封闭直浇道为原则，不能忽快忽慢、紊流、断流，更不允许暴露直浇道。浇注速度，尤其是在行车提升停顿瞬间力求平衡，不断流。进入尾期慢慢收包，使渣、气、及汽化残留物有充分时间浮集到浇冒口中。负压度过大，加剧金属液渗透粘砂，并造成附壁效应，不利于液相泡沫被涂层吸附，生成很多气孔。适宜的负压是排气的保证，也是防止粘砂的措施。⑧模样粘合应选用专用的热熔胶或冷胶，在保证粘牢的情况下，用量越少越好。尽量避免使用汽化缓慢的乳胶。 2012-1-13于万钢机械有限公司 卢山河
消失模铸件易出现的缺陷及消除措施 ―攀枝花钢铁研究院试验中心陈建钢1、粘砂 金属液渗入型砂中，形成金属与型砂的机械混合物，其中有两种情况：一种是金属液通过涂层开裂处渗入型砂中，形成铁包砂（即机械粘砂），此种缺陷一般可以清除掉；另一种情况是金属透过涂层渗入型砂中，形成难以清除的化学粘砂。 （一）产生的原因 （1）在涂层开裂的情况下，由于型砂紧实度不够，型砂颗粒过大及真空度过高产生第一种粘砂情况； （2）在涂层过薄或局部未刷到的情况下，由于金属液温度较高，真空度较大时产生第二种粘砂。 （二）防止措施 （1）提高涂层的厚度和耐火度。 （2）造型时紧实力不宜过大以免破坏涂层。 （3）选择合适的负压。 （4）选用较细的原砂。 （5）浇注温度不宜过高。 （6）选择合适的压力头。 2、气孔 （一）气孔的分类 （1）浇注时卷入空气形成的气孔。
（2）泡沫塑料模样分解产生的气孔。 （3）模样涂层不干引起的气孔。 （4）金属液脱氧不好引起的气孔。 （二）浇注时卷入空气形成的气孔 消失模铸造浇注过程中如果直浇道不能充满就会卷入空气，这些气体若不能及时排出，就有产生气孔缺陷的可能。 防止卷入气体的措施： （1）采用封闭式的浇注系统。 （2）浇注时维持浇口盆内有一定的液体金属以保持直浇道处于充满状态。 （3）正确掌握浇注方法，采用慢—快—慢的浇注方法。 （三）泡沫塑料模样分解产生的气孔 EPS和STMMA热解后产生大量的气体，如果充型平稳，金属与模样逐层置换，这些气体就会顺利通过液体前沿与模样间的气隙经铸型排出，特别在铸型处于负压状态下更有利气体排放，铸件不易产生气孔缺陷。但是如果充型过程产生紊流或者顶注，侧注情况下、部分模样被金属液包围后进行分解产生的气体不能从金属液中排出时就会产生缺陷，这种气孔表面有炭黑存在。 防止措施： （1）改进浇注方案，使充型过程逐层置换，不产生紊流。 （2）提高浇注温度。 （3）在不发生紊流的情况下，适当提高真空度，如果发生紊流而产
浅析铸钢件消失模铸造常见缺陷与防治措施 在生产消失模铸钢件时，经常会出现不同的缺陷，如个别部位增碳、表皮增碳和体积增碳等，且同一铸件不同部位的增碳量不一样。基于此，本文对铸钢件的增碳原理和原因进行归纳，总结了解决方案，以供实际生产使用。 标签：铸钢件;消失模铸造;缺陷分析及预防 0引言 钢水的化学成份和净化程度以及铸造工艺的优化程度决定了铸件质量的好坏。为了确保铸件质量，必须严格控制制造的全过程，从铸造原料、工艺路线、型芯制造、合箱、浇注、落砂、铸件清理到最终热处理都要特别注意，否则会出现不同的缺陷。由于铸件的许多表面不能加工，所以对表面质量、形状和尺寸都有非常严格的要求。铸钢件常见缺陷包括缩孔、缩松、空气孔、冷热裂纹、白点、偏析和缺陷断裂等。基于此，本文总结了消失模工艺路线生产铸钢件特有的增碳缺陷，总结了消除增碳缺陷的若干经验[1]。 1碳缺陷的过程分析 消失模铸造的白模原料是苯乙烯（EPS）。EPS的基本元素是C和H，白模在钢液高温下会迅速分解为H2和元素C，如图1所示。白模分解后发出H2首先与型腔中的O2结合生成H2O，以气体形式逸出;在短时间内供应O2不够时，元素C以黑烟的形式留在模具中，增加了铸件中的碳。因此，消失模铸钢几乎不发生氢增加现象，但是难以避免碳增加现象，并且频繁地在铸件的低温区域或在凝固结束区不规则地且不均匀地发生碳增加，其中位于铸件表面的渗碳缺陷最有可能发生。 2渗碳缺陷及处理措施 铸件的碳含量不均匀，对于铸件的结构和加工性能都有很大影响，严重的碳增加會导致铸件报废。 目前，根据碳增加机理，采取以下措施来控制增碳。 2.1选择高质量的泡沫塑料 泡沫质量直接影响气化速率和裂化产物的形态。高质量的泡沫在维持低密度的同时还能确保强度，二者兼备。钢铸件白模选材时首先选择生珠，即不参合回收粉碎料或过期颗粒料的新料发泡，这是解决铸钢件增碳问题的最有效途径。 2.2选择合理的铸造工艺
消失模复杂箱体件夹渣及石墨粗大缺陷的防治措施 ＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿ 成都成工工程机械井研铸造有限责任公司余文武刘余松李勇 ＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿ 摘要：根据消失模铸造充型及凝固冷却特性，通过控制EPS泡沫密度、合理设置浇冒口系统、调节铸件局部凝固速度及采取其它工艺措施，来预防复杂箱体件碳渣、石墨粗大缺陷，提高铸件内在质量。 关键词：消失模铸造泡沫密度浇冒口系统凝固速度 Z50E箱体是50E装载机的变速箱主要零件，其上面集中着油孔油道、油缸，其铸件质量的好坏很大程度决定着装载机整机工作性能。我们在使用消失模生产该箱体以来，其外在质量提高很大，但一段时间，由于内在质量原因报废率达到30%左右，主要缺陷为碳渣、石墨粗大缺陷，严重影响了生产成本和生产效率。为此，对50E 箱体碳渣、疏松产生原因进行分析并找出措施，以达到提高铸件内在质量乃至整机品质。 一、铸件及缺陷特点： Z50E箱体结构特点呈三腔室阶梯型箱体结构，外型尺寸1035×570×607，主要壁厚12，热节壁厚40-50，主要集中在油道油缸，泵、阀面处，均为重要部位，且分散。主要铸件质量要求：各泵、阀面及倒档活塞工作面不能有任何缺陷。 图一Z50E装载机变速箱箱体铸件 碳渣缺陷主要集中在油缸部位，机加工6-7ｍｍ后即暴露出来，呈黑点，团状，或呈片状，我们称为碳渣。如下图二所示：
图二 Z50E箱体铸件油缸（倒档活塞工作面）部位碳渣缺陷 石墨粗大缺陷主要集中在油缸（倒档活塞工作面）及泵阀面处，主要表现为机加工时有成片灰黑色形似针孔或苍蝇脚，金相检验断面有粗大石墨片。 二、工艺分析及工艺措施 消失模铸造较其它铸造工艺方法有着自身特性，金属液充型过程中，流动前沿界面上，发生着不同于其它铸造工艺方法的一系列的物理、化学反应，金属液与涂层、干砂、泡沫模样之间进行着热量传输，金属液前沿粘度增大，流动性降低，泡沫模样分解、气化过程中产生一定量的固态产物以碳黑形式存在，同时铸件凝固冷却速度较慢。 根据以上特性，以减少碳渣来源、加强碳渣的排出和收集为指导，调节型腔内部温度场分布，采用均衡凝固理论现场进行全方面分析，工艺调整措施如下： 1、模样制作 50E箱体结构较复杂，局部热节分散，局部热节泡沫厚实处挖空；对结构紧凑及薄壁易变形分别采用不同EPS 密度，即结构紧凑模片采用0.020g/cm3，薄壁易变形模片采用0.023g/cm3，既保证模样强度，刚性防止变形，又有利于减少碳渣缺陷。 2、浇冒系统 浇注系统要保证模样有序分解，铁水有序平稳充填，冒口既要能收集充型前沿被污染的冷铁水，又要能实施补缩。 由于该件大而复杂，变截面位置较多，采用阶梯侧注，单边进水，开放式浇注系统，F直：ΣF内＝1：1.4-1.5，内浇口分散，中下部内浇口总面积占ΣF内的70%-80%，兼顾厚薄壁、铁水充填速度，在易产生碳渣的油缸下端增设两道内浇口，顶端变截面处配合设置积渣冒口两个，收集充型前沿被污染冷铁水，减小中上端阀面、上端泵面内浇口截面积；按ΣF内面积的20%和80%进行中上端和中下端内浇口截面积进行分配，均衡了整个铸件温度场；有利于铁水由下而上的有序充型，有利于泡沫模样由下而上的分解气化，从而有利于充型前沿含渣气冷铁水排出。 （浇冒系统改进后见图三）。
消失模铸造常见缺陷的分析与防止 2010-07-23 18:35:56| 分类：默认分类| 标签：|字号大中小订阅 1．铸铁件表面皱皮(积碳) 铸件表面有厚薄不同的皱皮，有波纹状、滴瘤状、冷隔状、渣状或夹气夹杂状等。波纹状较浅，其余皱皮则较厚、较深。其表面常呈轻质发亮的碳薄片(光亮碳膜)，深凹沟陷处充满烟黑、碳黑等。皱皮的厚度为0.1一1.0mm，甚至超过10mm，导致铸件报废。这种缺陷往往在铁液最后流到的部位或液流的“冷端”部位。大件出现在上部;15-20mm现在侧面或铸件的死角部位，这与浇注系统(顶注、底注、侧注、阶梯注)有关。当1350-1420℃的铁液注人型内时，EPS或STMMA料模急剧分解，在模样与铁液间成气隙，料模热解形成一次气相、液相和固液气相主要由CO,CO2,H2,CH4,和分子量较小的乙烯及其衍生物组成;液相由苯、甲苯、乙烯和璃态聚苯乙烯等液态烃基组成;固相主要是由聚苯乙烯热解形成的光亮碳和焦油状残留物组成，因固相中的光亮碳与气相、液相形成熔胶粘着液相也会以一定速度分解形成二次气相和固液态中的二聚物、三聚物及存在再聚合物，这当中往往会出现一种粘稠的沥青状液体，这种液分解物残留在涂层内侧，一部分被涂层吸收分在铸件与涂层之间形成薄膜，这层薄膜在还原(CO)气氛下形成了细片状或皮屑状、波纹状的结晶残碳即光亮碳，此种密度较低(疏松)的光碳与铁液的润湿性很差，因此在此铸件表 面形成碳沉积(皱皮)。 A．影响因素 (1)泡塑模样:模料EPS比EPMMA,STMMA更容易形成皱皮，因为EPS含碳量比后二者高，其中EPS 含碳92% , STMMA(苯乙烯—甲基丙烯酸甲脂共聚树脂)含碳69.6% , EPMMA(可发性聚甲基丙烯酸甲脂)含碳60.0%;此外，模样密度越高体积越大，分解后液相产物越多，越容易产生皱皮。 (2)铸件材料成分的影响:含碳低的铸铁件(合金铸铁)，模型分解产物中的碳可以部份溶解其中，不易 产生皱皮;含碳高的铸铁(球铁)最易形成皱皮缺陷。 (3)浇注系统影响:浇注系统对铁液充型流动场及温度场有着重大影响，直接决定着 EPS(EPMMA,STMMA)模料的热解产物及其流向;加大直、横、内浇道截面积，易产生皱皮(模料量增多)。 顶注要比底注出现皱皮几率小，顶部冒口有利于消除皱皮。 (4)铸件结构影响:铸件的体积与表面积之比(模数)越小，越有利于模型热解产物排出，皱皮缺陷产生 倾向越小。 (5)浇注温度的影响:随着浇注温度的提高模料热解更彻底，气相产物比例增加，液、固相产物减少， 有利于减少或消除皱皮现。 (6)涂料层及型砂透气性的影响:涂层及型砂透气性越高，越有利于模型热解产物的排出，减少了形成 皱皮倾向，因此，涂层越薄、涂料骨料越粗，型砂粒度越粗，越有利于排气，减少皱皮出现。 (7)负压度影响:实践证明，随铸型负压度提高，皱皮缺陷减少或消除。因为负压度越高，充型速度越快，浇注时间变短，致使低粘度的液相产物来不及转变为高粘度液相分解产物，光亮碳出现减少;负压度越高，越有利于模样热解产物通过涂料层进人砂层，越有利于减少皱皮形成或出现。 (8)工艺参数配合的影响:浇注温度，浇注速度，真空度等工艺参数配合不当会引起皱皮。当浇注速度 加快时，流股变粗，如果没有相应提高真空度，常会出现皱皮。 B．防止措施
怎样消除消失模铸造中的夹渣 消失模铸造是目前国际上最先进的铸造工艺之一，被誉为是铸造史上的一次革命，是21世纪“绿色集约化铸造的主要途径”，在铸造生产中占有越来越重要的地位。消失模铸造确实有它很广泛的适应性，但是，并不是什么铸件都适宜用消失模铸造，有的铸件就是勉强可以做，但是工艺出品率低或废品率高。它也有工艺性上的限制，如泡沫塑料模样容易受力变形；与传统的铸造方法相比，它还有个泡沫塑料模热解气化的问题。对消失模铸造缺陷也有待于完全认识和消除等，消失模铸造中常见的铸造缺陷有皱皮、碳黑、变形、粘砂、塌箱、气孔、夹渣、冷隔以及铸钢件表面渗碳等，本文我们就夹渣缺陷谈点体会和认识。 一，消失模铸造的夹渣缺陷： 夹渣缺陷是指干砂粒、涂料及其他夹杂物在浇注过程中随着铁水进入铸件而形成的缺陷。在机加工后的铸件表面上，可看到白色或黑灰色的夹杂物斑点，单个或成片分布,白色为石英砂颗粒，黑灰色为渣、涂料、泡沫模型热解后残留物和其他夹杂。这种缺陷俗
称为“进砂”或“夹渣”，在消失模铸造生产中该缺陷是一种很常见的缺陷。几乎采用消失模铸造的工厂是普遍存在的，且很难彻底根除。只有在每一道工序上采取多种措施且精心操作才能把“夹渣”降到很低，取得比较满意的效果。 在消失模铸件冷却打箱后未清理前，根据铸件及浇注系统表面状况，即可以判定有没有进砂和夹渣缺陷。如果浇口杯、直浇道、横浇道、内浇道和浇口表面或连接处以及铸件表面粘砂严重或有裂纹状粘砂存在，则基本可以肯定铸件有夹渣和进砂缺陷。砸断浇道棒或浇道拉筋，可看到断口上有白色斑点，严重时断口形成一圈白色斑点。这样的铸件，特别是板状、圆饼状铸件机加工后加工面上就会有白色、黑灰色斑点缺陷。汽车离合器压盘、后盖等铸件是最易进砂的一类铸件，如果工序操作规程控制不严格，生产的铸件严重的影响了铸件质量和定单完成的进度。 二，造成夹渣和进砂缺陷的原因 经过我们在生产实践中长期观察证明，从浇口杯、直浇道、横浇道、内浇道至铸件，所有部位都有可能
消失模铸造铸铁、铸钢件的缺陷及防止 1、碳缺陷 （1）、铸铁件表面皱皮（积碳）缺陷及防止 表面皱皮（积碳）缺陷使之出现在铸件表面有厚薄不同的皱纹（皱皮），有波纹状、滴瘤状、冷隔状、还将有夹渣状或夹气夹杂状等。波纹状较浅，其余皱皮则较厚、深。其表面常呈轻质发亮的碳薄片（光亮碳膜），深凹沟陷处充满烟黑、碳黑等。 产生原因：当1350～1420℃左右铁液（灰铸铁、球墨铸铁、合金铸铁）注入型内，EPS 或EPMMA、STMMA模料急剧分解，在模样与铁液间形成气隙，模料热解形成一次气相、液相和固液相。气相主要由分子量小的苯乙烯以及他们的衍生物等组成；液相由苯、甲苯、乙烯和玻璃态聚苯乙烯等液态烃基组成；固相主要是由聚苯乙烯热解形成的光亮碳和焦油装的残留物组成。因固相与液相、气相形成熔胶粘着状，液相也以一定的速度分解形成二次气象和固相。这种耶特分解残留物留在涂料层内侧，一部分被涂层吸收，一部分在铸件与涂层之间形成薄膜，这层薄膜在还原（CO）气氛下形成了细片状或皮屑状、波纹状的结晶残碳及光亮碳，此种密度较低（疏松）的光亮碳与铁水的润湿性很差，因此在铸件表面形成碳沉积（皱皮）。 影响因素： a、泡塑模样泡塑模样含碳量越高越易形成皱皮缺陷 b、铸件材料成分含碳量低的铸铁件产生皱皮缺陷的机率低 c、浇注系统浇冒口系统对铁液充型流动场及温度场有着重大影响，直接决定着模料的热解产物及其流向；加大浇注系统截面以产生皱皮缺陷，顶注要比底注出现皱皮的机率小，顶部冒口有利于减少消除皱皮。 d、铸件结构的影响铸件模数越小越有利于热解产物的排出，皱皮缺陷产生倾向越少。 e、浇注温度的影响浇注温度提高皱皮缺陷减少或消除。 f、涂料层与型砂的透气性的影响透气性越高越有利于模型热解产物的排出，减少形成皱皮缺陷倾向。 g、涂料层对液态泡沫润湿性的影响润湿性好液态产物利于通过涂料层排出，有利于减少皱皮缺陷。 h、负压度的影响负压度高有利于热解产物排出，有利于减少皱皮缺陷。 以上各种影响因素，在生产过程中是相互影响、相互配合，合理搭配才能彻底稳定地消除缺陷。 （2）、铸钢件增碳与防止 用消失模铸造工艺生产铸钢件其表面或内部的碳含量会增高，比铸件含碳量的要求要高，称为增碳或渗碳缺陷，往往对ZG25（含碳量<0.25%的低碳钢中）渗碳为多，ZG45～ZG60（含碳量>0.25～0.60%中碳钢时）渗碳为少，ZG60以上（含碳量>0.60%高碳钢时）渗碳就很少。 表面渗碳层深度0.1～3㎜之间，渗碳量为0.01～0.1%不等。整体渗碳渗碳量0.01～0.05%之间不等。 表面渗碳往往很不均匀，从而使表面硬度产生差异，甚至基体组织也不同，随着增碳量的增多，表面扩大，随之珠光体也增加，使铸件加工性能、力学性能变差，影响铸件的表面质量，甚至使用性能。 形成原因：浇注过程中，泡沫塑料模在高温钢液的作用下发生分解、裂解其产物又与钢液作用，同时在涂料和干型砂的作用下是一个复杂的物理化学冶金反应过程从而形成渗碳（增碳）。 在铸钢件的高温浇注温度>1550℃作用下，泡沫塑料模快速地从固态向液态、气态转变，
浅谈消失模铸造铸钢件常见缺陷及防治措施[摘要]文章就铸钢件表面缺陷的形成机制进行了简单论述，对该缺陷防治的 措施进行了浅析，并经过分析指出铸钢件表面形成缺陷气痕和流痕的主要原因：浇注系统不合理、透气性偏低、浇注温度不高不稳定等等，并针对不同原因进行了针对性的研究和分析，总结出一些防治措施和方法。 【关键词】铸钢件；铸造缺陷；缺陷防治 液态金属的质量好坏以及铸造工艺方案的制定、落实与执行的质量都决定了铸件质量的高低。为了使得铸件的质量能够得到保证，从铸件原材料的购买、造型、制芯、合箱、浇注、落沙、铸件清理直至最后的热处理为止，每个制造过程都要进行的严格控制，如有不慎，将会出现各种不同的缺陷。对铸件质量的基本要求是其结构组织和性能符合使用要求，但是由于很多的铸件只是要求为自由表面，而不再对其进行加工，因此对铸件的表面质量以及外表形状和尺寸均有非常严格的要求。铸钢件大致存在以下的常见缺陷：缩孔、缩松、气孔、冷裂与热裂、白点以及偏析和缺陷断口等等。文章针对铸钢件常见缺陷的特点进行了总结，并以此为诊断铸件质量提供参考。 1、消失模铸钢充型的特殊性 在铸件进行铸造充型凝固的瞬间变产生了铸件的缺陷。通常情况下无论大小型铸件的充型时间都比较短。消失模铸件充型与普通空腔铸造不同之处在于其缺陷的形成是由消失模铸钢件夹渣缺陷所产生。 1.1 消失模铸钢件的充型形态 绝大多数对于消失模铸造金属液充型过程的研究都是基于铝合金消失模铸造充型过程的基础上，并且大部分都是在无负压作用下进行的充型。基于这种情况，金属液从内浇通道进入铸件的“型腔”，并且金属液的前沿以扇形的形态向前流动，于此同时金属液在重力的作用下其前沿向下发生了形状的改变，但是其总体的流动方向仍是向着远离内浇道的方向推进，直到“型腔”被金属液全部充满为止。金属液的温度以及模样材料的性质和充型的速度决定了金属液与摸样接触的边界形态，金属液温度越高、摸样密度越小、充型的速度越快，则金属液整体的推进速度就越快。边界区内是一层摸样气化所形成的高压气，该气隙的厚度在1mm至3mm之间，内气压大约为0.12MPa，在抽负压是内气压约为0.096MPa，并且随着合金类型、浇注速度、浇注温度、模样密度、直浇道面积、涂料高温透气性及负压大小的不同而发生改变。在铝合金无负压浇注的情况下，通常根据不同情况将金属液与摸样界面的形态分为以下四种模型：接触模式、间隙模式、溃散模式以及卷入模式。 1.2 金属液充型的湍流形态以及所产生的附壁效应 我国企业在消失模钢/铁件生产浇注的过程中，都是通过对干砂铸型施加负压的方式来紧固干砂的砂型，从而保证铸型有足够的强度和刚度来抵挡金属液的冲击以及浮力，确保铸型在整个浇注和凝固的过程中能够完整有效，最终得到结构完整的铸件。在砂箱高度不再继续增加的情况下，消失模铸造黑色合金铸件中负压方法的使用对于保证干砂铸型的强度和刚度起来到了很大的作用，从而确保了铸造过程的继续实施，这在我国消失模铸造工艺的发展过程中起到了非常重要的作用。 在试验中，充型的金属液在流动过程中为湍流状态，充型前的金属液的形态
一、消失模铸造的夹渣缺陷 夹渣缺陷是指干砂粒、涂料及其他夹杂物在浇注过程中随着铁水进入铸件而形成的缺陷。在机加工后的铸件表面上，可看到白色或黑灰色的夹杂物斑点，单个或成片分布,白色为石英砂颗粒，黑灰色为渣、涂料、泡沫模型热解后残留物和其他夹杂。这种缺陷俗称为“进砂”或“夹渣”，在消失模铸造生产中该缺陷是一种很常见的缺陷。几乎采用消失模铸造的工厂是普遍存在的，且很难彻底根除。只有在每一道工序上采取多种措施且精心操作才能把“夹渣”降到很低，取得比较满意的效果。在消失模铸件冷却打箱后未清理前，根据铸件及浇注系统表面状况，即可以判定有没有进砂和夹渣缺陷。如果浇口杯、直浇道、横浇道、内浇道和浇口表面或连接处以及铸件表面粘砂严重或有裂纹状粘砂存在，则基本可以肯定铸件有夹渣和进砂缺陷。砸断浇道棒或浇道拉筋，可看到断口上有白色斑点，严重时断口形成一圈白色斑点。这样的铸件，特别是板状、圆饼状铸件机加工后加工面上就会有白色、黑灰色斑点缺陷。如果工序操作规程控制不严格，生产的铸件严重的影响了铸件质量和定单完成的进度。 二、造成夹渣和进砂缺陷的原因 经过我们在生产实践中长期观察证明，从浇口杯、直浇道、横浇道、内浇道至铸件，所有部位都有可能造成进砂，特别是浇注系统与铸件的结合部位。在整个生产过程中，浇注系统白模表面的涂料脱落开裂、白模结合部位的涂料脱落开裂、泡沫塑料白模表面的涂料脱落开裂、直浇道封闭不严密等因素是造成夹渣、进砂缺陷的最主要原因。其次，工艺参数的选择，如浇注系统净压头大小、浇注温度高低、负压度大小、干砂粒度等因素，
以及模型运输过程及装箱操作情况等都对铸件夹渣和进砂缺陷有很大影响。只有在这些环节采取系统的措施、精心操作，才能把铸件的夹渣缺陷减少和基本消除，获得优质铸件。克服夹渣缺陷是一个系统工程。 三、减少和克服夹渣缺陷的方法和措施 进砂问题、夹渣缺陷是消失模铸造生产的一大难题。目前消失模铸造生产很成功的主要是三类产品，即抗磨件、管件和箱体类铸件，它们都是很少加工或不加工的铸件。对于加工面多且要求高的铸件，夹渣缺陷是一个关键需要解决的问题。我们的经验是从以下几个方面采取措施可以减少和消除夹渣缺陷： 1、涂料 消失模涂料的作用是： 1.提高铸件表面光洁度、使铸件粗燥度降低2-3个等级，提高铸件表面质量和使用性能 2.减少和防止粘砂、砂孔缺陷 3.有利于清砂、落砂 4.将浇注时消失模融熔的液体和气体顺利通过涂料层排出到铸型砂中去，而且防止金属液渗入砂型，防止铸件产生气孔、金属渗透和碳缺陷 5.提高模样强度和刚度，防止在运输、填砂震动造型时产生变形和破坏，有利于提高铸件尺寸精度和成品率。消失模铸造用涂料要求具有强度、透气性、耐火度、绝热性、爆热抗裂性、耐急泠急热性、吸湿性、清理性、涂挂性、悬浮性、不流淌性等一系列性能，防止夹渣缺陷首先要求涂料具有
消失模铝合金铸件缺陷分析及预防措施- .pdf 1、消失模铝合金铸件缺陷分析及预防措施郑铁利达实业开发总公司(河南450015)张之卫消失模铸造是将与铸件尺寸样子相像的泡沫模样粘结组合成模样簇，涂刷耐火涂料并烘干后，埋在枯燥的石英砂中振动造型，在负压下浇注，使模样汽化，液体金属占据模样位置，凝固冷却后形成铸件，又称为干砂实型负压铸造。一消失模工艺的特性消失模工艺最主要的一个特性是浇注过程中金属液充型的特性。充型时首先需要金属液强大的热辐射将泡沫模样汽化，而后金属液充填泡沫模样气化后所形成的空间，这就造成金属液前沿与泡沫模样之间形成不规则的间隙层，其大小是铸件成形后是否存在缺陷的一个主要缘由。泡沫模样汽化过快，造成间隙层过大，简单形成铸型塌箱或局部塌箱，造成铸件变形、浇废，以及铸件夹杂 2、、夹砂等铸造缺陷；间隙过小造成泡沫模样汽化后的气体无法准时排出型外，加上铝合金浇注过程中产生的二次析出气体无法准时排出，造成气体侵入金属液形成铸件表层下气孔、针孔等铸造缺陷；另外，由于消失模工艺无法设置明冒口，浇注后无法用高温金属液进行补浇来抵消铸件的收缩，同时泡沫模样汽化过程中会吸收金属液的热量，降低了金属液的温度，不利于金属液的自补缩，从而造成消失模铸造工艺较传统工艺的缩孔率增大。二、消失模铝合金铸件常见缺陷分析及预防措施1．成形不完好和变形(1)缘由分析由于三维振动的振幅设定不合理(一般是因为振幅过大)，或是由于白模强度7420ww1~．me筹tol瑚work塾inKI9S馏O．co西mt铸造参磊j热加工I-t’’⋯⋯一不够， 3、造成埋模过程中模样发生变形，致使浇注后铸件产生变形。铸件不完好主要是浇注过程中铸型发生塌箱或局部塌陷所造成的，其缘由如下：①浇注系统和真空系统设计不配套，浇注过程中真空负压不稳定，金属液前沿与模样之间间隙过大造成铸型塌陷。②浇注过程断流，致使铸型局部砂型强度突变，造成铸型局部塌陷。③浇注过程中，铸型外表密封大面积损坏，真空度急剧下降，造成铸型局部塌陷或塌箱。(2)预防措施①依据工件的大小，通过不同的发泡粒度，找出合适的白模密度(0．016～0．028g／cm)，并到达合适的白模强度。②通过试验找到与工件合适的真空负压，浇注过程中，通过真空负压调整阀保证真空负压的稳定。③加强操作工的培训，保证生产工艺的严格执行。④增加密封塑料薄膜上覆 4、盖砂层的厚度，保证浇注过程中密封包膜不被破坏。2．外表针孔或气孔(1)缘由分析由于铝是活泼元素，易与氧元素发生化学反应，铝合金液在熔炼和浇注过程中与帮助材料、熔炼设备、空气中的水气或铸型中的水蒸气发生反应溶解氢气和氧气；浇注工艺设计不合理，浇注过程中形成卷入性气体，凝固时无法准时全部排出铸型，这类气体在铸件凝固过程中聚集到铸件外表，形成铸件外表针孔或气孔。(2)预防措施①设计合理的浇注系统：采纳封闭式浇注系统，在保证金属液利用率的前提下，尽可能缩短浇注时间。②在保证涂料层强度的前提下，提高涂料层的透气性。③保证泡沫模样以 第3页
一、浇注反喷、冒黑烟 产生原因： 1、浇杯潮湿 2、白模密度大 3、粘结用胶及表面修补太多 4、涂料透气性不好 5、砂箱内负压太低、砂箱网堵住 6、模型没烘干 解决措施： 1、浇杯要烘烤（600。保温1小时）并保持干燥 2、降低白模密度（22-25g∕L） 3、减少粘结用胶提高白模表面质量减少修补 4、合理控制涂料厚度（小件1.2mm,浇道2.0mm,大件1.5-1.8mm,浇道2.5mm）,提高涂料的透气性 5、增加砂箱内的负压，不低于0∙045Mpa,更换砂箱网 6、降低烘房湿度（20%以下），延长烘干时间 二、砂孔 产生的原因： 1、浇包的砂 2、浇杯没放好进砂 3、浇道没组粘好进砂 4、涂料薄或模型破裂进砂 5、局部不紧实 6、面砂太多随流进砂 7、负压太低 解决措施： 1、修补好浇包 2、浇杯下面封泥条后安放稳妥 3、组粘好浇道后用快干涂料或泥条涂敷 4、合理涂料的厚度损坏的模型不要装箱 5、局部不易振实部位要预先填水玻璃砂 6、面砂高度80mm左右，浇杯高度要高于面砂高度20mm以上 7、负压低产生的塌箱进砂 三、碳渣 产生的原因： 1、白模密度大 2、粘结用胶太多及表面修补太多
3、砂箱内负压低抽气率低 4、浇注温度低 5、涂料透气性差 6、成分或球化孕育不当 7、浇注速度没控制好 8、白模气化后残渣多 9、工艺不合理 解决措施： 1、降低白模密度 2、提高白模表面质量减少修补量及粘结胶量 3、增加砂箱内负压提高抽气率反喷会产生碳渣 4、提高浇注温度，减少浇注过程温度损失 5、合理化碳含量控制铸钢表面增碳 6、合理涂料的透气性 7、合理控制铸件成分及提高球化孕育效果 8、合理浇注速度使其快速充型 9、模型按要求烘干 10、选用共聚料 IL合理工艺尽量采取顶注方式，铸钢先烧后浇 四、涂料 产生的缺陷： 1、涂料孔洞 2、强度不够 3、涂料不干 4、涂料易返潮 5、涂料透气性 6、耐火度 7、涂料厚度 8、涂料变质 解决措施： 2、提高涂料1、局部不易振实部位及尖角部位涂料脱落造成的涂料孔（一般伴随有砂孔）的 常温高温强度防止变形粘砂等缺陷 3、确保涂料干燥 4、涂料配制合理注意返潮 5、合理涂料透气性 6、耐火度高涂料不剥壳低了易粘砂 7、根据铸件情况确定涂料厚度 8、加防腐剂等措施防止变质 五、粘砂 产生的原因：
消失模铸件易出现的缺陷及消除措施 ―钢铁研究院试验中心建钢 1、粘砂 金属液渗入型砂中，形成金属与型砂的机械混合物，其中有两种情况：一种是金属液通过涂层开裂处渗入型砂中，形成铁包砂（即机械粘砂），此种缺陷一般可以清除掉；另一种情况是金属透过涂层渗入型砂中，形成难以清除的化学粘砂。 （一）产生的原因 （1）在涂层开裂的情况下，由于型砂紧实度不够，型砂颗粒过大及真空度过高产生第一种粘砂情况； （2）在涂层过薄或局部未刷到的情况下，由于金属液温度较高，真空度较大时产生第二种粘砂。 （二）防止措施 （1）提高涂层的厚度和耐火度。 （2）造型时紧实力不宜过大以免破坏涂层。 （3）选择合适的负压。 （4）选用较细的原砂。 （5）浇注温度不宜过高。 （6）选择合适的压力头。 2、气孔 （一）气孔的分类 （1）浇注时卷入空气形成的气孔。
（2）泡沫塑料模样分解产生的气孔。 （3）模样涂层不干引起的气孔。 （4）金属液脱氧不好引起的气孔。 （二）浇注时卷入空气形成的气孔 消失模铸造浇注过程中如果直浇道不能充满就会卷入空气，这些气体若不能及时排出，就有产生气孔缺陷的可能。 防止卷入气体的措施： （1）采用封闭式的浇注系统。 （2）浇注时维持浇口盆有一定的液体金属以保持直浇道处于充满状态。 （3）正确掌握浇注方法，采用慢—快—慢的浇注方法。 （三）泡沫塑料模样分解产生的气孔 EPS和STMMA热解后产生大量的气体，如果充型平稳，金属与模样逐层置换，这些气体就会顺利通过液体前沿与模样间的气隙经铸型排出，特别在铸型处于负压状态下更有利气体排放，铸件不易产生气孔缺陷。但是如果充型过程产生紊流或者顶注，侧注情况下、部分模样被金属液包围后进行分解产生的气体不能从金属液中排出时就会产生缺陷，这种气孔表面有炭黑存在。 防止措施： （1）改进浇注方案，使充型过程逐层置换，不产生紊流。 （2）提高浇注温度。 （3）在不发生紊流的情况下，适当提高真空度，如果发生紊流而产
铸钢件裂纹缺陷及预防措施 铸钢件裂纹缺陷及预防措施 裂纹分为热裂和冷裂。热裂主要由S引起，多为不规则形状,裂口处金属表皮氧化;冷裂主要由P引起,裂口较直,开裂处有金属光泽,有时出现轻微氧化色。部分铸钢件采用水爆清砂工艺，亦可导致裂纹。裂纹的预防措施： （1）提高砂型和砂芯的退让性。 （2）严格控制炉料及钢水中的S、P含量。 （3）铸件壁厚尽量均匀,避免壁厚的突然改变,条件允许时,可适当设置加强筋,两截面交接部位采用圆角连接,以减少应力集中。 （4）调节铸件各部位冷却速度,避免铸件局部过热,在厚大断面或热节处放置冷铁,内浇道适当分散,使铸件各部位温度趋向均匀,浇冒口当应阻碍铸件的收缩。 （5）铸件浇注后,开型不能过早,采用水爆清砂工艺的铸件应掌握好温度和时间。 铸钢件粘砂、砂眼、缩孔、夹砂、裂纹缺陷及预防措施2017-03-19 16:35 | #2楼 在铸件表面上，全部或部分覆盖着一层金属(或金属氧化物)与砂（或涂料）的混（化）合物或一层烧结构的型砂，致使铸件表面粗糙，难于清理。粘砂多发生在型、芯表面受热作用强烈的部位，分机械粘砂和化学粘砂两种。机械粘砂是由金属液渗入铸型表面的微孔中形成的，当渗入深度小于砂粒半径时，铸件不形成粘砂，只是表面粗糙，当渗入深度大于砂粒半径时，就形成机械粘砂，化学粘砂是金属氧化物和造型材料相互进行化学作用的产物，与铸件牢固地结合在一起而形成的。 粘砂的预防措施： （1）选用耐火度高的砂，以提高型砂，芯砂的耐火度，原砂的sio2含量在96%（质量分数）以上，而且砂粒应对粗些。铸钢件的浇注温度越高，壁厚越厚，对原砂中sio2含量的要求越高。
（2）适当降低浇注温度和提高浇注速度，减轻金属液对砂型的热力学和物理化学作用。 （3）砂型紧实度要高（通常大于85）且均匀，减少砂粒间隙；型、芯修补到位，不能有局部疏松。 （4）采用在高温下不开裂、不烧结成熔洞的涂料 铸钢件砂眼缺陷及预防措施 砂眼缺陷处内部或表面有充塞着型（芯）砂的小孔，砂眼是一种常见的铸造缺陷，往往导致铸件报废。砂眼是由于金属液从砂型型腔表面冲下来的砂粒（块），或者在造型，合箱操作中落人型腔中的砂粒（块）来不及浮入浇冒系统，留在铸件内部或表面而造成的。 砂眼的预防措施： （1）严格控制型砂性能，提高砂型芯的表面强度和紧实度，减少毛刺和锐角，减少冲砂。 （2）合箱前把型腔和砂芯表面的浮砂处理干净，平稳合箱，如果是明冒口或贯通出气眼，应避免散砂从中掉人型腔，合箱后要尽快浇注。 （3）设置正确合理的浇冒系统，避免金属液对型壁和砂芯的冲刷力过大。 （4）浇口杯表面要光滑，不能有浮砂 铸钢件缩孔缩松缺陷及预防措施 在铸件厚断面内部,热节处或轴心等最后凝固的地方,形成不规则的表面粗糙的孔洞,该处晶粒粗大,往往带有树枝晶.孔洞大而集中的为缩孔,孔眼小而分散的称为缩松.主要是由于铸件在冷却凝固时所产生的液态收缩和凝固收缩远远大于固态收缩,且在铸件最后凝固的地方得不到金属液的补充造成的。 缩孔、缩松的预防措施： （1）尽量降低注温度和浇注速度,浇注后期的补浇要充分到位。 （2）合理设计浇冒系统,壁厚小且均匀的'铸件要采用同时凝固,壁厚大且不均匀的铸件采用由薄向厚的顺序凝固,使铸件得到充分补缩。 （3）在铸件厚断面部位,合理放置内,外冷铁。
铸件裂痕主要分为两类，热裂和冷裂！ 热裂 热裂是裂纹外形弯弯曲曲，断口很不规则呈藕断丝连状，而且表面较宽，越到里面越窄，属热裂其机理是：钢水注入型腔后开始冷凝，当结晶骨架已经形成并开始线收缩后，由于此时内部钢水并未完成凝固成固态使收缩受阻，铸件中就会产生应力或塑性变形，当它们超过在此高温下的材质强度极限时，铸件就会开裂。 热裂纹的形貌和特征 热裂纹是铸件在凝固末期或凝固后不久尚处于强度和塑性很低状态下，因铸件固态收缩受阻而引起的裂纹。热裂纹是铸钢件、可锻铸铁件和某些轻合金铸件生产中常见的铸造缺陷之一。热裂纹在晶界萌生并沿晶界扩展，其形状粗细不均，曲折而不规则。裂纹的表面呈氧化色，无金属光泽。铸钢件裂纹表面近似黑色，而铝合金则呈暗灰色。外裂纹肉眼可见，可根据外形和断口特征与冷裂区分。 热裂纹又可分为外裂纹和内裂纹。在铸件表面可以看到的热裂纹称为外裂纹。外裂纹常产生在铸件的拐角处、截面厚度急剧变化处或局部疑固缓慢处、容易产生应力集中的地方。其特征是表面宽内部窄，呈撕裂状。有时断口会贯穿整个铸件断面。热裂纹的另一特征是裂纹沿晶粒边界分布。内裂纹一般发生在铸件内部最后凝固的部位裂纹形状很不规则，断面常伴有树枝晶，通常情况下，内裂纹不会延伸到铸件表面。 热裂纹形成的原因 形成热裂纹的理论原因和实际原因很多，但根本原因是铸件的凝固方式和凝固时期铸件的热应力和收缩应力。 液体金属浇入到铸型后，热量散失主要是通过型壁，所以，凝固总是从铸件表面开始。当凝固后期出现大量的枝晶并搭接成完整的骨架时，固态收缩开始产生。但此时枝晶之间还存在一层尚未凝固舶液体金属薄膜（液膜），如果铸件收缩不受任何阻碍，那么枝晶骨架可以自由收缩，不受力的作用。当枝晶骨架的收缩受到砂型或砂芯等的阻碍时，不能自由收缩就会产生拉应力。当拉应力超过其材料强度极限时，枝晶之间就会产生开裂。如果枝晶骨架被拉开的速度很慢，而且被拉开部分周围有足够的金属液及时流入拉裂处并补充，那么铸件不会产生热裂纹。相反，如果开裂处得不到金属液的补充，铸件就会出现热裂纹。
1.模型制作 在消失模铸造工艺中，模型制作是一个非常重要的环节。EP S原料的选择、模型的加工工艺、尺寸精度、模型密度、浇注时热解产物多少等因素的控制，是获得优质铸件的前提。现有的中小企业模型制作有以下几种方式： (1) 用包装EP S板材切割、粘接而成。 (2) 自制模具，委托外厂加工。 (3) 自制简易的预发成型设备。 采用上述方法制作模型，普遍存在不重视模样密度变化的现象，特别是模型在委托外厂加工时水分不易控制，经常性出现浇注时铁水从浇口中反喷或铸件出现冷隔、浇不足等现象。为此在生产过程中应加强对模型密度的检验，增加对模型的烘干时间等方法;E PS珠粒经工艺实验选定后，不能随意改变原料生产厂家;预发时用称量工具控制珠粒密度，改变凭人工经验控制珠粒密度的方法;采取上述方法后，使问题得到了解决。 2.振动存在的问题 振动紧实是消失模铸造的四大关键技术之一，振动的作用是使干砂在砂箱中产生动态流动，提高干砂的充填性及其密度，防止出现铸造缺陷。在干砂振动充填时，比较理想的状况是，干砂在振动过程中进行有序流动，在保证模型不变形的前提下，均匀地充
填到模型的各个部位，使砂箱内型砂获得较高和较均匀的充填密度。 中小企业的消失模铸造振动台多为自制设备，在振动时，最常见的现象是由于振动操作不当，造成模样变形、涂料层开裂等，从而造成相应的铸造缺陷。有些振动台本身由于激振力过大、同一组电机的偏振块不平衡也易造成模样变形。为此，主要应调整激振力、振幅和振动时间;对于尺寸较大而结构简单的铸件，可将六个电机的三维振动改为双电机的垂直或水平振动;特别是通过检测仪器对振动台的各参数加以检测和调整，使之达到设计的要求。 3.涂料使用存在问题 在消失模铸造工艺中，使用涂料可提高模样的刚度和强度，使E P S模样与铸型隔离，防止粘砂及铸型塌陷;在浇铸过程中允许模样高温分解产物及时顺利地通过涂层排出。涂料一般由耐火材料、粘结剂、悬浮剂等组成，各组成物的比例对涂料的性能有很大影响。 但一些企业对涂料组成的作用不十分清楚，随意改动涂料配方和配制工艺，或由于缺少某组成物时继续配制使用，导致涂料性能大大下降;有些企业在模样浸涂烘干工序中存在问题，有时为了缩短时间，在第一次涂料未干的情况下就进行下一次浸涂，导致模型内部未充分干燥，其中存在着水分;而夏季只采用晾晒方法，
铸件常见缺陷、修补及检 一、常见缺陷 1. 缺陷的分类 铸件常见缺陷分为孔眼、裂纹、表面缺陷、形状及尺寸和重量不合格、成份及组织和性能 不合格五大类。（注：主要介绍铸钢件容易造成裂纹的缺陷） 1.1孔眼类缺陷 孔眼类缺陷包括气孔、缩孔、缩松、渣眼、砂眼、铁豆。 1.1.1气孔：别名气眼，气泡、由气体原因造成的孔洞 铸件气孔的特征是：一般是园形或不规则的孔眼，孔眼内表面光滑，颜色为白色或带一层旧暗色。（如照片） 照片1 产生的原因是：来源于气体，炉料潮湿或绣蚀、表面不干净、炉气中水蒸气等气体、炉体及浇包等修后未烘干、型腔内的气体、浇注系统不当，浇铸时卷入气体、铸型或泥芯透气
1.1.2缩孔 缩孔别名缩眼，由收缩造成的孔洞。 缩孔的特征是：形状不规则，孔内粗糙不平、晶粒粗大。 产生的原因是：金属在液体及凝固期间产生收缩引起的，主要有以下几点：铸件结构设计不合理，浇铸系统不适当，冷铁的大小、数量、位置不符实际、铁水化学成份不符合要求，如含磷过高等。浇注温度过高浇注速度过快等。 1.1.3缩松 缩松别名疏松、针孔蜂窝、由收缩耐造成的小而多的孔洞。 缩松的特征是：微小而不连贯的孔，晶粒粗大、各晶粒间存在明显的网状孔眼，水压试验时渗水。（如照片2）
照片2 产生的原因同以上缩孔 1.1.4渣眼 渣眼别名夹渣、包渣、脏眼、铁水温度不高、浇注挡渣不当造成渣眼的特征是： 孔眼形状不规则，不光滑、里面全部或局部充塞着渣 （如照片3）
照片3 产生的原因是：铁水纯净度差、除渣不净、浇注时挡渣不好，浇注系统挡渣作用差、浇注时浇口未充满或断流。 1.1.5砂眼砂眼是夹着砂子的砂眼砂眼的特征是：孔眼不规则，孔眼内充塞着型砂或芯砂。 产生的原因是：合箱时型砂损坏脱落，型腔内的散砂或砂块未清除干净、型砂紧实度差、 浇注时冲坏型芯、浇注系统设计不当、型芯表面涂料不好等。 1.1.6铁豆铁豆是夹着铁珠的孔眼、别名铁珠、豆眼、铁豆砂眼等。
消失模铸造白区存在的问题及解决方法
消失模铸造白区存在的问题及解决方法 (2011-10-25 09:22:36) 标签： 杂谈 我国消失模铸造在最近几年发展较快，但总体技术水平和国外相比还有很大的距离。特别是在白区方面，与国外消失模铸造专家的认识有很大的区别，如在泡沫塑料模样原材料的选择；珠粒预发和成型；预发、成型时对设备的要求等。下面就上述问题作一简单的介绍。 一、泡沫塑料模样原材料的选择 消失模铸造技术是采用泡沫塑料模样代替普通铸造的铸模进行实体造型，并造型后模样不用取出就直接进行浇注，在浇注时金属液逐步替换泡沫塑料模样位置的过程。所以泡沫塑料模样和泡沫塑料模样原材料的的质量及性能的好坏直接影响到铸件的质量。在选用消失模铸造模样原材料时，首先要了解消失模铸造对模样原材料的要求：1、气化温度和发气量低；2、气化完全、迅速、残留物少、毒性低；3、密度低，表面光洁度好，强度和表面刚性好。以使模样在制造、搬运和干砂充填造型过程中不易损伤，确保模样尺寸和形状的稳定。 目前消失模铸造用泡沫塑料主要有：可发性聚苯乙烯（EPS）和苯乙烯-甲基丙烯酸甲脂（STMMA）共聚树脂等。由于可发性聚苯乙烯（EPS）密度低，易成型加工等特点，使它最早成为常用模样材料，EPS的开发与应用促进了消失模铸造的发展。但是随着消失模铸造技术和设备的不断发展完善，适用范围逐步
图 2图3 出炉温度1550℃，浇注温度1430℃--1450℃，浇注时真空负压度在 -0.02MPa-- -0.03MPa，铸件无碳缺陷，粘砂的现象明显改观（见图4）。
图 4图5共聚树脂（STMMA）是专门用于EPC的模样材料，比EPS具有更卓越的铸造性能，与EPS相比有以下优点： 1、降低了铸件的碳缺陷； 2、降低了铸钢件增碳缺陷；