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常见的铸造缺陷名称 特征 形成原因 防止方法及修补气孔 1.孔壁表面一般比较光滑，带有金属光泽2.单个或成群或存在于铸件皮下3.油烟气孔呈油黄色1.液体金属浇注时被卷入的气体在合金液凝固后以气孔的形式存在于铸件中2.金属与铸型反应后在铸件表皮下生成的皮下气孔3.合金液中的夹渣或氧化皮上附着的气体被混入合金液后形成气孔1.浇注时防止空气卷入2.合金液在进入型腔前先经过滤网以去除合金液中的夹渣、氧化皮和气泡3.更换铸型材料或加涂料层防止合金液与铸型发生反应4.在允许补焊部位将缺陷清理干净后进行补焊针孔1.均匀的分布在铸件的整个断面上的小孔2.凝固快的部位针孔小、数量少，凝固慢的部位孔大数量也多3.在共晶合金中呈圆形孔洞，在凝固间隔宽的合金中呈长形孔洞4.在X光底片上呈小黑点在断口上呈互不连接的乳白色小凹点合金在液体状态下溶解的气体（主要为氢），在合金凝固过程中自合金中析出而形成的均布形成的孔洞1.合金液体状态下彻底精炼除气2.在凝固过程中加大凝固速度防止溶解的气体自合金中析出3.铸件在压力下凝固，防止合金溶解的气体析出4.炉料、辅助材料及工具应干燥疏松1.呈海绵状的不紧密组织，严重时呈缩孔2.孔的表面呈粗糙的凹坑，晶粒大3.断口呈灰色或浅黄色，热处理后为灰白、浅黄或黑色4.多在热节部位产生5.在X光底片上呈云雾状，荧光检查呈密集的小亮点1.合金液除气不干净形成疏松2.最后凝固部位补缩不足3.铸型局部过热、水分过多、排气不良1.保持合理的凝固顺序和补缩2.炉料静洁3.在疏松部位放置冷铁4.在允许补焊的部位可将缺陷部位清理干净后补焊夹杂由涂料、造型材料、耐火材料等混入合金液中而形成的铸件表面或内部的与铸件成分不同的特点1.外来物混入液体合金并浇注人铸型2.精炼效果不良3.铸型内腔表面的外来物或造型材料剥落1.仔细精炼并注意扒查2.熔炼工具涂料层应附着牢固3.浇注系统及型腔应清理干净4.炉料应保持清洁5.表面夹杂可打磨去除，必要时可进行补焊常见的铸造缺陷名称 特征 形成原因 防止方法及修补夹渣 1.氧化夹渣以团 状存在于铸件内部，断口呈黄色或灰白色2.溶剂夹渣呈暗褐色点状，夹渣清除后光滑表面的孔洞，在空气中暴露一段时间后，有时出现腐蚀特征1.精炼变质处理后除渣不干净2.精炼变质后静置时间不够3.浇注系统不合理，二次氧化皮卷入合金液中4.精炼后合金液搅动或被污染1.严格执行精炼变质浇注工艺要求2.浇注时应使金属液平稳地注入铸型3.炉料应保持清洁，回炉料处理及使用应严格遵守工艺规程裂纹1.裂纹呈直线或不规则的曲线2.热裂纹断面呈氧化特征，无金属光泽，多产生在热节区尖叫内侧，厚薄断面交汇处，常和疏松共生3.断裂金属表面洁净1.铸件各部分冷却不均匀2.铸件凝固和冷却过程受到外界阻力而不能自由收缩，内应力超过合金强度而产生裂纹1.尽可能保持顺序凝固或同时凝固，减少内应力2.细化合金组织3.选择适宜的浇注温度4.增加铸型的退让性偏析1.在熔炼过程中坩埚底部和上部的化学成分不均匀2.铸件的先凝固部位与后凝固部位的化学成分不均匀1.合金凝固时析出相与液相所含溶质浓度不同，多数情况液相溶质富集而又来不及扩散而使先后凝固部分的化学成分不均匀1.熔炼过程中加强搅拌并适当的静置2.适当增加凝固冷却速度成分超差化学组元超过上限或低于下限含量、杂质元素超过允许的上限含量1.中间合金或预制合金成分不均匀或成分分析误差过大2.炉料计算或配料称量错误3.熔炼操作失当，易氧化元素烧损过大4.熔炼搅拌不均匀、易偏析元素分布不均匀1.炉前分析成分不合格时可适当进行调整2.最终检验不合格时可会同设计使用部门协商处理。
第一章铸造工艺基础§1 液态合金的充型充型: 液态合金填充铸型的过程.充型能力: 液态合金充满铸型型腔,获得形状完整,轮廓清晰的铸件的能力充型能力不足:易产生: 浇不足: 不能得到完整的零件.冷隔:没完整融合缝隙或凹坑, 机械性能下降.一合金的流动性液态金属本身的流动性----合金流动性1 流动性对铸件质量影响1) 流动性好,易于浇出轮廓清晰,薄而复杂的铸件.2) 流动性好,有利于液态金属中的非金属夹杂物和气体上浮,排除.3) 流动性好,易于对液态金属在凝固中产生的收缩进行补缩.2 测定流动性的方法:以螺旋形试件的长度来测定: 如灰口铁:浇铸温度1300℃试件长1800mm.铸钢: 1600℃100mm3 影响流动性的因素主要是化学成分:1) 纯金属流动性好:一定温度下结晶,凝固层表面平滑,对液流阻力小2) 共晶成分流动性好:恒温凝固,固体层表面光滑,且熔点低,过热度大.3) 非共晶成分流动性差: 结晶在一定温度范围内进行,初生数枝状晶阻碍液流二浇注条件1 浇注温度: t↑合金粘度下降,过热度高. 合金在铸件中保持流动的时间长,∴t↑提高充型能力. 但过高,易产生缩孔,粘砂,气孔等,故不宜过高2 充型压力: 液态合金在流动方向上所受的压力↑充型能力↑如砂形铸造---直浇道,静压力. 压力铸造,离心铸造等充型压力高.三铸型条件1 铸型结构: 若不合理,如壁厚小, 直浇口低, 浇口小等充↓2 铸型导热能力: 导热↑金属降温快,充↓如金属型3 铸型温度: t↑充↑如金属型预热4 铸型中气体: 排气能力↑充↑减少气体来源,提高透气性, 少量气体在铸型与金属液之间形成一层气膜,减少流动阻力,有利于充型.§2 铸件的凝固和收缩铸件的凝固过程如果没有合理的控制,铸件易产生缩孔,缩松一铸件的凝固1 凝固方式:铸件凝固过程中,其断面上一般分为三个区: 1—固相区2—凝固区3—液相区对凝固区影响较大的是凝固区的宽窄,依此划分凝固方式.1) 逐层凝固:纯金属,共晶成分合金在凝固过程中没有凝固区,断面液,固两相由一条界限清楚分开,随温度下降,固相层不断增加,液相层不断减少,直达中心.2) 糊状凝固合金结晶温度范围很宽,在凝固某段时间内,铸件表面不存在固体层,凝固区贯穿整个断面,先糊状,后固化.3) 中间凝固大多数合金的凝固介于逐层凝固和糊状凝固之间.2 影响铸件凝固方式的因素1) 合金的结晶温度范围范围小: 凝固区窄,愈倾向于逐层凝固如: 砂型铸造, 低碳钢逐层凝固, 高碳钢糊状凝固2) 铸件的温度梯度合金结晶温度范围一定时,凝固区宽度取决于铸件内外层的温度梯度.温度梯度愈小,凝固区愈宽.(内外温差大,冷却快,凝固区窄)二合金的收缩液态合金从浇注温度至凝固冷却到室温的过程中,体积和尺寸减少的现象---.是铸件许多缺陷(缩孔,缩松,裂纹,变形,残余应力)产生的基本原因.1 收缩的几个阶段1) 液态收缩: 从金属液浇入铸型到开始凝固之前. 液态收缩减少的体积与浇注温度质开始凝固的温度的温差成正比.2) 凝固收缩: 从凝固开始到凝固完毕. 同一类合金,凝固温度范围大者,凝固体积收缩率大.如: 35钢,体积收缩率3.0%, 45钢 4.3%3) 固态收缩: 凝固以后到常温. 固态收缩影响铸件尺寸,故用线收缩表示.2 影响收缩的因素1) 化学成分: 铸铁中促进石墨形成的元素增加,收缩减少. 如: 灰口铁C, Si↑,收↓,S↑收↑.因石墨比容大,体积膨胀,抵销部分凝固收缩.2) 浇注温度: 温度↑液态收缩↑3) 铸件结构与铸型条件铸件在铸型中收缩会受铸型和型芯的阻碍.实际收缩小于自由收缩.∴铸型要有好的退让性.3 缩孔形成在铸件最后凝固的地方出现一些空洞,集中—缩孔. 纯金属,共晶成分易产生缩孔*产生缩孔的基本原因: 铸件在凝固冷却期间,金属的液态及凝固受缩之和远远大于固态收缩.4 影响缩孔容积的因素(补充)1) 液态收缩,凝固收缩↑缩孔容积↑2) 凝固期间,固态收缩↑,缩孔容积↓3) 浇注速度↓缩孔容积↓4) 浇注速度↑液态收缩↑易产生缩孔5 缩松的形成由于铸件最后凝固区域的收缩未能得到补足,或者,因合金呈糊状凝固,被树枝状晶体分隔开的小液体区难以得到补缩所至.1) 宏观缩松肉眼可见,往往出现在缩孔附近,或铸件截面的中心.非共晶成分,结晶范围愈宽,愈易形成缩松.2) 微观缩松凝固过程中,晶粒之间形成微小孔洞---凝固区,先形成的枝晶把金属液分割成许多微小孤立部分,冷凝时收缩,形成晶间微小孔洞. 凝固区愈宽,愈易形成微观缩松,对铸件危害不大,故不列为缺陷,但对气密性,机械性能等要求较高的铸件,则必须设法减少.(先凝固的收缩比后凝固的小,因后凝固的有液,凝,固三个收缩,先凝固的有凝,固二个收缩区----这也是形成微观缩松的基本原因.与缩孔形成基本原因类似)6 缩孔,缩松的防止办法基本原则: 制定合理工艺—补缩, 缩松转化成缩孔.顺序凝固: 冒口—补缩同时凝固: 冷铁—厚处. 减小热应力,但心部缩松,故用于收缩小的合金.l 安置冒口,实行顺序凝固,可有效的防止缩孔,但冒口浪费金属,浪费工时,是铸件成本增加.而且,铸件内应力加大,易于产生变形和裂纹.∴主要用于凝固收缩大,结晶间隔小的合金.l 非共晶成分合金,先结晶树枝晶,阻碍金属流动,冒口作用甚小.l 对于结晶温度范围甚宽的合金,由于倾向于糊状凝固,结晶开始之后,发达的树枝状骨状布满整个截面,使冒口补缩道路受阻,因而难避免显微缩松的产生.显然,选用近共晶成分和结晶范围较窄的合金生产铸件是适宜的.§3 铸造内应力,变形和裂纹凝固之后的继续冷却过程中,其固态收缩若受到阻碍,铸件内部就发生内应力,内应力是铸件产生变形和裂纹的基本原因.(有时相变膨胀受阻,负收缩)一内应力形成1 热应力: 铸件厚度不均,冷速不同,收缩不一致产生.塑性状态: 金属在高于再结晶温度以上的固态冷却阶段,受力变形,产生加工硬化,同时发生的再结晶降硬化抵消,内应力自行消失.(简单说,处于屈服状态,受力—变形无应力)弹性状态: 低于再结晶温度,外力作用下,金属发生弹性变形,变形后应力继续存在.举例: a) 凝固开始,粗细处都为塑性状态,无内应力∵两杆冷速不同,细杆快,收缩大,∵受粗杆限制,不能自由收缩,相对被拉长,粗杆相对被压缩,结果两杆等量收缩.b) 细杆冷速大,先进如弹性阶段,而粗杆仍为塑性阶段,随细杆收缩发生塑性收缩,无应力.c) 细杆收缩先停止,粗杆继续收缩,压迫细杆,而细杆又阻止粗杆的收缩,至室温, 粗杆受拉应力(+),(-) 由此可见,各部分的温差越大,热应力也越大,冷却较慢的部分形成拉应力,冷却较快的部分形成压应力.预防方法: 1 壁厚均匀2 同时凝固—薄处设浇口,厚处放冷铁优点: 省冒口,省工,省料缺点: 心部易出现缩孔或缩松,应用于灰铁锡青铜,因灰铁缩孔、缩松倾向小，锡青铜糊状凝固，用顺序凝固也难以有效地消除其显微缩松。
铸造的主要缺陷及防止1、缺肉缺肉将导致铸件局部加工不起来，造成零件壁厚不均，甚至影响配合或密封。
造成缺肉的原因有许多因素，如工人在清理过程中，打磨量过大；组芯时型芯下偏；模具尺寸超差等。
2、砂眼砂眼是在铸件内部或表面冲塞着型砂的孔洞类缺陷。
主要由于型砂或芯砂强度低；型腔内散砂未吹尽；铸型被破坏；铸件结构不合理等原因产生的。
防止砂眼的方法是：提高型砂强度；合理设计铸件结构；增加紧实度。
3、气孔气孔是气体在金属液结壳之前未及时逸，在铸件内生成的孔洞类缺陷。
气孔的内壁光滑，明亮或带有轻微的氧化色。
铸件中产生气孔后，将会减少其有效承载面积，且在气孔周围会引起应力集中而降低铸件地抗冲击性和抗疲劳性。
气孔还会降低铸件的致密性，致使某些要求承受水压试验的铸件报废。
另外，气孔对铸件的耐腐蚀性和耐热性也有不良的影响。
产生原因一般是金属液除气不良；另一方面是铸型或型芯发气侵入金属液造成的。
防止气孔产生的有效方法是：降低金属液中的含气量，增大砂型的透气性，以及在型腔的最高处增设出气冒口；对铸型或型芯进行烘烤，减少其发气量。
4、粘砂铸件表面上粘附有一层难以清除的砂粒称为粘砂。
粘砂既影响铸件外观，又增加铸件清理和切削加工的工作量，甚至会影响机器的寿命。
（例如铸齿表面有粘砂时容易损坏，泵或发动机等机器零件中若有粘砂，则影响燃料油、气体、润滑油和冷却水等流体的流动，并会沾污和磨损整个机器。
）防止粘砂的方法是：在型砂中加入煤粉，以及在铸型表面涂刷防粘砂涂料等。
5、夹砂夹砂是在铸件表面形成的沟槽和疤痕缺陷，在用湿型铸造厚大平板类铸件时极易产生。
铸件中产生夹砂的部位大多是与砂型上表面相接触的地方，型腔上表面受金属液辐射热的作用，容易拱起和翘曲，当翘起的砂层受金属液流不断冲刷时可能断裂破碎，留在原处或被带入其它部位。
铸件的上表面越大，型砂体积膨胀越大，形成夹砂的倾向性也越大。
防止夹砂的方法是：避免大的平面结构。
6、胀砂浇注时在金属液的压力作用下，铸型型壁移动，铸件局部胀大形成的缺陷。
铸造常见的缺陷与产生原因铸造是一种常用的金属加工方法，其用途广泛，但在生产过程中常常会产生一些缺陷，如气孔、夹渣、缩孔等。
这些缺陷不仅会影响铸件的外观质量，还可能降低其力学性能和使用寿命。
下面我将从不同的缺陷类型和产生原因两个方面详细介绍。
一、缺陷类型1. 气孔：气体在铸造过程中产生，并被封入铸件内部，形成孔隙。
气孔的尺寸和分布形态不同，可能是小孔、球形孔、管状孔等。
气孔的产生主要与以下几个因素有关：(1) 铝液中的气体：铝液中含有的氧和氢会在高温下产生氧化反应和水解反应，释放出氧气和氢气。
(2) 表面液相：铝液在铸模表面形成的氧化膜或润滑剂残留等可能导致铝液表面的液相存在，进一步促使气体产生。
(3) 细小颗粒：铝液中存在的颗粒会成为气体生成的核心，进而形成气孔。
2. 夹渣：铝液在充填过程中携带入模型腔内的杂质、氧化物或熔渣等，最终导致铸件内部出现夹杂物。
夹渣的产生原因主要有：(1) 原材料中的杂质：铝合金原材料中可能含有一些杂质，如氧化物、砂粒等。
(2) 熔化过程中的氧化：铝液在高温条件下容易与空气发生氧化反应，形成氧化物。
(3) 流动过程中的杂质：铝液在流动过程中可能带动模具内部的砂粒、润滑剂残留等。
3. 缩孔：铸件内部或者表面出现的凹陷或裂纹。
缩孔的产生原因主要有：(1) 升温不均：铝液升温不均会导致热胀冷缩不一致，从而在铸件内部产生收缩应力，进一步造成缩孔。
(2) 施加过大应力：当铸件过早地受到了外界应力（例如从模型中取出时），铸件内部的温度还没有完全降低，容易产生缩孔。
(3) 金属液体凝固时的收缩：铝合金在凝固过程中会出现一定的收缩，如果凝固过程中支撑不稳定，就会导致缩孔产生。
二、缺陷产生的原因1. 原材料：如果原材料中含有过多的杂质或者粒度过大、成分不均匀等情况，会直接导致铝液在充填模具的过程中产生缺陷。
2. 熔化处理：熔炼过程中的温度不稳定、炉温控制不当，以及熔化时间过长等问题都会导致铝液中含气量增加，从而产生气孔等缺陷。
铸件常见缺陷、修补及检验一、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)气孔照片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、铸型或泥芯透气性差等。
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)缩松照片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)渣眼照片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。
铁豆的特征是：孔眼比较规则、孔眼内包含着金属小珠、常发生在铸铁件上。
铸造过程中常见的几种缺陷
铸造是一种常见的金属加工方法，但在铸造过程中，常会出现一些缺陷，影响铸件的质量和性能。
本文将介绍几种常见的铸造缺陷及其主要内容。
1. 疏松
疏松是指铸件内部存在气孔、夹杂物等空隙。
这种缺陷会导致铸件强度下降、易断裂等问题。
疏松的原因主要有两个方面：一是液态金属中溶解气体过多；二是浇注时液态金属流动不畅或充型不良。
2. 气孔
气孔是指在铸件表面或内部存在的小孔洞，通常由于液态金属中溶解气体过多而形成。
气孔会影响铸件的外观和性能，严重时会导致断裂等问题。
3. 夹杂物
夹杂物是指在铸件中存在的异物，如沙粒、灰尘、切削屑等。
夹杂物会影响铸件强度和韧性，甚至导致断裂。
4. 热裂纹
热裂纹是指在冷却过程中，由于金属内部应力过大而导致的裂纹。
热裂纹通常发生在厚度不均匀的铸件部位，如壁厚变化处、边缘等。
5. 缩孔
缩孔是指铸件内部存在的凹陷或空洞，通常由于液态金属在凝固过程中收缩而形成。
缩孔会影响铸件的强度和密封性能。
为避免上述铸造缺陷的出现，可以采取以下措施：
1. 控制液态金属中溶解气体含量，如采用真空熔炼等方法。
2. 优化浇注系统设计，确保液态金属流动畅通。
3. 严格控制充型质量，如采用振动充型、压力充型等方法。
4. 控制冷却速度和温度梯度，避免产生应力过大的情况。
5. 优化铸件结构设计，避免壁厚变化过大、边角过于尖锐等情况。
总之，在铸造过程中要注意各个环节的质量控制和优化设计，以确保铸件质量和性能。
