砂型铸造裂纹缺陷原因

知识篇——铸钢件产生缺陷的原因及分析与防范

在铸钢件生产中，常见的铸件缺陷有气孔、砂眼、渣孔、冲砂、掉砂、夹砂、结疤、粘砂、冷隔、浇不足、皱纹、缩孔、疏松、热裂、冷裂、应力与应变、偏析、晶粒粗大、夹杂物等。通常，产生这些缺陷的原因不单是炼钢工艺问题，有时还有铸件设计、型砂(包括涂料)、造型、精整、焊补及热处理等许多生产工序的问题，因此必须具体分析，以便采取相应的合理措施加以解决。

生产铸钢件时，最常见的铸造缺陷与冶金缺陷及其原因分析可参见以下。

粘砂

特征：

铸件丧面全部或部分覆盖着金属或金属氧化物与造型材料的混合物，或化合物的一层烧结物，使铸件表面粗糙

原因分析：

1.型砂材料中SiO2与氧化锰、氧化锰形成熔化物所致

2.型砂中粘土含量高

3.砂粒粗大或舂砂紧实度不够

4.浇注温度过高

夹砂

特征：

铸件上的金属疤块下有砂层存在。一般在除掉疤块砂层后能看到铸件正常金属

原因分析：

（1）砂型或砂芯舂的松紧不均，型的通气性不够

（2）砂型过湿，型砂拌合不匀，浇注后型或芯过热而引起气体或硅砂局部膨胀 （3）钢液进人型腔过慢，使型或芯表面局部过热

裂纹

特征：

铸件裂纹可分为热裂纹、冷裂纹。它们都是由于液态钢在高温下收缩变形受阻而形成的。铸件冷却收缩受阻后产生应力，应力超过了钢液在该温度下的强度或塑性极限，便生成裂纹

原因分析：

1.硫、磷等有害元索含量偏高易形成热裂纹

2.钢中的夹杂物与偏析容易形成应力集中

3.钢液的线收缩越大，热裂纹倾向越大

4.铸件设计的结构不良易产生局部应力集中，也会导致热裂纹

5.钢液浇注温度偏高，易于产生热裂纹

6.铸件浇、冒口排列位置不当，导致收缩受阻而产生热裂纹

7.砂型舂得过紧，退让性不良，阻碍收缩，增加热裂倾向

8.铸件冷却速度过快，或打箱过早都会造成更大的冷却应力，增加热裂倾向

9.铸件切割浇冒口不当或清理不当，热处理后冷却过快或不匀等也会导致热裂

10.铸件冷却至温度较低范围，铸件的残余应力或外界条件而形成冷裂纹

序号缺陷名称类别铸造法缺陷状态

1壁厚不均湿型铸造砂芯位置偏移导致铸件型腔尺寸正确而壁厚尺寸不符合图样要求

砂型的局部损坏，导致铸件局部多肉

2掉砂湿型铸造

出现多余形状

6抬箱（胀砂）铸件的整个上型面上出现凹凸，铸件和铸型之间产生间隙。另外，在靠近上型面的侧面也出现同样的缺陷铸件在分型面处错开

4舂移湿型铸造

5胀砂在舂砂过程中砂型的局部偏离模样造成的缺陷，与胀砂和错型有些类似3错型

7错型湿型铸造铸件的分型面处发生错位（在上型和下型未对准的情况下而形成的缺陷）分型面上发生平板状突起，一般在垂直于侧面方向抬起，使铸件的高度方向尺寸增大湿型铸造

型壁的凸出部脱落，使铸件凹部的一部分甚至全部被金属填充尺寸、形状缺陷消失模铸造

8塌型

冒口易割片下落，引起铸件表面下陷

铝液从分型面流出而形成飞翅

不规则形状的较大的凸起，有时杯状铸件的杯口完全堵塞

湿型铸造铁液渗入芯头与芯座的间隙而形成的缺陷湿型铸造分甚至全部被金属填充

铸件上形成多余的肉（起模时局部型砂脱落，浇注后形成多肉）

整个铸件沿长度方向发生弯曲。形状面一侧冷却时对基准面一侧产生拉伸作用。冷速慢的一侧受压，冷速快的一侧受拉（铸件冷却速度不均匀，各部位收缩不同步而产生内应力，在此内应力作用下发生弯曲）

11挤箱湿型铸造砂型局部向内位移导致铸件局部壁厚减小（因砂型的强度较低或合箱时受到冲击，使分型面发生变形而产生的缺陷）10翘曲消失模铸造

12型（芯）裂湿型铸造9飞翅普通压力铸造湿型铸造

低压铸造铸件内部出现树枝状空洞，打压时发生渗漏

在厚断面部位形成空洞粗大树枝晶内部形成空洞

铸件表面产生凹陷或空洞13内部缩孔

14在铸件最后凝固部位出现较大的收缩孔，孔的内表面常呈粗大树枝晶，一般比表面凹陷要深，有些在铸件表面开口，有些不开口湿型铸造消失模铸造

敞露缩孔湿型铸造铸件表面发生凹陷和空洞厚断面部位，机械加工后出现空洞

15缩孔湿型铸造

16铸件最后凝固部位呈粗大树枝晶湿型铸造

石膏型熔模铸造缩松缩孔

第 1 页 共 1 页 铸造缺陷的特征、鉴别方法、成因及防治措施

一、多肉类缺陷的防止措施总结

1、飞翅缺陷的特征、鉴别方法、成因及防治措施

（1）定义和特征

产生在分型面、分芯面、芯头、活块及型与芯结合面等处，通常垂直于铸件表面的厚度不均匀的薄片状金属凸起物，又称为飞边或披缝。

（2）鉴别方法

肉眼外观检查。飞翅出现在型—型、型—芯、芯—芯结合面上，成连片状，系结合面间隙过大所致。

（3）形成原因

① ②③④⑤⑥⑦

（4）防止方法

① ②③④⑤⑥⑦

（5）补救措施

2、毛刺缺陷的特征、鉴别方法、成因及防治措施

（1）定义和特征

（2）鉴别方法

肉眼外观检查。

（3）形成原因

① ②③④⑤⑥⑦

（4）防止方法

① ②③④⑤⑥⑦

（5）补救措施

3、冲砂缺陷的特征、鉴别方法、成因及防治措施

（1）定义和特征

（2）鉴别方法 第 2 页 共 2 页 肉眼外观检查。

（3）形成原因

① ②③④⑤⑥⑦

（4）防止方法

① ②③④⑤⑥⑦

（5）补救措施

4、胀砂缺陷的特征、鉴别方法、成因及防治措施

（1）定义和特征

（2）鉴别方法

肉眼外观检查。

（3）形成原因

① ②③④⑤⑥⑦

（4）防止方法

① ②③④⑤⑥⑦

（5）补救措施

5、抬型/抬箱缺陷的特征、鉴别方法、成因及防治措施

（1）定义和特征

（2）鉴别方法

肉眼外观检查。

（3）形成原因

（4）防止方法

① ②③④⑤

（5）补救措施

① ②

6、外渗物/外渗豆缺陷的特征、鉴别方法、成因及防治措施

（1）定义和特征 第 3 页 共 3 页

（2）鉴别方法

肉眼外观检查。

（3）形成原因

① ②③

（4）防止方法

铸件砂孔产生原因

铸件砂孔产生原因

概览

在铸造过程中，铸件砂孔是一个常见的缺陷，它通常会对铸件的质量和性能产生不利的影响。铸件砂孔的产生原因可能有很多，涉及到材料、工艺、设备和操作等多方面因素。本文将深入探讨一些常见的铸件砂孔产生原因，以及如何避免和解决这些问题。

引言

铸件砂孔是指在铸造过程中，铸件表面或内部出现的孔洞或气孔。这些砂孔通常是由于铸件内部或表面的气体无法从熔融金属中顺利排出而形成的。铸件砂孔可能会降低铸件的强度、导致裂纹产生，甚至导致零件失效。因此，了解铸件砂孔产生的原因并采取相应的措施来避免其产生是至关重要的。

材料相关原因

1. 铁水气体含量高：铁水中的气体含量过高是导致铸件砂孔的常见原因之一。这可能是由于原料的质量问题、熔炼过程中的气体吸收以及浇注过程中的二次气体吸入等原因引起的。

2. 液态金属温度过高：铸件铁水的温度过高会导致气体溶解度降低，从而增加了气体聚集和砂孔形成的风险。

3. 铁水中杂质含量过高：铁水中的杂质如硫、氧等会影响铸件的凝固过程，增加气体生成和铸件砂孔的形成。

工艺相关原因

1. 浇注系统设计不合理：铸件的浇注系统设计不合理会导致金属液流动不畅，造成气体无法顺利排出以及砂孔的产生。例如，浇口设计不合理、浇口与冒口的位置不当等。

2. 铸造温度控制不当：铸造温度控制不当会导致铁水过热或过冷，从而增加了铸件砂孔的形成风险。

3. 砂型材料和处理工艺选择不当：选用质量低劣的砂型材料、处理工艺不当等都会增加铸件砂孔的形成概率。

设备和操作相关原因

1. 压力不足：在铸造过程中，如果压力不足，金属液的进入速度会减慢，从而增加了气体在金属液中的溶解度和砂孔形成的机会。

2. 振动和敲打不当：在模具摇动或震动时，如果振动或敲打不当，可能会导致砂芯破裂或变形，从而引起铸件砂孔。

3. 模具设计和制造问题：模具的设计和制造问题如结构不合理、砂型设计不当等，可能会增加铸件砂孔产生的可能性。