灰铁铸件常见缺陷.

灰铁铸件生产中正确选择浇注温度
1、浇注温度过高将大大提高废品比例浇注温度过高会引起砂型涨大，
特别是具有复杂砂芯的灰铸铁
件，当浇注温度＞1420C时废品增多，浇注温度为1460 C时废品达50% 。

在生产中，利用感应电炉熔炼能较好地控制铁液温度。

2、浇注温度过低时可能形成的缺陷
(1)硫化锰气孔此种气孔位于灰铸铁件表皮以下且多在上面，常在加工后显露出来，气孔直径约2~6mm 。

有时孔中含有少量熔渣，金相研究表明，此缺陷是由MnS 偏析与熔渣混合而成，原因是浇注温度低，同时铁液中含Mn 和S 量高。

这样的含S 量和适宜的含Mn 量(0.5%~0.65%) ，可以显著改善铁液纯度，从而有效地防止这类缺陷。

(2)砂芯气体引起的气孔气孔和多空性气孔常因砂芯排气不良而引起。

因为造芯时砂芯多在芯盒中硬化，这就常使砂芯排气孔数量不够。

为了形成排气孔，可在型芯硬化后补充钻孔。

(3)液体夹渣加工后灰铸铁件表皮之下会发现一个个单体的小孔，孔的直径一般为1~3mm 。

个别情况下只有1~2 个小孔。

金相研究表明，这些小孔与少量的液体夹渣一起出现，但该处未发现S 的偏析。

研究表明，这种缺陷与浇注温度有关，浇注温度高于1380 C时，铸件中未发现这种缺陷，故浇注温度应控制在1380 —1420 C。

值得一提的是改变浇注系统设计，未能消除此缺陷，故此种缺陷可以认为是由于浇注温度低以及铁液在微量还原气氛下浇注时形成的。

浇注温度过低最常见的原因是浇注前，铁液在敞口的浇包中长时间运输和停留而散热。

用带有绝热材料的浇包盖，可以显著地减少热损失。

铸造工艺常见的缺陷及质量控制措施发表时间：2019-11-14T10:42:50.050Z 来源：《科学与技术》2019年第12期作者：任宏宇[导读] 铸造工艺过程复杂，影响铸件质量的因素很多，往往由于原材料控制不严，工艺方案不合理，生产操作不当，管理制度不完善等原因，会使铸件产生各种质量缺陷。

【摘要】：铸造工艺过程复杂，影响铸件质量的因素很多，往往由于原材料控制不严，工艺方案不合理，生产操作不当，管理制度不完善等原因，会使铸件产生各种质量缺陷。

如气孔、砂眼、渣孔、残渣、缩孔、缩松、裂纹、硬度不均匀、球铁件球化不良等。

本文主要分析了常见铸造缺陷产生原因并提出质量控制措施。

【关键词】：铸造工艺；常见缺陷；质量控制引言随着科技高速发展，对铸件的质量要求越来越高，铸件的检验方法也不同。

同时从满足生产和客户的要求出发，铸件质量应包括：外观质量、内在质量、使用质量。

而铸件外观质量显得尤为重要。

其中以铸造缺陷当用时发现避免，因为铸造缺陷，是导致铸件性能低下，使用寿命短，失效和报废的重要原因。

1、铸造工艺问题的特点1.1系统性铸造工艺问题本质上是矛盾的存在。

根本原因是问题出现的直接矛盾，该原因的作用又是几个次级原因共同作用的成果，而次级原因是问题出现的间接矛盾，每个次级原因也会受到一个或多个因素的影响。

根本原因与次级原因之间或直接矛盾与间接矛盾之间，以及次级原因或直接矛盾与影响因素之间，均以因果关系相连，构成一个呈树枝状的有机全体即体系。

1.2多要素性很多参考文献对各种铸造缺点及其构成机理进行了研讨，并对各种缺点的影响因素和避免办法予以分类和概括。

研讨成果阐明铸造缺陷都由一个根本原因所导致，还受到一些有关因素的影响；这些因素自身又构成次级原因，相同也受到一些其它因素的影响。

改动某些因素则可改动次级原因和根本原因的状况，进而影响、操控铸造缺陷的发生。

这些因素和影响的相应因素一起，其相互间还存在必定作用，其作用强度关于不一样铸件还不完全相同。

灰铸铁缺陷产生的原因分析及预防措施一、影响灰铸铁力学性能的主要因素：化学成份 (C 、Si 、Mn 、P 、S 合金元素)灰铸铁的力学性能金相组织石墨的形状、大小、分布 和数量以及基体组织工艺、冶金因素：主要有冷却速度，铁液的过热处理、孕育处理、炉料特性等 (1)关于冷却速度的影响 铸铁是一种对冷却速度敏感性很大的材料，同一 铸件的厚壁和薄壁部份，内部和外表都可能获得相差悬殊的组织，俗称为组织 的不均匀性。

因为石墨化过程在很大程度上取决于冷却速度。

影响铸件冷却速 度的因素较多：铸件壁厚和分量、铸型材料的种类、浇冒口和分量等等。

由于 铸件的壁厚、分量和结构取决于工作条件，不能随意改变，故在选择化学成份 时应考虑到它们对组织的影响。

(2)关于铁液孕育处理的影响 孕育处理就是在铁液进入铸件型腔前，把孕育 剂附加到铁液中以改变铁液的冶金状态，从而可改善铸铁的显微组织和性能。

对灰铸铁而言，进行孕育处理是为了获得 A 型石墨、 珠光体基体、 细小共 晶团的组织，以及减少铸件薄壁或者边角处的白口倾向和对铸件壁厚的敏感性； 对可锻铸铁而言，是为了缩短短退火周期，增大铸件的允许壁厚和改善组织的 结构；对球墨铸铁而言，是为了减少铸件白口倾向，提高球化率和改善石墨的 圆整性。

(3)关于铁液过热处理的影响。

提高铁液过热温度可以： ①增加化合碳含量和 相应减少石墨碳含量， ②细化石墨， 并使枝晶石墨的形成， ③消除铸铁的 “遗 传性”，④提高铸件断面上组织的均匀性， ⑤有利于铸件的补缩。

同样，铁液保 温也有铁液过热的类似作用。

工艺因素和冶金因素(4)关于炉料特性的影响实际生产中往往发现改变金属炉料(例如采用不同产地的生铁或者改变炉料的配比等)而化学成份似乎无变化的情况下铸铁具有不同的组织和性能，这说明原材料的性质直接影响着用它熔炼出来的铸铁的性质，称为铸铁的：“遗传性”为此，采用提高铁液温度和使用多种铁料配料可消除这种“遗传性”，并改善铸铁的组织和性能。

灰铸铁裂纹缺陷
灰铸铁裂纹缺陷的形成原因比较复杂，以下是一些常见的原因：
1.热应力和收缩应力：在铸造过程中，由于铸件各部分的冷却速度不同，会产生
热应力和收缩应力。

如果铸件设计不合理，如存在大的厚差或结构突变，就会产生应力集中区域，这些区域可能成为裂纹的起始点。

2.砂芯的强度和刚度不足：砂芯的强度和刚度不够时，容易在铸件中产生裂纹。

这通常是由于砂芯材料的质量问题或砂芯制造过程中的问题。

3.铸件结构设计不合理：铸件结构设计不合理会导致应力集中，从而增加裂纹的
风险。

例如，铸件中存在大的厚差、锐利的边缘或突兀的形状等。

4.浇注系统和冒口设计不当：浇注系统和冒口设计不当会导致铸件产生过大的热
应力和收缩应力，从而引发裂纹。

例如，浇注系统位置不当、冒口太小或太少等。

5.铸造工艺不当：铸造工艺不当也可能导致裂纹的产生。

例如，冷却速度控制不
当、浇注温度过高或过低等。

6.合金元素和杂质的影响：某些合金元素和杂质在灰铸铁中可能增加裂纹的风险。

例如，磷、硫等元素可能导致铸件脆性增加，从而增加裂纹的可能性。

为了减少灰铸铁裂纹缺陷的产生，可以采取以下措施：
1.优化铸件结构设计，避免大的厚差和突兀的形状，尽可能减少应力集中的区域。

2.选择优质砂芯材料，并确保砂芯制造过程中的质量。

3.合理设计浇注系统和冒口，以减少热应力和收缩应力。

4.控制铸造工艺参数，如浇注温度、冷却速度等，以减小应力的产生。

5.优化合金元素和杂质含量，以降低裂纹的风险。

灰铸铁发动机缸体常见铸造缺陷与解决办法探讨摘要：缸体是汽车发动机的重要部件，常用的缸体材料包括灰铸铁、合金铸铁、铸造铝合金。

由于气缸内的工作温度较高，要求汽缸强度足够，承受机械负荷与热负荷，而灰铸铁凭借其诸多优势可以用于发动机缸体制造，但是依旧存在着铸造缺陷。

基于此，本文分别从气孔、砂眼、渣眼、跑火、冲砂、冷隔等方面分析常见铸造缺陷与解决办法，希望对相关研究带来帮助。

关键词：灰铸铁发动机；缸体；铸造缺陷发动机缸体具有外壁薄、结构复杂等特征，在运行过程中需要气压试验。

整个铸造工艺较为复杂，需要借助砂芯形成内部和外部结构，整体铸造难度大，不加强质量控制会导致废品率上升，以下对缸体铸造缺陷和处理措施进行分析。

一、气孔缸体出现的气孔逐渐表现为侵入性气孔，随着浇注的完成，砂芯发气量增大。

如果气体未能及时排出会导致水分升高，浇注温度下降以及最小剩余压头不足，出现问题的主要位置集中在缸筒内壁、搭子位置、上型加强筋位置[1]。

（一）搭子气孔和最高点气孔卧式浇筑缸体设置在上行缸体搭子部位，其位置偏高，会由于排气不畅导致搭子气孔，并且其它较高位置也会出现气孔，主要应对措施如下：技术人员可采取增加排气针的方法提升排气水平，主要选择明排气针。

也可以对暗排气针利用。

如果选用明排气针，合箱过程中型砂容易从排气针顶部进入型腔内部，由此出现砂眼，所以合箱操作之前需要吹净排气针顶部和周边的散沙。

如果采取暗排气真的方法排气，针根部截面积要达到内浇道截面积1.5倍，同时排气针需要尽量接近型砂顶部。

通常在不出现排气孔的情况下采用暗排气针的方式，可以避免排气针眼根部出现明砂眼。

（二）缸体内壁气孔该问题出现的主要原因在于水套芯发气量过大，进行带水套的缸体铸造时，需要使用水套芯，而这种材料主要由覆膜砂制作，加之水套芯排气通道较少，浇筑后受到铁液的包裹，如果水套砂芯排气效果不佳，缸体的筒内壁就会出现侵入性气孔。

此外，水套芯使用的芯撑质量存在缺陷也会造成钢筒内壁气孔出现，一般完成加工后才能发现，应对措施如下：其一，合理设定芯盒设计以及芯盒温度。

铸造厂：灰铁铸件的缺陷如何解决灰铁铸件是铸造工业中最常见的铸件之一，但由于其生产过程中受到各种因素的影响，常常会出现一些缺陷，从而影响其质量、使用寿命和性能。

本文将介绍灰铁铸件的常见缺陷及相应的解决方法。

1. 毛边毛边是灰铁铸件生产过程中常见的缺陷之一，其主要原因是模具使用次数过多，模具表面磨损严重，导致模腔表面变形，从而形成毛边。

为了解决毛边缺陷，铸造厂应采取以下措施：-及时更换损坏严重的模具；-控制模具的使用次数和使用寿命；-增加润滑剂的使用量；-加强对模具的维护保养，及时修复模腔表面的磨损。

2. 夹渣和气孔灰铁铸件中常见的夹渣和气孔缺陷是由于铁水中含有较多的气体和杂质，导致铁水在凝固过程中，气体和杂质无法充分排出，从而在铸件内部形成夹渣和气孔。

为了解决这些缺陷，铸造厂应采取以下措施：-提高铁水成分的质量和纯度；-控制铁水的冷却速度和凝固时间；-增加铸造压力，促使气体和杂质排出；-在铸件区域设置减压孔，以方便气体和杂质的排出。

3. 金属损伤金属损伤是灰铁铸件生产过程中的常见问题之一，常见原因是铸件在冷却过程中温度不均匀，导致铁水在凝固时出现收缩，从而形成金属损伤。

为了解决这个问题，铸造厂应采取以下措施：-控制模具和铸件的温度差异；-增加铁水的浇注速度和压力；-控制铸造温度和冷却速度；-采用合适的铸造材料和工艺。

4. 粘砂和铁皮粘砂和铁皮是灰铁铸件生产过程中的一些常见问题，这是由于模具表面材料磨损或者铸造压力不足所导致的。

为了解决这些问题，铸造厂应采取以下措施：-使用优质的模板材料；-定期检查模具表面并及时修复磨损区域；-增加铸造压力。

结论灰铁铸件在生产过程中常常会出现一些缺陷，影响铸件的质量和性能。

为了解决这些问题，铸造厂应定期检查模具和铁水的质量，采取适当的措施来减少缺陷的出现。

只有这样，才能确保铸件的质量、性能和使用寿命。

灰铸铁件的微量自变形合金材料中，灰铸铁件最容易发生微量自变形。

灰铸铁件落砂清理后，存在着残余余力，主要是残余热应力，残余热应力除了会使铸件产生冷裂、铸态变形等缺陷外，也是使灰铸铁件产生微量自变形的主要原因。

残余应力即使没有超过屈服强度，但在其作用下灰铸铁随着时间的延续，也会缓慢地发生微量塑性变形（即残余应变），这种变形成为微量自变形。

随着这种变形的发生，残余应力得到松弛，故微量自变形亦称为应力松弛变形。

灰铸铁发生这种变形会使尺寸发生变化，导致机械加工后的灰铸铁尺寸不稳定，谓之尺寸失稳。

形成原因：宏观塑性变形基本上是均不于受力件的整个截面积上，而微量自变形分布是不均匀的，它主要形成于灰铸铁组织中有大量的片状石墨，每片石墨的尖端就是应力集中之处，应力集中处的最大应力值可达到受力件平均应力的8-15倍，当最大应力值超过σmys时，片状石墨的尖端处的基体组织发生微量自变形。

灰铸铁件的微量自变形的应力松弛过程是具有随时间延续而产生连续的、缓慢的塑性变形的特点。

危害：钳工划线台，机密机床基础零件（车床、工作台、立柱等）都用灰铸铁件制作，如果这些基础铸件在使用过程中尺寸失稳，就会导致精密用具、精密机床精度下降，丧失其使用价值。

海钺铸造厂经过多年的生产经验，总结了灰铸铁微量自变形的防止对策：1、灰铸铁牌号的选择，应选择硅/碳比值较高（0.8左右）的，HT250牌号以上的灰铸铁件，制作尺寸稳定性要求高的基础铸件。

2、采取工艺措施，使铸件实现同时凝固和同时冷却，以减小铸件的残余应力，降低微量变形而有利于尺寸稳定。

3、时效处理，获得铸态灰铸铁后，为了使机械加工后的铸件尺寸稳定所进行的尺寸稳定化处理，称之为时效处理，有热时效处理、自然时效处理和共振时效处理等。

灰铸铁常见缺陷防治（临时整理）压铸件及其它铸造件存在缩孔缩松问题是一个普遍的现象，有没有彻底解决这个问题的方法？答案应该是有的，但它会是什么呢？1、压铸件缩孔缩松现象存在的原因压铸件缩孔缩松现象产生的原因只有一个，那就是由于金属熔体充型后，由液相转变成固相时必然存在的相变收缩。

由于压铸件的凝固特点是从外向内冷却，当铸件壁厚较大时，内部必然产生缩孔缩松问题。

所以，就压铸件来说，特别是就厚大的压铸件来说，存在缩孔缩松问题是必然的，是不可以解决的。

2、解决压铸件缩孔缩松缺陷的唯一途径压铸件缩孔缩松问题，不能从压铸工艺本身得到彻底解决，要彻底解决这个问题，只能超越该工艺，或者说是从系统外寻求解决的办法。

这个办法又是什么呢？从工艺原理上说，解决铸件缩孔缩松缺陷，只能按照通过补缩的工艺思想进行。

铸件凝固过程的相变收缩，是一种自然的物理的现象，我们不能逆这种自然现象的规律，而只能遵循它的规律，解决这个问题。

3、补缩的两种途径对铸件的补缩，有两种途径，一是自然的补缩，一是强制的补缩。

要实现自然的补缩，我们的铸造工艺系统中，就要有能实现“顺序凝固”的工艺措施。

很多人直觉地以为，采用低压铸造方法就能解决铸件的缩孔缩松缺陷，但事实并不是这么回事。

运用低压铸造工艺，并不等于就能解决铸件的缩孔缩松缺陷，如果低压铸造工艺系统没有设有补缩的工艺措施，那么，这种低压铸造手段生产出来的毛坯，也是可能百分之一百存在缩孔缩松缺陷的。

由于压铸工艺本身的特点，要设立自然的”顺序凝固”的工艺措施是比较困难的，也是比较复杂的。

最根本的原因还可能是，”顺序凝固”的工艺措施，总要求铸件有比较长的凝固时间，这一点，与压铸工艺本身有点矛盾。

强制凝固补缩的最大特点是凝固时间短，一般只及”顺序凝固”的四分之一或更短，所以，在压铸工艺系统的基础上，增设强制的补缩工艺措施，是与压铸工艺特点相适应的，能很好解决压铸件的缩孔缩松问题。

4、强制补缩的两种程度:挤压补缩和锻压补缩实现铸件的强制补缩可以达到有两种程度。

常见铸件缺陷及其预防措施常见铸件缺陷及其预防措施(序+缺陷名称+缺陷特征+预防措施)1 气孔在铸件内部、表面或近于表面处，有大小不等的光滑孔眼，形状有圆的、长的及不规则的，有单个的，也有聚集成片的。

颜色有白色的或带一层暗色，有时覆有一层氧化皮。

降低熔炼时流言蜚语金属的吸气量。

减少砂型在浇注过程中的发气量，改进铸件结构，提高砂型和型芯的透气性，使型内气体能顺利排出。

2 缩孔在铸件厚断面内部、两交界面的内部及厚断面和薄断面交接处的内部或表面，形状不规则，孔内粗糙不平，晶粒粗大。

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，合理放置冒口的冷铁。

3 缩松在铸件内部微小而不连贯的缩孔，聚集在一处或多处，晶粒粗大，各晶粒间存在很小的孔眼，水压试验时渗水。

壁间连接处尽量减小热节，尽量降低浇注温度和浇注速度。

4 渣气孔在铸件内部或表面形状不规则的孔眼。

孔眼不光滑，里面全部或部分充塞着熔渣。

提高铁液温度。

降低熔渣粘性。

提高浇注系统的挡渣能力。

增大铸件内圆角。

5 砂眼在铸件内部或表面有充塞着型砂的孔眼。

严格控制型砂性能和造型操作，合型前注意打扫型腔。

6 热裂在铸件上有穿透或不穿透的裂纹（注要是弯曲形的），开裂处金属表皮氧化。

严格控制铁液中的 S、P含量。

铸件壁厚尽量均匀。

提高型砂和型芯的退让性。

浇冒口不应阻碍铸件收缩。

避免壁厚的突然改变。

开型不能过早。

不能激冷铸件。

7 冷裂在铸件上有穿透或不穿透的裂纹（主要是直的），开裂处金属表皮氧化。

8 粘砂在铸件表面上，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。

减少砂粒间隙。

适当降低金属的浇注温度。

提高型砂、芯砂的耐火度。

9 夹砂在铸件表面上，有一层金属瘤状物或片状物，在金属瘤片和铸件之间夹有一层型砂。

严格控制型砂、芯砂性能。

改善浇注系统，使金属液流动平稳。

大平面铸件要倾斜浇注。

10 冷隔在铸件上有一种未完全融合的缝隙或洼坑，其交界边缘是圆滑的。

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)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。