锻造缺陷
一、原材料缺陷造成的锻造缺陷
1. 层状断口
2. 碳化物偏析：含碳量高的合金钢开坯和轧制时共晶碳化物未被打碎造成不均匀偏析。
危害：带状碳化物使工件在淬火时产生较大的变形，并沿着碳化物带状处产生裂纹。当碳化物级别较高时，对高速钢刀具的使用寿命极为不利，级别>5级是，可造成刀具崩刃或断裂。
3. 缩管残余：钢锭冒口部分切除不净，开坯轧时将夹杂物缩松或偏析残留在钢材内部，淬火时形成裂纹。
二、落料不当造成的锻件缺陷
1. 锻件端面与轴线倾斜：剪切时未压紧
2. 撕裂：刀片间隙太大
3. 毛刺：切料时，部分金属被带入剪刀间隙之间，产生尖锐和毛刺。
后果：造成加热时局部过烧，锻造时产生折叠和开裂。
4. 端部裂纹：剪切大断面坯料时，圆形端面变成椭圆形，材料中产生很大的内应力，引起应力裂纹。另外，气割落料前，原材料没有预热，产生加工应力导致裂纹
5. 凸芯开裂：车床下料时，棒料端面中心留有凸芯，锻造时凸芯冷却快，由于应力集中造成开裂。
三、锻造工艺不当造成的缺陷
1. 过热：加热停留时间过长或加热温度过高引起材料晶粒粗大
2. 过烧：过烧时，晶粒特别粗大，断口呈石状。对碳钢，金相组织出现晶界氧化和熔化；工模具钢晶界因为熔化而出现鱼骨状莱氏体；铝合金出现晶界熔化三角区或复熔球。
3. 锻造裂纹
1）加热裂纹：尺寸大的坯料快速加热造成内外温差大，热应力大造成开裂。
特征：由中心向四周辐射状扩展，多产生于高合金材料
2）心部开裂：常在坯料的头部，开裂深度与加热和锻造有关，有事贯穿整个坯料。
原因：加热时保温不足，坯料未热透，外部温度高，塑性好，变形大，内部温度低变形小，内外产生不均匀变形
3）材质缺陷开裂：锻造时在缩孔夹渣碳化物偏析等材料缺陷处形成锻造裂纹
4. 脱碳和增碳
1）脱碳：钢材表面在高温下，碳被氧化发生脱碳，使表层组织含碳量下降，硬度下降，强度下降，脱碳层的深度与钢的成分、炉内气氛、温度有关。通常高碳钢易氧化脱碳，氧化性气氛中易脱碳。
2）增碳：用油炉加热锻造表面发生增碳，厚度可打
1.0-1.5mm，增碳量可达W=2%，可出现莱氏体组织，锻造时表面易开裂
5. 锻造折叠
折叠的特征是其折纹与金属流线方向一致。折叠尾端一般呈小圆角，但随后的锻造变形又会使折叠发生开裂。折纹两侧有较严重的氧化脱碳现象，折叠的尾端成为应力集中点，易在淬火后开裂或使用时成为疲劳源。
折叠与原材料便面缺陷，坯料的形状，模具的设计成型工序的安排，润滑情况，锻造操作有关。
6. 组织缺陷
1）带状组织：多出现在两相组织的亚共析钢、奥氏体钢和半马氏体钢中
2）粗晶：低倍组织晶粒粗大。
原因：始锻温度过高和变形程度不足，终锻温度过高，变形度落入临界变形区
3）晶粒不均匀：对高温合金和耐热钢特敏感。
产生原因：局部区域变形度落入临界变形区。
4）冷硬：锻件内部仍保留一部分冷变形组织，使锻件塑性下降。
原因：变形时温度偏低或变形速度过快，及锻后冷却过快导致再结晶引起的软化小于变形引起的硬化，出现加工后的冷硬现象。
锻造对金属组织、性能的影响与锻件缺陷 锻件的缺陷包括表面缺陷和部缺陷。有的锻件缺陷会影响后续工序的加工质量，有的则严重影响锻件的性能，降低所制成品件的使用寿命，甚至危及安全。因此，为提高锻件质量，避免锻件缺陷的产生，应采取相应的工艺对策，同时还应加强生产全过程的质量控制。 概要介绍三方面的问题：锻造对金属组织、性能的影响与锻件缺陷；锻件质量检验的容和方法；锻件质量分析的一般过程。 （一）锻造对金属组织和性能的影响 锻造生产中，除了必须保证锻件所要求的形状和尺寸外，还必须满足零件在使用过程中所提出的性能要求，其中主要包括：强度指针、塑性指针、冲击韧度、疲劳强度、断裂韧度和抗应力腐蚀性能等，对高温工作的零件，还有高温瞬时拉伸性能、持久性能、抗蠕变性能和热疲劳性能等。 锻造用的原材料是铸锭、轧材、挤材和锻坯。而轧材、挤材和锻坯分别是铸锭经轧制、挤压及锻造加工后形成的半成品。锻造生产中，采用合理的工艺和工艺参数，可以通过下列几方面来改善原材料的组织和性能： 1）打碎柱状晶，改善宏观偏析，把铸态组织变为锻态组织，并在合适的温度和应力条件下，焊合部孔隙，提高材料的致密度； 2）铸锭经过锻造形成纤维组织，进一步通过轧制、挤压、模锻，使锻件得到合理的纤维方向分布； 3）控制晶粒的大小和均匀度； 4）改善第二相（例如：莱氏体钢中的合金碳化物）的分布； 5）使组织得到形变强化或形变——相变强化等。 由于上述组织的改善，使锻件的塑性、冲击韧度、疲劳强度及持久性能等也随之得到了提高，然后通过零件的最后热处理就能得到零件所要求的硬度、强度和塑性等良好的综合性能。 但是，如果原材料的质量不良或所采用的锻造工艺不合理，则可能产生锻件缺陷，包括表面缺陷、部缺陷或性能不合格等。 （二）原材料对锻件质量的影响 原材料的良好质量是保证锻件质量的先决条件，如原材料存在缺陷，将影响锻件的成形过程及锻件的最终质量。 如原材料的化学元素超出规定的围或杂质元素含量过高，对锻件的成形和质量都会带来较大的影响，例如：S、B、Cu、Sn等元素易形成低熔点相，使锻件易出现热脆。为了获得本质细晶粒钢，钢中残余铝含量需控制在一定围，例如Al酸0．02％～0．04％（质量分数）。含量过少，起不到控制晶粒长大的作用，常易使锻件的本质晶粒度不合格；含铝量过多，压力加工时在形成纤维组织的条件下易形成木纹状断口、撕痕状断口等。又如，在1Cr18Ni9Ti奥氏体不锈钢中，Ti、Si、Al、Mo的含量越多，则铁素体相越多，锻造时愈易形成带状裂纹，并使零件带有磁性。 如原材料存在缩管残余、皮下起泡、严重碳化物偏析、粗大的非金属夹杂物（夹渣）等缺陷，锻造时易使锻件产生裂纹。原材料的树枝状晶、严重疏松、非金属夹杂物、白点、氧化膜、偏析带及异金属混人等缺陷，易引起锻件性能下降。 原材料的表面裂纹、折叠、结疤、粗晶环等易造成锻件的表面裂纹。 （三）锻造工艺过程对锻件质量的影响 锻造工艺过程一般由以下工序组成，即下料、加热、成形、锻后冷却、酸洗及锻后热处理。锻造过程中如果工艺不当将可能产生一系列的锻件缺陷。 加热工艺包括装炉温度、加热温度、加热速度、保温时间、炉气成分等。如果加热不当，例如加热温度过高和加热时间过长，将会引起脱碳、过热、过烧等缺陷。 对于断面尺寸大及导热性差、塑性低的坯料，若加热速度太快，保温时间太短，往往使温度分布不均匀，引起热应力，并使坯料发生开裂。 锻造成形工艺包括变形方式、变形程度、变形温度、变形速度、应力状态、工模具的情兄和润滑条件等，如果成形工艺不当，将可能引起粗大晶粒、晶粒不均、各种裂纹、折叠。寒流、涡流、铸态组织残留等。 锻后冷却过程中，如果工艺不当可能引起冷却裂纹、白点、网状碳化物等。 （四）锻件组织对最终热处理后的组织和性能的影响
常见铸件缺陷分析缺陷种类，缺陷名称生产原因 多肉类飞翅（飞边） 1．砂型表面不光洁，分型面不增整 2．合理操作xx准确 3．砂箱未固紧 4．未放压铁，或过早除去压铁 5．芯头与芯座间有空隙 6．压射前机器调整、操作不正确 7．模具镶块、活块已磨损或损坏，锁紧元件失效8．模具强度不够，发生变形 9．铸件投影面积过大，锁模力不够 10．型壳内层有裂隙，涂料层太薄 毛刺 1.合型操作不准确 2.砂箱未固紧 3.芯头与芯座间有空隙 4.分型面加工精度不够 5.参考飞翅内容 抬箱 1．砂箱未固紧
2．压铁质量不够，或过早除去压铁 胀砂 1．砂型紧实度低： 壳型强度低 2．砂型表面硬度低 3．金属液压头过高 冲砂 1．砂型紧实度不够，型壳强度不够 2．浇注系统设计不合理 3．金属流速过快，充型不稳定 4．压射压力过高，压射速度过快 5．金属液头过高 掉砂 1．合型操作不正确 2．型砂紧实度不够 3．型壳强度不够，发生破裂 铸件缺陷分析 缺陷种类缺陷名称产生原因 多肉类外渗物（外渗豆）内渗物（内渗豆） 1．铸型、型号、型芯发气最大，透气性低，排气不畅2．合金液有偏析倾向
3．凝固温度范围宽或凝固速度过慢 xx类气孔、针孔 1．铸件结构设计不正确，热节过多、过大 2．铸型、型壳、型芯、涂料等发气量大，透气性低，排气不畅 3．凝固温度范围宽，凝固速度数低 4．合金液含气量高，氧化夹杂物多 5．凝固时外压低 6．冷铁表面未清理干净，未挂涂料或涂料烘透 7．铜合金脱氧不彻底 8．浇注温度过高，浇注速度过快 缩孔 1．铸件结构设计不合理，壁厚悬殊，过渡外圆角太小： 热节过多、过大 2．浇注系统、冷铁、冒口安放不合理，不利于定向凝固 3．冒口补缩效率低 4．浇注温度过高 5．压射建压时间长，增压不起作用撮终补压压力不足，或压室的充满度不合理 6．比压太小，余料饼术薄，补压不起作用 7．内浇道厚度过小，溢流槽容量不够 8．熔模的模组分布不合理，造成局部散热困难
铸件常见缺陷的鉴别、起因、修补及检验----------------------------------------------福联造型，呋喃树脂、酚醛树脂、覆膜砂专家 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。
发动机铸件汽缸体（汽缸盖）缺陷分析 概述 改革开放后近十年来，我国的汽车制造工业得到了飞速发展，许多高端汽车品牌，几乎与发达国家同步推出面世，与之相适应的汽车发运机制造业也得到了迅猛发展，其中发动机铸造的水平也得到了极大的提高，无论铸造产量还是铸件技术要求及铸件质量，都有基本上满足了现代汽车发动机日益提高的要求。 以中小型乘用发动机主要铸件汽缸体（汽缸盖）生产为例，众多汽车发动机铸造企业都有采用了粘土砂高压造型（少数为自硬树脂砂造型），制芯则普遍采用覆膜砂热芯或冷芯工艺，而在熔炼方面大都采用双联熔炼或电炉熔炼，所生产的发动机均为高强度薄壁铁件。许多厂家为满足高强度薄壁铸铁件的工艺要求，纷纷引进先进的工艺技术装备，如高效混砂机，高压造型线，高度自动化的制芯中心，强力抛丸设备，大多采用整体浸涂，烘干，并且自动下芯。在过程质量控制方面，许多企业实现了在线检测与控制，如配备了型砂性能在线检测，热分析法铁水质量检测与判断装置，真空直读光谱议快速检测。清洁度检查的工业内窥镜等。相当一部分企业还在产品开发方面应用了计算机模式拟技术。可以毫不夸张地说，就硬件配件而言，我国发动机铸造水平丝毫不亚于当今世界上工业发达国家，一句话，具备了现代铸造生产条件。（为叙述方便，以下称上述框架内容的生产条件为现代生产条件。）
然而应该承认，在发动机铸造企业的经济效益与产品质量以及铸件所能达到的技术要求方面，我们与世界发达国家还有较大的差距。 提高生产质量，减少废品损失，是缩小与发达国家差距，发挥引进设备效能，提高企业效益的重要途径。本文试图就我国铸造企业在现代铸造条件下，中小型乘用车发动机灰铸铁汽缸体（汽缸盖）铸件生产中常见的铸造缺陷与对策，与广大业界同仁作一交流。 １气孔 气孔通常是汽缸体铸件最常见缺陷，往往占铸件废品的首位。如何防止气孔，是铸造工作者一个永久的课题。 汽缸体的气孔多见于上型面的水套区域对应的外表面（含缸盖面周边），例如出气针底部（这时冒起的气针较短）或凸起的筋条部。以及缸筒加工后的内表面。严重时由于型芯的发气量大而又未能充分排气，使上型面产生呛火现象，导致大面积孔洞与无规律的砂眼。在现代生产条件下，反应性气孔与析出性气孔较为少见，较为多见的是侵入性气孔。现对侵入性气孔分析出如下： 1.1原因 1.1.1 型腔排气不充分,排气系统总载面积偏小。 1.1.2浇注温度较低。 1.1.3浇注速度太慢;,铁液充型不平稳,有气体卷入。 1.1.4型砂水份偏高;砂型内灰分含量高,砂型透气性差。 1.1.5对于干式气缸套结构的发动机,水套砂芯工艺不当(如未设置排气系统或排气系统不完善；或因密封不严，使浇注时铁水钻入排气通
常见铸造缺陷产生的原因及防止方法 铸件缺陷种类繁多，产生缺陷的原因也十分复杂。它不仅与铸型工艺有关，而且还与铸造合金的性制、合金的熔炼、造型材料的性能等一系列因素有关。因此，分析铸件缺陷产生的原因时，要从具体情况出发，根据缺陷的特征、位置、采用的工艺和所用型砂等因素，进行综合分析，然后采取相应的技术措施，防止和消除缺陷。 一、浇不到 1、特征 铸件局部有残缺、常出现在薄壁部位、离浇道最远部位或铸件上部。残缺的边角圆滑光亮不粘砂。 2、产生原因 （1）浇注温度低、浇注速度太慢或断续浇注； （2）横浇道、内浇道截面积小； （3）铁水成分中碳、硅含量过低； （4）型砂中水分、煤粉含量过多，发气量大，或含泥量太高，透气性不良；] （5）上砂型高度不够，铁水压力不足。 3、防止方法 （1）提高浇注温度、加快浇注速度，防止断续浇注； （2）加大横浇道和内浇道的截面积； （3）调整炉后配料，适当提高碳、硅含量； （4）铸型中加强排气，减少型砂中的煤粉，有机物加入量； （5）增加上砂箱高度。 二、未浇满 1、特征 铸件上部残缺，直浇道中铁水的水平面与铸件的铁水水平面相平，边部略呈圆形。 2、产生原因 （1）浇包中铁水量不够； （2）浇道狭小，浇注速度又过快，当铁水从浇口杯外溢时，操作者误认为铸型已经充满，停浇过早。
3、防止方法 （1）正确估计浇包中的铁水量； （2）对浇道狭小的铸型，适当放慢浇注速度，保证铸型充满。 三、损伤 1、特征 铸件损伤断缺。 2、产生原因 （1）铸件落砂过于剧烈，或在搬运过程中铸件受到冲撞而损坏； （2）滚筒清理时，铸件装料不当，铸件的薄弱部分在翻滚时被碰断； （3）冒口、冒口颈截面尺寸过大；冒口颈没有做出敲断面（凹槽）。或敲除浇冒口的方法不正确，使铸件本体损伤缺肉。 3、防止方法 （1）铸件在落砂清理和搬运时，注意避免各种形式的过度冲撞、振击，避免不合理的丢放； （2）滚筒清理时严格按工艺规程和要求进行操作； （3）修改冒口和冒口颈尺寸，做出冒口颈敲断面，正确掌握打浇冒口的方向。 四、粘砂和表面粗糙 1、特征 粘砂是一种铸件表面缺陷，表现为铸件表面粘附着难以清除的砂粒；如铸件经清除砂粒后出现凹凸不平的不光滑表面，称表面粗糙。 2、产生原因 （1）砂粒太粗、砂型紧实度不够； （2）型砂中水分太高，使型砂不易紧实； （3）浇注速度太快、压力过大、温度过高； （4）型砂中煤粉太少； （5）模板烘温过高，导致表面型砂干枯；或模板烘温过低，型砂粘附在模板上。 3、防止方法 （1）在透气性足够的情况下，使用较细原砂，并适当提高型砂紧实度；
锻件的常见缺陷及原因分析 (2007/07/05 10:58) 锻件的缺陷很多，产生的原因也多种多样，有锻造工艺不良造成的，有原材料的原因，有模具设计不合理所致等等。尤其是少无切削加工的精密锻件，更是难以做到完全控制。 1.大晶粒 大晶粒通常是由于始锻温度过高和变形程度不足、或终锻温度过高、或变形程度落人临界变形区引起的。铝合金变形程度过大，形成织构；高温合金变形温度过低，形成混合变形组织时也可能引起粗大晶粒，晶粒粗大将使锻件的塑性和韧性降低，疲劳性能明显下降。 2.晶粒不均匀 晶粒不均匀是指锻件某些部位的晶粒特别粗大，某些部位却较小。产生晶粒不均匀的主要原因是坯料各处的变形不均匀使晶粒破碎程度不一，或局部区域的变形程度落人临界变形区，或高温合金局部加工硬化，或淬火加热时局部晶粒粗大。耐热钢及高温合金对晶粒不均匀特别敏感。晶粒不均匀将使锻件的持久性能、疲劳性能明显下降。 3.冷硬现象 变形时由于温度偏低或变形速度太快，以及锻后冷却过快，均可能使再结晶引起的软化跟不上变形引起的强化（硬化），从而使热锻后锻件内部仍部分保留冷变形组织。这种组织的存在提高了锻件的强度和硬度，但降低了塑性和韧性。严重的冷硬现象可能引起锻裂。
4.裂纹 裂纹通常是锻造时存在较大的拉应力、切应力或附加拉应力引起的。裂纹发生的部位通常是在坯料应力最大、厚度最薄的部位。如果坯料表面和内部有微裂纹、或坯料内存在组织缺陷，或热加工温度不当使材料塑性降低，或变形速度过快、变形程度过大，超过材料允许的塑性指针等，则在镦粗、拔长、冲孔、扩孔、弯曲和挤压等工序中都可能产生裂纹。 5.龟裂 龟裂是在锻件表面呈现较浅的龟状裂纹。在锻件成形中受拉应力的表面（例如，未充满的凸出部分或受弯曲的部分）最容易产生这种缺陷。引起龟裂的内因可能是多方面的：①原材料合Cu、Sn等易熔元素过多。②高温长时间加热时，钢料表面有铜析出、表面晶粒粗大、脱碳、或经过多次加热的表面。③燃料含硫量过高，有硫渗人钢料表面。 6.飞边裂纹 飞边裂纹是模锻及切边时在分模面处产生的裂纹。飞边裂纹产生的原因可能是：①在模锻操作中由于重击使金属强烈流动产生穿筋现象。②镁合金模锻件切边温度过低；铜合金模锻件切边温度过高。 7.分模面裂纹 分模面裂纹是指沿锻件分模面产生的裂纹。原材料非金属夹杂多，模锻时向分模面流动与集中或缩管残余在模锻时挤人飞边后常形成分模面裂纹。 8.折叠 折叠是金属变形过程中已氧化过的表层金属汇合到一起而形成的。它可以是由两股（或多股）金属对流汇合而形成；也可以是由一股金属的急速大量流动将邻近部分的表层金属带着流动，两者汇合而形成的；也可以是由于变形金属发生弯曲、回流而形成；还可以是部分金属局部变形，被压人另一部分金属内而形成。折叠与原材料和坯料的形状、模具的设计、成形工序的安排、润滑情况及锻造的实际操作等有关。折叠不仅减少了零件的承载面积，而且工作时由于此处的应力集中往往成为疲劳源。 9.穿流 穿流是流线分布不当的一种形式。在穿流区，原先成一定角度分布的流线汇合在一起形成穿流，并可能使穿流区内、外的晶粒大小相差较为悬殊。穿流产生的原因与折叠相似，是由两股金属或一股金属带着另一股金属汇流而形成
铸造铸件常见缺陷分析 铸造工艺过程复杂，影响铸件质量的因素很多，常见的铸件缺陷名称、特征和产生的原因，见表。 常见铸件缺陷及产生原因 .学习帮手.
缺陷名称特征产生的主要原因 气孔 在铸件部或表 面有大小不等 的光滑孔洞①炉料不干或含氧化物、杂质多；②浇注工具或炉前添加剂未烘干；③型砂含水过多或起模和修型时刷水过多；④型芯烘干不充分或型芯通气孔被堵塞；⑤春砂过紧，型砂透气性差；⑥浇注温度过低或浇注速度太快等 缩孔与缩松缩孔多分布在 铸件厚断面 处，形状不规 则，孔粗糙①铸件结构设计不合理，如壁厚相差过大，厚壁处未放冒口或冷铁；②浇注系统和冒口的位置不对； ③浇注温度太高；④合金化学成分不合格，收缩率过大，冒口太小或太少 砂眼在铸件部或表 面有型砂充塞 的孔眼①型砂强度太低或砂型和型芯的紧实度不够，故型砂被金属液冲入型腔；②合箱时砂型局部损坏；③浇注系统不合理，浇口方向不对，金属液冲坏了砂 .学习帮手.
型；④合箱时型腔或浇口散砂未清理干净 粘砂铸件表面粗 糙，粘有一层 砂粒①原砂耐火度低或颗粒度太大；②型砂含泥量过高，耐火度下降；③浇注温度太高；④湿型铸造时型砂中煤粉含量太少；⑤干型铸造时铸型未刷涂斜或涂料太薄 夹砂铸件表面产生 的金属片状突 起物，在金属 片状突起物与 铸件之间夹有 一层型砂①型砂热湿拉强度低，型腔表面受热烘烤而膨胀开裂；②砂型局部紧实度过高，水分过多，水分烘干后型腔表面开裂；③浇注位置选择不当，型腔表面长时间受高温铁水烘烤而膨胀开裂；④浇注温度过高，浇注速度太慢 错型铸件沿分型面 有相对位置错①模样的上半模和下半模未对准；②合箱时，上下砂箱错位；③上下砂箱未夹紧或上箱未加足够压 .学习帮手.
锻造成形过程中的缺陷及其防止方法 一、钢锭的缺陷 钢锭有下列主要的缺陷： （1）缩孔和疏松 钢锭中缩孔和疏松是不可避免的缺陷，但它们出现的部位可以控制。钢锭中顶端的保温冒口，造成钢液缓慢冷却和最后凝固的条件，一方面使锭身可以得到冒口中钢液的补缩，另一方面使缩孔和疏松集中于此处，以便锻造时切除。 （2）偏析钢锭中各部分化学成分的不均匀性称为偏析。偏析分为枝晶偏析和区域偏析两种，前者可以通过锻造以及锻后热处理得到消除，后者只能通过锻造来减轻其影响，使杂质分散，使显微孔隙和疏松焊和。 （3）夹杂不溶于金属基体的非金属化合物称为夹杂。常见的夹杂如硫化物、氧化物、硅酸盐等。夹杂使钢锭锻造性能变化，例如当晶界处低熔点夹杂过多时，钢锭锻造时会因热脆而锻裂。夹杂无法消除，但可以通过适当的锻造工艺加以破碎，或使密集的夹杂分散，可以在一定程度上改善夹杂对锻件质量的影响。 （4）气体 钢液中溶解有大量气体，但在凝固过程中不可能完全析出，以不同形式残存在钢锭内部。例如氧与氮以氧化物、氮化物存在，成为钢锭中夹杂。氢是钢中危害最大的气体，它会引起“氢脆” ，使钢的塑性显著下降；或在大型锻件中造成“白点” ，使锻件报废。 （5）穿晶 当钢液浇注温度较高，钢锭冷却速度较大时，钢锭中柱状晶会得到充分的发展，在某些情况下甚至整个截面都形成柱状晶粒，这种组织称为穿晶。在柱状晶交界处（如方钢锭横截面对角线上），常聚集有易熔夹杂，形成“弱面” ，锻造时易于沿这些面破裂。在高合金钢锭中容易遇到这种缺陷。 （6）裂纹 由于浇注工艺或钢锭模具设计不当，钢锭表面会产生裂纹。锻造前应将裂纹消除，否则锻造时由于裂纹的发展导致锻件报废。 （7）溅疤 当钢锭用上注法浇注时，钢液冲击钢锭模底而飞溅到钢锭模壁上，这些附着的溅沫最后不能和钢锭凝固成一体，便成溅疤。溅疤锻造前必须铲除，否则会形成表面夹层。 二、轧制或锻制的钢材中的缺陷 轧制或锻制的钢材中往往存在如下缺陷： （1）裂纹和发裂 裂纹是由于钢锭缺陷未清除，经过轧制或锻造使之进一步发展造成的。由于轧制或锻造的工艺规范不当，在钢材内引起很大的内应力，也会造成裂纹。断面大、合金元素多的钢材容易产生裂纹。 发裂是深度为0.50～1.50mm 的发状裂纹，它是轧制或锻造时由于钢锭皮下气泡沿变形方向被拉长或夹杂物沿变形方向伸长而形成。发裂一般需经酸洗后才能发现。 （2）伤痕和折叠 伤痕是钢材表面上深约0.2～0.30mm 的擦伤、划伤细痕。折叠一般由于轧制或锻造工艺不当造成。 （3）非金属夹杂和疏松
铸造铸件常见缺陷分析铸造工艺过程复杂，影响铸件质量的因素很多，常见的铸件缺陷名称、特征和产生的原因，见表。
常见铸件缺陷及产生原因缺陷名称特征产生的主要原因 气孔 在铸件内部或表面有 大小不等的光滑孔洞①炉料不干或含氧化物、杂质多；②浇注工具或炉前添加剂未烘干；③型砂含水过多或起模和修型时刷水过多；④型芯烘干不充分或型芯通气孔被堵塞；⑤春砂过紧，型砂透气性差；⑥浇注温度过低或浇注速度太快等 缩孔与缩松缩孔多分布在铸件厚 断面处，形状不规则， 孔内粗糙①铸件结构设计不合理，如壁厚相差过大，厚壁处未放冒口或冷铁；②浇注系统和冒口的位置不对；③浇注温度太高；④合金化学成分不合格，收缩率过大，冒口太小或太少
砂眼 在铸件内部或表面有 型砂充塞的孔眼①型砂强度太低或砂型和型芯的紧实度不够，故型砂被金属液冲入型腔；②合箱时砂型局部损坏；③浇注系统不合理，内浇口方向不对，金属液冲坏了砂型； ④合箱时型腔或浇口内散砂未清理干净 粘砂铸件表面粗糙，粘有一 层砂粒①原砂耐火度低或颗粒度太大；②型砂含泥量过高，耐火度下降；③浇注温度太高；④湿型铸造时型砂中煤粉含量太少；⑤干型铸造时铸型未刷涂斜或涂料太薄 夹砂铸件表面产生的金属 片状突起物，在金属片 状突起物与铸件之间①型砂热湿拉强度低，型腔表面受热烘烤而膨胀开裂；②砂型局部紧实度过高，水分过多，水分烘干后型腔表面开裂；③浇注位置选择不当，型腔表面长时间受高温铁水烘烤而膨胀开裂；④浇注温度过高，浇注速度太慢
夹有一层型砂错型 铸件沿分型面有相对位置错移①模样的上半模和下半模未对准；②合箱时，上下砂箱错位；③上下砂箱未夹紧或上箱未加足够压铁，浇注时产生错箱 冷隔铸件上有未完全融合 的缝隙或洼坑，其交接 处是圆滑的①浇注温度太低，合金流动性差；②浇注速度太慢或浇注中有断流；③浇注系统位置开设不当或内浇道横截面积太小；④铸件壁太薄；⑤直浇道（含浇口杯）高度不够；⑥浇注时金属量不够，型腔未充满
常见铸件缺陷分析 缺陷种类，缺陷名称生产原因 多肉类飞翅（飞边） 1．砂型表面不光洁，分型面不增整 2．合理操作朱准确 3．砂箱未固紧 4．未放压铁，或过早除去压铁 5．芯头与芯座间有空隙 6．压射前机器调整、操作不正确 7．模具镶块、活块已磨损或损坏，锁紧元件失效 8．模具强度不够，发生变形 9．铸件投影面积过大，锁模力不够 10．型壳内层有裂隙，涂料层太薄 毛刺 1.合型操作不准确 2.砂箱未固紧 3.芯头与芯座间有空隙 4.分型面加工精度不够 5.参考飞翅内容 抬箱 1．砂箱未固紧 2．压铁质量不够，或过早除去压铁 胀砂 1．砂型紧实度低：壳型强度低 2．砂型表面硬度低 3．金属液压头过高 冲砂 1．砂型紧实度不够，型壳强度不够 2．浇注系统设计不合理 3．金属流速过快，充型不稳定 4．压射压力过高，压射速度过快 5．金属液头过高 掉砂 1．合型操作不正确 2．型砂紧实度不够 3．型壳强度不够，发生破裂 铸件缺陷分析 缺陷种类缺陷名称产生原因 多肉类外渗物（外渗豆）内渗物（内渗豆） 1．铸型、型号、型芯发气最大，透气性低，排气不畅
2．合金液有偏析倾向 3．凝固温度范围宽或凝固速度过慢 孔洞类气孔、针孔 1．铸件结构设计不正确，热节过多、过大 2．铸型、型壳、型芯、涂料等发气量大，透气性低，排气不畅 3．凝固温度范围宽，凝固速度数低 4．合金液含气量高，氧化夹杂物多 5．凝固时外压低 6．冷铁表面未清理干净，未挂涂料或涂料烘透 7．铜合金脱氧不彻底 8．浇注温度过高，浇注速度过快 缩孔 1．铸件结构设计不合理，壁厚悬殊，过渡外圆角太小：热节过多、过大2．浇注系统、冷铁、冒口安放不合理，不利于定向凝固 3．冒口补缩效率低 4．浇注温度过高 5．压射建压时间长，增压不起作用撮终补压压力不足，或压室的充满度不合理 6．比压太小，余料饼术薄，补压不起作用 7．内浇道厚度过小，溢流槽容量不够 8．熔模的模组分布不合理，造成局部散热困难 缩松疏松 1．合金的凝固温度范围宽，或凝固速度低 2．合金液体含气量高，透气性差 3．参见缩孔类 裂纹、冷隔类冷裂 1．铸件结构设计不合理，如易变形产品道部位未加工艺加强肋，未给出预变形量：壁厚悬殊等 2．铸型、型壳、砂芯、模具等退让性差 3．铸件冷却过程中，冷却不均匀 4．铸型、型壳、模具温度过低 5．钢液中含氧量过高 6．铸件落砂过早 7．水爆温度过高 热裂 1．铸件结构设计不合理，壁厚悬殊，造成过渡区应力集中 2．铸型、型壳、型芯，模具退让性差 3．压铸件留模时间过长 4．浇注温度过高：晶粒粗大 5．合金液中气体、夹杂含量过高
铝铸件常见缺陷及整改办法 铝铸件常见缺陷及整改办法 1、欠铸（浇不足、轮廓不清、边角残缺）： 形成原因： （1）铝液流动性不强，液中含气量高，氧化皮较多。 （2）浇铸系统不良原因。内浇口截面太小。 （3）排气条件不良原因。排气不畅，涂料过多，模温过高导致型腔内气压高使气体不易排出。 防止办法： （1）提高铝液流动性，尤其是精炼和扒渣。适当提高浇温和模温。提高浇铸速度。改进铸件结构，调整厚度余量，设辅助筋通道等。 （2）增大内浇口截面积。 （3）改善排气条件，增设液流槽和排气线，深凹型腔处开设排气塞。使涂料薄而均匀，并待干燥后再合模。 2、裂纹： 特征：毛坯被破坏或断开，形成细长裂缝，呈不规则线状，有穿透和不穿透二种，在外力作用下呈发展趋势。冷、热裂的区别：冷裂缝处金属未被氧化，热裂缝处被氧化。 形成原因： （1）铸件结构欠合理，收缩受阻铸造圆角太小。 （2）顶出装置发生偏斜，受力不匀。 （3）模温过低或过高，严重拉伤而开裂。 （4）合金中有害元素超标，伸长率下降。 防止方法： （1）改进铸件结构，减小壁厚差，增大圆角和圆弧R，设置工艺筋使截面变化平缓。（2）修正模具。 （3）调整模温到工作温度，去除倒斜度和不平整现象，避免拉裂。 （4）控制好铝涂成份，成其是有害元素成份。 3、冷隔： 特征：液流对接或搭接处有痕迹，其交接边缘圆滑，在外力作用下有继续发展趋势。 形成原因： （1）液流流动性差。 （2）液流分股填充融合不良或流程太长。 （3）填充温充太低或排气不良。 （4）充型压力不足。 防止方法：
（1）适当提高铝液温度和模具温度，检查调整合金成份。 （2）使充填充分，合理布置溢流槽。 （3）提高浇铸速度，改善排气。 （4）增大充型压力。 4、凹陷： 特征：在平滑表面上出现的凹陷部分。 形成原因： （1）铸件结构不合理，在局部厚实部位产生热节。 （2）合金收缩率大。 （3）浇口截面积太小。 （4）模温太高。 防止方法： （1）改进铸件结构，壁厚尽量均匀，多用过渡性连接，厚实部位可用镶件消除热节。（2）减小合金收缩率。 （3）适当增大内浇口截面面积。 （4）降低铝液温度和模具温度，采用温控和冷却装置，改善模具热平衡条件，改善模具排气条件，使用发气量少的涂料。 5、气泡 特征：铸件表皮下，聚集气体鼓胀所形成的泡。 形成原因： （1）模具温度太高。 （2）充型速度太快，金属液流卷入气体。 （3）涂料发气量大，用量多，浇铸前未挥发完毕，气体被包在铸件表层。 （4）排气不畅。 （5）开模过早。 （6）铝液温度高。 防止方法： （1）冷却模具至工作温度。 （2）降低充型速度，避免涡流包气。 （3）选用发气量小的涂料，用量薄而均匀，彻底挥发后合模。 （4）清理和增设排气槽。 （5）修正开模时间。 （6）修正熔炼工艺。 6、气孔（气、渣孔） 特征：卷入铸件内部的气体所形成的形状规则，表面较光滑的孔洞。 形成原因：
锻造裂纹 钢在锻造过程中形成的裂纹是多种多样的，形成原因也各不相同。主要可分为原材料缺陷引起的锻造裂纹和锻造本身引起锻造裂纹两类。属于前者的原因有残余缩孔、钢中夹杂物等冶金缺陷；属于后者的原因有加热不当、变形不当及锻后冷却不当、未及时热处理等。有些情况下裂纹的产生可能同时含有几方面的原因。 锻造变形不当常引起裂纹。最常见的是变形速度太大，钢的塑性不足以承受形压力而引起的破裂。这种裂纹往往在锻造开始阶段就发生，并迅速扩展。应及时采取措施纠正锻造工艺，并切除有裂纹的钢材或报废锻件。另外一种是低温锻裂，在裂纹处往往有较多的低温相组织。为避免这种裂纹产生，应使钢在锻造变形过程中不发生相变，要正确掌握和控制终锻温度。 鉴别裂纹形成的原因，应首先了解工艺过程，以便找出裂纹形成的客观条件，其次应当观察裂纹本身的状态，然后再进行必要的有针对性的显微组织分析，微 区成分分析。举例如下： 对于产生龟裂的锻件，粗略分析可能是：①由于过烧；②由于易溶金属渗入基体金属(如铜渗人钢中)；③应力腐蚀裂纹；④锻件表面严重脱碳。这可以从工艺过程调查和组织分析中进一步判别。例如在加热钢以后加热钢料或两者混合加热或钢中含铜量过高时，则有可能是铜脆。从显微组织上看，铜脆开裂在晶界，除了能找到裂纹外，还能找到亮的铜网，而在单纯过烧的晶界只能找到氧化物。应力腐蚀开裂是在酸洗后出现，在高倍观察时，裂纹的扩展呈树枝状形态。锻件严重脱碳时，在试片上可以观察到一层较厚的脱碳层。 裂纹与折叠的鉴别，不仅可以从受力及变形的条件考察，亦可以低倍和高倍组织来区分。一般裂纹与流线成一定交角，而折叠附近的流线与折叠方向平行，而且对于中、高碳钢来说，折叠表面有氧化脱碳现象。折叠的尾部一般呈圆角， 而裂纹通常是尖的。 具有裂纹的锻件经加热后，裂纹附近有严重的氧化脱碳，冷却裂纹则无此现 象。 由缩管残余引起的裂纹通常是粗大而不规则的。
压铸件常见缺陷及处理 一、飞边： 飞边就是铸件在分型面上（或活动部位处）突出过多的金属薄片。产生的原因有： 1.压射前机器的调整、操作不合适。 2.模具及滑块损坏，闭锁原件损坏 3.模具镶块及滑块磨损 4.模具强度不够造成变形 5.分型面上杂物未清理干净 6.投影面积计算不正确，超过锁模力 二、气泡 铸件表面下，聚齐气体因热胀将表面鼓起的泡，称为气泡。产生的原因： 1.模具温度过高 2.金属液卷入气体过多 3.涂料过多，浇入前未燃净，使挥发气体被包在铸件表面。 4.排气不畅 5.开模过早 三、孔穴 孔穴包括气孔和缩孔 气孔，气孔有两种：一种是金属液卷入气体形成内表面光亮和光滑、形状较为规则的孔洞，另一种是合金熔炼不正确或精炼不够，气体溶解于合金中。压铸时，激冷甚剧，凝固很快，溶于金属中的气体来不及析出，使金属内的气体留在铸件内形成孔洞。产生的原因有： 1.浇口位置选择和导流不当，导致金属液进入型腔产生正面撞击及漩涡。 2.流道形状设计不良， 3.压室充满度不够 4.内浇口速度太高，形成端流。 5.排气不畅 6.模具型腔位置太深 7.机械加工于量太大 8.涂料过多，在填充前未燃尽 9.炉料不干净，精炼不良 缩孔，铸件在凝固过程中，由于金属补充不足形成的暗色、形状不规则的孔洞。产生的原因有： 1.合金规范不合适，浇入温度过高 2.金属液过热时间太长 3.比压太低 4.余料柄太薄，最终补压不到作用 5.内浇口截面积过小（主要是厚度不够） 6.溢流槽位置不对或容量不够 7.铸件结构不合理，有热节部位，并且该处无法用溢流槽解决 8.铸件的壁厚变化太大 四、夹杂
夹杂又称为夹物、砂眼、夹渣。在铸件表面或内部形成不规则的孔穴部分或全部充塞着杂物，产生的原因有： 1.炉料不干净 2.合金精炼不够，熔渣未除净 3.舀取金属液时带入熔渣及金属氧化物 4.模具未清里干净 5.涂料中石墨太多 五、冷豆 冷豆也称铁豆，其表现是嵌在铸件表面，未和铸件完全融合的金属颗粒，产生的原因有： 1.浇注系统设置不当 2.填充速度过快 3.金属过早进入型腔 六、麻面 产生的原因是由于填充时，金属液分散成密集液滴，高速撞击型壁，结果形成具有强烈流向的细小、密集的麻点区域。 七、印痕 顶出原件引起：表现是在铸件表面上出现凹痕或凸痕，产生原因： 1.顶出原件调整不正确 2.推杆端部模损 3.推杆面积太小 4.开模过早 镶件或活动部分引起：表现在铸件平整的表面上出现阶梯痕迹，产生的原因有： 1.镶件部分松动 2.活动部分松动或磨损 3.镶件的侧壁表面由动定模互相穿插的镶件所形成 八、裂纹 铸件的基体被破坏或断开，形成细长的缝隙，呈不规则线性，在外力的作用下有发展的趋势，这种缺陷称为裂纹 原因： 铸件结构和形状引起的： 1.铸件的壁厚处与壁薄相接处转变剧烈 2.铸件上的转折处圆角不够 3.铸件上能安装推杆的位置不够，造成推杆分布不均衡 4.铸件设计上考虑不周收缩时产生应力而撕裂 模具的成型零件表面质量不好，装固不稳引起的： 1.成型表面沿出模方向有凹陷（或凹坑），铸件脱出撕裂 2.凸的成型表面其根部加工痕迹未能消除，铸件被撕裂 3.成型零件装固有偏斜，阻碍铸件脱出 顶出造成的： 1.模具的顶出原件安置不合理（位置或个数) 2.顶出机构偏斜，顶出力不均衡 3.模具的顶出机构与压铸机上的顶出器的连接不合理，或有歪斜，或动作不协调 4.顶动顶出时的机器顶杆长短不一致，液压顶出的顶棒长短不一致 合金的成分引起：
消失模铸造铸件缺陷分析 产生塌箱的原因 当铸型的抗剪强度小于造型材料自重产生的剪切压力时，浇注时就要产生塌箱。其原因有很多： （ 1）浇注时金属液喷溅严重，致使箱口密封塑料薄膜烧失严重，箱口暴露面增大，破坏砂箱内的真空密封状态，真空度急剧下降。 （2 ）浇注速度太慢，特别是在断流浇注的情况下，金属液不能将直浇道口密封住，大量气体从直浇道口吸入，使砂箱内的真空度急剧下降。 （3 ）砂箱内的原始真空度定得太低，特别是深腔内由于模样壁的阻隔作用，其真空度更低。 （4 ）浇注方案不合理。大件采用顶浇时，容易造成瞬间气化气体不能被排除到砂箱外的情况，使砂箱内真空度下降。 （ 5）抽真空系统的抽气能力低，砂网堵、管路堵、真空泵水位不够等都可能造 成抽气能力低。
（ 6）造型材料的摩擦系数小，在同样真空度时所能达到的抗剪强度就小。 （ 7）模型在砂箱内的浇注位置不合理，气隙的跨距过大。 （8 ）铸型的强度和紧实度低，经受不住浇注速度高的金属液的冲刷。 （9 ）防粘砂涂料的强度不够。 防止塌箱的工艺措施 （ 1）浇注时尽量避免金属喷溅。为防止密封塑料薄膜被喷溅金属烧失，可在上面覆盖一层干砂或造型砂。 （2 ）合理掌握浇注速度，保证浇口杯内始终被金属液充满；浇注过程中杜绝断流。 （3 ）提高砂箱内的原始真空度。在个别地方可预埋抽气棒或抽气管，提高该处的真空度。 （4 ）浇注大件时，应采用底注式浇注系统浇注，抑制泡沫塑料气化模的发气量；同时使气化逐层进行，从浇注一开始就在气隙内建立一定的压力气。
（ 5）选用抽气量大的真空泵，采用两面抽气的砂箱结构，提高真空系统的抽气率。 （ 6）采用石英砂作造型材料。石英砂的摩擦系数大，密度小，因而有利于提高剪切应力。 （ 7）大平面铸件应垂直埋型或倾斜浇注，减小气隙的跨距，抑制气化气体量。 （ 8）在必要的情况下，将附加的抽气管支撑在砂箱体上，既提高了剪切应力又降低了（安息角）。 （9 ）震实铸型，提高涂料的厚度和强度。 强度较低的型砂，直浇道宜选用耐火砖或陶瓷管构成。 最为重要的一点：改变浇注系统（尤其是内浇道位置）形式是预防塌箱的最有效措施。 图箱体试样流动前沿的推进情况 铸件变形 铸件变形是在涂料、埋型操作时由于模样变形所致。薄壁的大平面铸件宇或门字形铸件、框架结构铸件以及其他结构不紧凑的铸件，在用消铸
一：氧化夹渣缺陷特征： 氧化夹渣多分布在铸件的上表面，在铸型不通气的转角部位。断口多呈灰白色或黄色，经x光透视或在机械加工时发现，也可在碱洗、酸洗或阳极化时发现。 产生原因： 1．炉料不清洁，回炉料使用量过多； 2.浇注系统设计不良； 3．合金液中的熔渣未清除干净； 4．浇注操作不当，带入夹渣； 5.精炼变质处理后静置时间不够． 防止方法： 1．炉料应经过吹砂，回炉料的使用量适当降低； 2．改进浇注系统设计，提高其挡渣能力； 3.采用适当的熔剂去渣； 4．浇注时应当平稳并应注意挡渣； 5．精炼后浇注前合金液应静置一定时间 二：气孔、气泡等缺陷特征： 铸件壁内气孔一般呈圆形或椭圆形，具有光滑的表面，一般是发亮的氧化皮，有时呈油黄色。表面气孔、气泡可通过喷砂发现，内部
气孔、气泡可通过X光透视或机械加工发现气孔、气泡在X光底片上呈黑色。 产生原因： 1．浇注合金不平稳，卷入气体； 2．型(芯)砂中混入有机杂质(如煤屑、草根马粪等)； 3．铸型和砂芯通气不良； 4．冷铁表面有缩孔； 5．浇注系统设计不良。 防止方法： 1．正确掌握浇注速度，避免卷入气体； 2．型(芯)砂中不得混入有机杂质以减少造型材料的发气量； 3．改善(芯)砂的排气能力； 4．正确选用及处理冷铁； 5．改进浇注系统设计。 三：缩松缺陷特征： 铝铸件缩松一般产生在内浇道附近飞冒口根部厚大部位、壁的厚薄转接处和具有大平面的薄壁处。在铸态时断口为灰色，浅黄色经热处理后为灰白浅黄或灰黑色在x光底片上呈云雾状严重的呈丝状缩松可通过X光、荧光低倍断口等检查方法发现。 产生原因：
1．冒口补缩作用差； 2．炉料含气量太多； 3．内浇道附近过热； 4．砂型水分过多，砂芯未烘干； 5．合金晶粒粗大； 6．铸件在铸型中的位置不当； 7．浇注温度过高，浇注速度太快。 防止方法： 1．从冒口补浇金属液，改进冒口设计； 2．炉料应清洁无腐蚀； 3．铸件缩松处设置冒口，安放冷铁或冷铁与冒口联用； 4．控制型砂水分，和砂芯干燥； 5．采取细化品粒的措施； 6．改进铸件在铸型中的位置降低浇注温度和浇注速度。 四：裂纹缺陷特征: 1．铸造裂纹。沿晶界发展，常伴有偏析，是一种在较高温度下形成的裂纹在体积收缩较大的合金和形状较复杂的铸件容易出现； 2．热处理裂纹：由于热处理过烧或过热引起，常呈穿晶裂纹。常在产生应力和热膨张系数较大的合金冷却过剧。或存在其他冶金缺陷时产生。
锻造零件缺陷分析 摘要：介绍了四种典型锻造缺陷案例并进行了详尽的追述，主要从锻造过程中金属流动和冶金缺陷的重新分布的角度对锻造缺陷产生原因作了比较全面的解析，提出了解决这些问题比较成熟的经验和方法。 关键词：锻造零件；缺陷分析；解决措施 1引言 锻件缺陷的产生有时往往呈批量性和阶段性，因此及时、准确找出缺陷原因是非常重要的。而实际锻造生产与理想规范的状态是有较大的出入，有些缺陷产生原因经常出人意料之外，问题的解决也比较周折。现列举几例来源于生产中比较有代表性的锻造裂纹及其解决办法，希望能给与同行有益的启示。 2案例分析 2.1连杆的分模面裂纹 2.1.1宏、微观检验 我厂生产的船用柴油机连杆(从形状分类属杆类锻件)，用45钢在10t模锻锤上锻成。锻造切边后经探伤均未发现裂纹，但在热处理调质或酸洗后发现裂纹，有时废品率高达30%左右。裂纹有规律地分布于杆部模面上，呈纵向分布，裂纹长度几乎等于连杆杆部长度(见图1)，深度约5～7mm。裂纹由粗渐细向深扩展，裂纹曲折，沿晶开裂，有分支细裂纹出现[1];裂纹两侧与基体组织一致，无脱碳现象发生，显微组织为回火索氏体+少量铁素体[2](见图2)，其硬度为311～319HB。将未裂的杆部横向切开热蚀(见图3)，锻件表层非常致密，心部较为疏松，分模面处流线向外凸出，纤维较粗且疏松严重。 图1分模面裂纹图2裂纹及组织100×
图3横截面流线 2.1.2裂纹分析 连杆杆部是呈工字型的，在模锻过程中，变形量较大。形变的初期，靠近表层的金属由于型腔的摩擦力而相对流动小，心部金属被挤压向四周而充满型腔，沿桥口横向挤出形成飞边量是比较少的。这种表层与心部的相对运动，势必造成金属分层，反映在分模面边界处有一道明显的致密与疏松的分界线(见图3);而且原材料的缺陷和夹杂物也都密集于飞边处，分模面的疏松最为严重;同时分模面切边处于流线横向位置，是很容易开裂的。因此淬火时的高应力致使产生分模面裂纹。 2.1.3解决办法 (1)从锻造工艺上进行调整，减少锻造飞边量也就减少了表层与心部的相对运动，实践也证明飞边流出越多，淬火时产生裂纹的倾向越大。为此可采取①连杆下料制坯尽量精确;②模具桥口设计取下限;③加大锻打力度，减少击打次数。 (2)从热处理工艺上进行调整。实践证明，只要热处理时不产生裂纹，则在使用过程中是不会开裂的。因此可以将正火温度提高到950℃，回火温度提高到650℃，淬水温度下降为820℃，能使连杆的分模面裂纹减少60%。 生产中只要出现有分模面裂纹倾向，则采用上述办法就可以避免。 2.2连杆头锻造表面龟裂 2.2.1宏观检验 来料加工的钢材未作进厂复验，投入锻造后，许多连杆的大、小头平面出现许多网状裂纹(从缺陷位置分类属表面缺陷)，严重处几乎脱落(见图4和图5)。仔细检查了锻造温度，未发现过烧现象。
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