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锻造零件缺陷分析

锻造零件缺陷分析
锻造零件缺陷分析

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。

图4大头表面龟裂图5小头表面龟裂

2.2.2裂纹分析

观察未经侵蚀的试样(平行于表面去除2mm制样),发现晶界有氧化现象,在裂纹内腔有灰色的氧化物夹杂,沿晶界向内延伸;试样经4%HNO3侵蚀后,在裂纹两侧可见脱碳层,脱碳层深度0.15~0.2mm,在裂纹旁边的晶界上可以观察到部分黄色的自由铜沿晶界分布(见图6)。进一步分析了该连杆的化学成分,其中铜含量(质量分数)为0.374%。

据文献[3,4]介绍,铜含量>0.2%时,锻造时会产生龟裂现象。这批连杆产生表面龟裂,铜含量过高是主要原因,在锻造过程中易产生表面龟裂。

为什么表面龟裂只产生于连杆头部,而杆部没有呢?这是由于成型的难易不同造成的。将连杆小头与杆部作对比,从图7上看,它们都是靠心部的冲头下压将金属挤入型腔而成型的,由于h1/d1>h2/d2,b1>b2,而a1

图6晶界氧化及自由铜沿晶界分布70×图7头部与杆部的形状比较

(a)头部(b)杆部

2.2.3解决办法

(1)停止使用该材料,避免裂纹大量产生。

(2)适当增加连杆头部的拔模斜度、a及R值,使锻造过程中金属流动更流畅。

2.3球头螺杆中心凹陷孔洞

2.3.1宏、微观检验

锻造100t冲床球头螺杆(从形状分类属棒类锻件),其拔长杆部的两头端面中心部位产生了裂纹和下侧孔洞。有裂纹和孔洞的共35件,占了该批锻件的66%。裂纹和孔洞深入心部30~50mm。端面中心部位严重凹陷。该批材料采用45钢,<180mm热轧钢材在自由锻单3t锤上一次直接锻成<100mm的圆材。整个拔长过程虽有工艺规定,但料坯的加热和锻打均凭经验进行(见图8)。

对原材料作热蚀试验、超声波探伤和非金属夹杂物检查,均未发现超标缺陷。对缺陷锻件取样作金相观察,裂纹两侧轻微脱碳0.10~0.15mm,裂纹开口处0.15~0.20mm,伴有少量氧化物存在,裂纹尾部粗钝,无分支裂纹。裂纹两侧分布着大小孔洞(见图9),其组织为珠光体+铁素体,晶粒度6~7级(见图10)。

图8球头螺杆中心裂纹及孔洞图9裂纹及孔洞20×

图10孔洞周围显微组织100×

2.3.2裂纹分析

裂纹两侧组织为等轴正火组织,在铁素体中未发现有冷压力加工的迹象,故可以排除未烧透心部冷锻开裂的因素。正常拔长应头部凸出,而该锻件头部凹陷,说明锻件变形仅局限在表面变形,心部变形甚少。同时锻造方式为圆形→圆形,又是平砧锤头,锻件变形仅在与锤头接触的很小范围内,容易产生锻造缺陷,同时导致心部收缩跟不上表面变形而产生中心裂纹和孔洞。

2.3.3解决办法

(1)用双3t锤上锻造以加大锤击力,使心部充分变形。

(2)将锻造方式圆形→圆形改为圆形→方形→圆形,使内外变形更加均匀。

经过以上改进后锻件头部凸出,有效地杜绝了类似裂纹再次产生。

2.4<500mm行车车轮预锻破裂

<500mm行车车轮(从形状分类属饼类锻件)是用我厂生产的370mm方钢锭,材质为50钢,经炉前化学成分分析和冒口端低倍检查合格后,在16t模锻锤上锻造,预锻墩粗时崩裂成几块,断口呈萘状,蓝黑色。从未完全断开的坯料看,中心部位的裂纹开口是最大的。开裂的坯料占下料总数的20%,仔细检查了锻造温度及坯料表面和裂口处显

微组织,未发现过烧现象。

2.4.1裂纹分析

该锻件预锻墩粗时即出现破裂,中心部位的裂纹开口较大,裂纹源是从心部开始。裂纹尾部粗钝,无分支裂纹,无明显脱碳(见图11)。在裂纹周围取数十个样抛光,用放大镜在自然光线下可以看到尾端和两侧附近分布着密密麻麻凹坑,经显微观察确认是冶炼浇注时的外来夹杂物(见图12)。显然裂纹是沿着这些外来夹杂物密集带开裂并扩展的。

图11裂纹附近的显微组织12×图12冶炼浇注外来夹杂物10×

2.4.2解决办法

改进熔炼及浇注工艺,并将这批钢锭全部回炉,制定详尽的钢锭高倍检验技术条件。在以后的生产中再未出现类似崩裂现象。

3结论

(1)连杆的分模面裂纹是由于锻造工艺的不当,以及热处理淬火工艺欠妥造成,可以通过调整锻造工艺和热处理工艺避免裂纹的产生。

(2)连杆龟裂是由于富铜相和锻件设计不当而导致锻造表面龟裂。

(3)球头螺杆中心凹陷孔洞由于表层变形多而心部变形少,心部跟不上表面变形速度而产生凹陷孔洞。

(4)<500mm行车车轮预锻破裂是由于大量外来夹杂物而致崩裂。

综上所述,锻造缺陷的分析有时很难从组织转变角度找到缺陷产生的真正原因,但可以应用金相实验技术从锻造过程中金属流动是否正常及冶金缺陷的重新分布上找原因和分析论证,找出症结,防止废品的产生。

常见铸件缺陷分析

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

锻件缺陷分析报告

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

消失模铸造的优缺点分析

消失模铸造的优缺点分析 优点:一、提高铸件质量,降低废品率 1.铸件尺寸形状精确,重复性好,具有精密铸造的特点;2.铸件的表面光洁度高;3.取消了砂芯和制芯工部,根除了由于制芯、下芯造成的铸造缺陷和废品; 4.不合箱、不取模,大大简化了造型工艺,消除了因取模、合箱引起的铸造缺陷和废品; 5.采用无粘结剂、无水分、无任何添加物的干砂造型,根除了由于水分、添加物和粘结剂引起的各种铸造缺陷和废品;6.可在理想位置设置合理形状的浇冒口,不受分型、取模等传统因素的制约,减少了铸件的内部缺陷;7.负压浇注,更有利于液体金属的充型和补缩,提高了铸件的组织致密度;8.易于实现机械化自动流水线生产,生产线弹性大,可在一条生产线上实现不同合金、不同形状、不同大小铸件的生产;9.可以取消拔模斜度; 二、降低生产成本 1.可减轻铸件重量;2.降低了生产成本; 3.消失模铸造工艺可以实现微震状态下浇注,促进特殊要求的金相组织的形成,有利于提高铸件的内在质量;4.在干砂中组合浇注,脱砂容易,温度同步,因此可以利用余热进行热处理。特别是高锰钢铸件的水刃处理和耐热铸钢件的固溶处理,效果非常理想,能够节约大量能源,缩短了加工周期; 三、减少资源成本 1.落砂极其容易,大大降低了落砂的工作量和劳动强度;2.铸件无飞边毛刺,使清理打磨工作量减少50%以上;3.组合浇注,一箱多件,大大提高了铸件的工艺出品率和生产效率;4.使用的金属模具寿命可达10万次以上,降低了模具的维护费用;5.减少了粉尘、烟尘和噪音污染,大大改善了铸造工人的劳动环境,降低了劳动强度,以男工为主的行业可以变成以女工为主的行业;6.简化了工艺操作,对工人的技术熟练程度要求大大降低; 四、用途广泛 1.零件的形状不受传统的铸造工艺的限制,解放了机械设计工作者,使其根据零件的使用性能,可以自由地设计最理想的铸件形状; 2.消失模铸造工艺应用广泛,不仅适用于铸钢、铸铁,更适用于铸铜、铸铝等;3.消失模铸造工艺不仅适用于几何形状简单的铸件,更适合于普通铸造难以下手的多开边、多芯子、几何形状复杂的铸件;4.利用消失模铸造工艺,可以根据熔化能力,完成任意大小的铸件;5.消失模铸造适合群铸,干砂埋型脱砂容易,在某些材质的铸件还可以根据用途进行余热处理。

压铸件的缺陷分析及检验

压铸件的缺陷分析及检验 一、流痕 ( 条纹 )( 抛光法去除 )A. 、模温低于 180( 铝合金 )b 、填充速度太高 c 、涂料过量 D 。金属流不同步。对 a 采取措施:调整内浇口面积 二、冷接: A 料温低或模温低, B ,合金成份不符,流动性差。 C ,浇口不合理,流程太长 D 。填充速度低 E 。排气不良。 F 、比压偏低。 三、。擦伤(扣模、粘模、拉痕、拉伤): A 型芯铸造斜度太小。 B ,型芯型壁有压伤痕。 C ,合金粘附模具。 D ,铸件顶出偏斜,或型芯轴线偏斜。 E ,型壁表面粗糙。 F ,脱模水不够。 G ,铝合金含铁量低于 0 。 6 %。措施:修模,增加含铁量。 四、凹陷(缩凹,缩陷,憋气,塌边) A .铸件设计不合理,有局部厚实现象,产生节热。 B ,合金收缩量大。 C ,内浇口面积太小。 D ,比压低。 E ,模温高 五、,气泡(皮下): A ,模温高。 B ,填充速度高。 C ,脱模水发气量大。 D ,排气不畅。 E ,开模过早。 F ,料温高。 六、气孔: A ,浇口位置和导流形状不当。 B ,浇道形状设计不良。 C ,压室充满度不够。 D ,内浇口速度太高,产生湍流。 E ,排气不畅。 F ,模具型腔位置太深。 G ,脱模水过多。 H ,料不纯。 七、缩孔: A ,料温高。 B ,铸件结构不均匀。 C ,比压太低。 D ,溢口太薄。 E ,局部模温偏高 八、花纹: A ,填充速度快。 B ,脱模水量太多。 C ,模具温度低。 九、裂纹: A ,铸件结构不合理,铸造圆角小等。 B ,抽芯及顶出装置在工作中受力不均匀,偏斜。 C ,模温低。 D ,开模时间长。 E ,合金成份不符。(铅锡镉铁偏高:锌合金,铝合金:锌铜铁高,镁合金:铝硅铁高 十、欠铸 A ,合金流动不良引起。 B ,浇注系统不良 C ,排气条件不良 十一、印痕(镶块或活动块及顶针痕等) 十二、网状毛刺: A ,模具龟裂。 B ,料温高。 C ,模温低。 D ,模腔表面不光滑。 E ,模具材料不当或热处理工艺不当。 F ,注射速度太高。

铸造缺陷分析

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

▲铸钢件缺陷原因分析

铸钢件缺陷产生的原因分析 铸钢阀门由于其成本的经济性和设计的灵活性,因而得到广泛的运用。由于阀门铸件的基本结构属于中空结构,形状比较复杂,铸造工艺受到铸件尺寸、壁厚、气候、原材料和施工操作的种种制约,因此,铸钢件常常会出现砂眼、气孔、裂纹、缩松、缩孔和夹杂物等各种铸造缺陷, 生产控制有一定难度,尤以砂型铸造的合金钢铸件为多。因为钢中合金元素越多钢液的流动性越差,铸造缺陷就更容易产生。 一、铸钢的铸造工艺特点 铸钢的熔点较高,钢液易氧化、钢水的流动性差、收缩性大,其体收缩率为10~14%,线收缩为1.8~2.5%。为防止铸钢件产生浇不足、冷隔、缩孔和缩松、裂纹及粘砂等缺陷,必须采取较为复杂的工艺措施: 1、由于钢液的流动性差,为防止铸钢件产生冷隔和浇不足,铸钢件的壁厚不能小于8mm;浇注系统的结构力求简单;采用干铸型或热铸型;适当提高浇注温度,一般为1520°~1600℃,因为浇注温度高,钢水的过热度大、保持液态的时间长,流动性可得到改善。但是浇温过高,会引起晶粒粗大、热裂、气孔和粘砂等缺陷。因此一般小型、薄壁及形状复杂的铸件,其浇注温度约为钢的熔点温度+150℃;大型、厚壁铸件的浇注温度比其熔点高出100℃左右。 2、由于铸钢的收缩量较大,为防止铸件出现缩孔、缩松缺陷,在铸造工艺上大都采用冒口、冷铁和补贴等措施,以实现顺序凝固。

3、为防止铸钢件产生缩孔、缩松、气孔和裂纹缺陷,应使其壁厚均匀、避免尖角和直角结构、在铸型用型砂中加锯末、在型芯中加焦炭、以及采用空心型芯和油砂芯等来改善砂型或型芯的退让性和透气性。 4、铸钢的熔点高,相应的其浇注温度也高。高温下钢水与铸型材料相互作用,极易产生粘砂缺陷。因此,应采用耐火度较高的人造石英砂做铸型,并在铸型表面刷由石英粉或锆砂粉制得的涂料。为减少气体来源、提高钢水流动性及铸型强度,大多铸钢件用干型或快干型来铸造,如采用CO2硬化的水玻璃石英砂型。 二、铸钢件常见的铸造缺陷 铸钢件在生产过程中经常会发生各种不同的铸造缺陷,常见的缺陷形式有:砂眼、粘砂、气孔、缩孔、缩松、夹砂、结疤、裂纹等。 A )砂眼缺陷 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、合箱操作中落入型腔中的砂粒(块)来不及浮入浇冒系统,留在铸件内部或表面而造成的。砂眼缺陷处内部或表面有充塞着型(芯)砂的小孔,是一种常见的铸造缺陷。 B)粘砂缺陷 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

铸造件问题原因及措施

铸件缺陷 铸件表面的砂孔和渣孔通常合称为“砂眼”。 翻砂过程中,气体或杂质在铸件内部或表面形成的小孔,是铸件的一种缺陷。 例:铸件外轮廓精加工后,不得有气孔等铸造缺陷。砂(渣)眼在铸件表面上出现分布不均匀的小空洞,通常呈现不规整,深浅不一且内部较不光洁,无冷口现象。它主要是由于铁水不干净,浇注时夹渣混入,滤渣片下放时铲砂。铸型中残余小砂粒随铁水冲入型腔。合模时,铸型之间或铸型与砂芯之间挤压造成砂粒脱落。铸型砂性能不良(如:水分低,强度低等)方案设计时入水太快易造成冲砂。 铸造砂眼产生的原因 主要原因:1:型腔内沙粒没清净。2:浇注前从浇道或冒口等开放处侵入了沙粒。3:砂型强度不够,受外力作用引起脱落。4:浇注不连续或浇注速度太慢导致型腔内沙粒不能顺利漂浮到冒口上,而滞留在温度较低的地方。5:温度太高、浇注速度太快冲刷浇道卷入沙粒。 砂型铸造中为什么会出现多肉或缺肉 1、当型腔中某一部位的型砂由于各种原因而脱落时,便会留下一个凹坑,当金属液充满型 腔时,凹坑就变成了一块凸出的多肉。砂眼与多肉是一对相辅相成的缺陷。当铸型掉砂时,掉砂的地方便形成多肉,掉下的砂则形成砂眼或缺肉。 2、多肉的另一种可能是涨箱;砂眼与掉下的砂没有明确关系 铸造黑皮 在钢铁铸件外表面形成的一层氧化皮,俗称黑皮。可以采用喷砂的方法去除,当然也可以用机加工手段去除,不方便的地方可以用酸洗的方法去除。有这层氧化皮后,由于这层氧化皮可能脱落,外观变得不好看,不易采取油漆电镀等防腐措施,如果浸在液体中使液体出现杂质。应该讲没有多少正面作用。 1、提高浇铸温度,采用保温冐口,铁水防氧化保护。适当增加加工余量 2、有可能是加工时刀具磨损过度导致刀具和零件产生摩擦产生的。请检查更换刀具。 3、适当增加加工余量

锻件的常见缺陷及原因分析

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

消失模铸造详情

消失模铸造详情 消失模铸造(又称实型铸造)是将与铸件尺寸形状相似的石蜡或泡沫模型粘结组合成模型簇,刷涂耐火涂料并烘干后,埋在干石英砂中振动造型,在负压下浇注,使模型气化,液体金属占据模型位置,凝固冷却后形成铸件的新型铸造方法。 1958年,美国的H.F.shroyer发明了用可发性泡沫塑料模样制造金属铸件的专利技术并取得了专利(专利号USP2830343)。最初所用的模样是采用聚苯乙烯(EPS)板材加工制成的.采用粘土砂造型,用来生产艺术品铸件。采用这种方法,造型后泡沫塑料模样不必起出,而是在浇入液态金属后聚苯乙烯在高温下分子裂解而让出空间充满金属液,凝固后形成铸件。1961年德国的Grunzweig和Harrtmann公司购买了这一专利技术加以开发,并在1962年在工业上得到应用。采用无粘结剂干砂生产铸件的技术由德国的H.Nellen和美国的T.R.Smith于1964年申请了专利。由于无粘结剂的干砂在浇注过程中经常发生坍塌的现象,所以1967年德国的A.Wittemoser采用了可以被磁化的铁丸来代替硅砂作为造型材料,用磁力场作为"粘结剂"。这就是所谓"磁型铸造"。1971年,日本的Nagano发明了V法(真空铸造法),受此启发,今天的消失模铸造在很多地方也采用抽真空的办法来固定型砂。在1980年以前使用无粘结剂的干砂工艺必须得到美国"实型铸造工艺公司"(Full Mold Process,Inc)"的批准。在此以后,该专

利就无效了。因此,近20年来消失模铸造技术在全世界范围内得到了迅速的发展。 消失模铸造工艺的特点 消失模工艺的砂... 1.铸件精度高:消失模铸造是一种近无余量、精确成型的新工艺,该工艺无需取模、无分型面、无砂芯,因而铸件没有飞边、毛刺和拔模斜度,并减少了由于型芯组合而造成的尺寸误差。铸件表面粗糙度可达Ra3.2至1 2.5μm;铸件尺寸精度可达CT7至9;加工余量最多为1.5至2mm,可大大减少机械加工的费用,和传统砂型铸造方法相比,可以减少40%至50%的机械加工间。 2.设计灵活:为铸件结构设计提供了充分的自由度。可以通过泡沫塑料模片组合铸造出高度复杂的铸件。 3.无传统铸造中的砂芯因此不会出现传统砂型铸造中因砂芯尺寸不准或下芯位置不准确造成铸件壁厚不均。 4.清洁生产型砂中无化学粘结剂,低温下泡沫塑料对环境无害,旧砂回收率95%以上。 5.降低投资和生产成本减轻铸件毛坯的重量,机械加工余量小。 消失模铸造工艺与其他铸造工艺一样,有它的缺点和局限性,并非所有的铸件都适合采用消失模工艺来生产,要进行具体分析。主要根据以下一些因素来考虑是否采用这种工艺。1.铸件的批量

各种缺陷分析与产生原因

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

消失模铸件塌箱缺陷产生的原因分析

消失模铸件塌箱缺陷产生的原因分析 消失模铸造中,塌箱缺陷是一类较为常见的消失模铸件缺陷,该缺陷往往发生在大件(大平台件更突出)或者是内腔封闭、半封闭件的生产中,从整个消失模铸造流程角度来看,该缺陷一般多发生在浇注或者凝固环节。 塌箱缺陷有时也被称为塌型缺陷或者铸型溃散,随着消失模铸造工艺应用的日趋成熟,有关塌箱缺陷的产生原因和防治办法已经有了相对详尽的研究结果,研究结果证实,塌箱缺陷的产生原因并非单方面的,下面就塌箱缺陷的产生原因做出以下总结: a. 在浇注过程中,消失模模样分解产生的气体量太多且急,铸型排气速度赶不上,加上真空泵吸气不足,容易导致铸型溃散、坍塌; b. 金属液“闪流”是造成塌型缺陷产生的原因之一,所谓金属液“闪流”就是在浇注中,部分已经流入填充消失模模样位置的金属液在受到外界作用的情况下改流到其他部位,使得原来置换出来的位置无金属液或者金属充填占据。该类问题多发生在顶注、铸件存在大平面、一型多模样这几种情况; c. 如果金属液的浮力过大,会使铸型上部型砂容易变形,可能导致局部溃散;一般情况下,铸型顶部吃砂量小,负压度不够,可能造成铸件成型不良,甚至不能成型; d. 涂料的耐火度、高温强度不够,极容易产生消失模铸件塌箱缺陷。消失模模样在浇注过程中有缓冲金属液充型和降温的作用,同时可减弱金属液冲刷铸型。当金属液置换消失模模样而充型腔后,干砂主要就依靠涂料涂层支撑,当涂层强度不够或者耐火度不够时,局部铸型会发生溃散、坍塌,特别是大件内浇道上方极容易发生坍塌。 以上为消失模铸件塌箱缺陷产生的各种原因,生产中企业可以参考上述原因并结合自身相关操作分析出消失模铸件塌箱缺陷产生的真正原因,并及时做出调整工作。

铸钢件常见铸造缺陷及预防措施

铸钢件常见铸造缺陷及预防措施 铸钢件在生产过程中经常会发生各种不同的铸造缺陷,如何预防这些缺陷,一直是铸件生产厂家关注的问题。本文主要介绍了笔者在这方面的一些认识和实践经验。 我车间主要采用传统湿型砂铸造工艺生产铸钢件,在长期的生产中,发现铸钢件主要出现以下铸造缺陷,砂眼,粘砂,气孔,缩孔,夹砂结疤,胀砂等等。 1.砂眼及其预防措施 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: 1.1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。 1.2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。 1.3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。 1.4浇口杯表面要光滑,不能有浮砂。 2.粘砂及其预防措施 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: 2.1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。

铸造铸件常见缺陷分析

铸造铸件常见缺陷分析 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。 1

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 2

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 铸件之间夹有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 3

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 浇不足 铸件未被浇满 裂纹铸件开裂,开 裂处金属表面①铸件结构设计不合理,壁厚相差太大,冷却不均匀;②砂型和型芯的退让性差,或春砂过紧;③落 4

挤压铸造原理及缺陷分析正式样本

文件编号:TP-AR-L4314 In Terms Of Organization Management, It Is Necessary To Form A Certain Guiding And Planning Executable Plan, So As To Help Decision-Makers To Carry Out Better Production And Management From Multiple Perspectives. (示范文本) 编制:_______________ 审核:_______________ 单位:_______________ 挤压铸造原理及缺陷分 析正式样本

挤压铸造原理及缺陷分析正式样本 使用注意:该解决方案资料可用在组织/机构/单位管理上,形成一定的具有指导性,规划性的可执行计划,从而实现多角度地帮助决策人员进行更好的生产与管理。材料内容可根据实际情况作相应修改,请在使用时认真阅读。 挤压铸造技术与传统金属型重力铸造相比区别较大,对于某些铸件的生产有独特优势,然而实际生产中出现的一些铸造缺陷,成因也不同于传统铸造,本文试图从原理和生产实际出发,分析挤压铸造的原理和流程参数,及其铸造常见缺陷,利用技术上的经验和实践提出改进方法,已达到推进该项铸造技术的推广,减少损失。 挤压铸造原理及特点 1.1.基本原理 挤压铸造又可称为液态模锻,是将金属或合金升温至熔融态,不加处理注入到敞口模具中,立即闭合

模具,让液态金属充分流动以充填模具,初步到达制件外部形状,随后施以高压,使温度下降已凝固的外部金属产生塑性变形,而内部的未凝固金属承受等静压,同步发生高压凝固,最后获得制件或毛坯的方法。由于高压凝固和塑性变形同时存在,制件无缩孔、缩松等缺陷,组织细密,力学性能高于铸造方法,接近或相当锻造方法;无需冒口补缩和最后清理,因而液态金属或合金利用率高,工序简化,为一具有潜在应用前景的新型金属加工工艺。 1.2.挤压铸造的特点 挤压铸造的工艺对铸造设备有特殊的要求,并且目前只对部分铸件有较好的效果。首先,挤压铸造设备,需要提供低速但流量较大的液态金属填充能力,速度约为0.5~3m/s,流量可达1~5kg/s,这样熔融态金属才能平稳地将铸型内气体排出,并填充铸型,随

消失模铸件质量评定标准附检验方法

GB/T xxxx-200x 1. 主题内容与适用范围 本标准规定了300kg以下消失模铸造的铸铁件、铸钢件的质量分级、评定方法、检验方法,以及检验规则、标志、包装、运输和储存。个人收集整理勿做商业用途 本标准适用于消失模铸造生产企业、铸件用户对消失模铸件生产、使用的质量分级、评定和检验。 2. 引用标准 GB5612 铸铁牌号表示方法 GB5613-85 铸钢牌号表示方法 GB6414-86 铸件尺寸公差 GB/T1135-89铸件质(重)量公差 GB6060.1-85铸件表面粗糙度比较样块 3. 技术要求 3.1 消失模铸件外观质量评定 3.1.1 铸件形状外观 铸件外形轮廓、圆角等按其正确、美观程度分为5级。 1级:外观轮廓清晰,圆角尺寸正确且过渡平滑美观; 2级:外观轮廓30%以下欠清晰,圆角过渡不够平滑; 3级:外观轮廓50%以下欠清晰,圆角50%以下未制作出; 4级:外观轮廓70%以下欠清晰,圆角未制作出; 5级:外观轮廓不清晰,铸造圆角未制作出,粘结线(面)凹凸不平。 3.1.2 铸件表面缺陷 3.1.2.1 表面夹杂物(夹砂、夹渣等) 由于脱落型砂、涂料、金属渣及模型分解产生的固液相产物等,进入铸件,残存于铸件表面,形成了铸件表面夹杂物缺陷。个人收集整理勿做商业用途 根据铸件最坏部位100mm×60mm的面积内存在大的夹杂物的大小、数量,将其分为无级(参见图1)。 1级:缺陷3点以下,直径2mm深度≤1mm(图1a); 2级:缺陷5点以下,直径3mm深度≤1.5mm(图1b);

3级:缺陷5点以下,直径5mm深度≤2mm(图1c); 4级:缺陷8点以下,直径7mm深度≤3mm(图1d); 5级:缺陷严重(图1e)。 (a) (b) (e) 图1表面夹杂物(夹砂、夹渣等) 一般情况下,消失模铸件表面夹杂物缺陷应控制在二级以内,有特殊要求情况下要达到一级和特级(无任何夹杂物)。个人收集整理勿做商业用途 3.1.2.2 表面气孔 由于泡沫塑料模型分解产生气体及浇注时裹入气体或涂层未干水气化形成的气体等残留在铸件表面形成表面气孔(或气坑)缺陷。个人收集整理勿做商业用途

铸造(铸铁)缺陷种类

铸造(铸铁)缺陷种类 铸铁件生产过程中会产生各种铸造缺陷,其典型种类有:裂纹、缩孔、缩松、气孔及夹渣。 ——裂纹 铸铁件冷裂纹的外形呈连续的直线状或圆滑曲线,而且常常是穿过晶粒而不是沿晶界断裂。冷裂纹断口干净,具有金属光泽或呈轻微的氧化色。冷裂纹是铸铁件已处于较低温度下在弹性状态时,铸造应力超过铸铁的强度极限而产生的。冷裂纹往往出现在铸铁件受拉伸的部位,特别是有应力集中的地方。 ——缩松 球墨铸铁与灰铸铁相比,因它倾向于“糊状凝固方式”,因而在铸件断面上有较宽的凝固区域,形成坚固外壳的时间较长;相当一部分石墨球是在奥氏体外壳包围下成长,石墨成长时的膨胀力很容易通过奥氏体壳的接触而传递到铸件外壳,从而表现出远比灰铸铁要大的共晶石墨化膨胀力;由于球化处理时加入了镁和稀土元素,增加了铸铁的白口化倾向;同时其共晶团的尺寸比灰铸铁细小得多,所以共晶团之间细小的间隙很难得到铁液的充分补缩。上述这些特点,在生产实际中使球墨铸铁件常常表现出有较大的外形尺寸胀大以及产生缩松的倾向。 ——气孔 铸铁件中存在两类气孔:一类是析出性气孔,另一类是反应性气孔。 铸铁件在凝固过程中,由于温度降低,溶解的气体处于饱和状态,气体以气泡形态逐渐向铁液表面扩散,最终脱离吸附状态,但在实际生产条件下,铁液在铸型内降温较快,气泡上浮困难,或铸件表面已凝固,气泡来不及排除而造成气孔。这一类气孔称为析出性气孔。析出性气孔一般在铸件最后凝固处,冒口附近较多。 铁液与铸型之间或铁液内部发生化学反应所产生的气孔称为反应性气孔,它们常分布在铸铁件表面皮下1-3mm处,所以通称皮下气孔。 ——非金属夹杂物 铸铁在熔炼和铸造过程中,各种金属元素与非金属元素发生化学反应而产生各种化合物,以及铁液与外界物质,如金属炉料表面的砂粒、锈蚀、炉衬、浇包衬等接触后发生的相

铸造铸件常见缺陷分析报告文案

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.

浅谈消失模铸造铸钢件常见缺陷及防治措施

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

消失模铸造缺陷有

消失模铸造缺陷有:铸铁件表面皱皮( 积碳) ,铸 钢件增碳,反喷、气孔,尺寸超差、变形,塌箱、溃型,粘砂。节瘤、针刺,冷隔( 对火) 、重皮、浇不到( 足) ,渣孔、砂孔、缩孔、凹陷及网纹,内部夹杂物,缩松、组织不均等,其主要影响因素如下。 1 白模( 模样) 涂料 1 .1 白模( 模样) 常见缺陷及防止 1 .1 .1 模样成型不完整.轮廓不清晰 产生原因:( 1 ) 珠粒量不足,未填满模具型腔或 珠粒充填不均匀;( 2 ) 发泡的粒子粒度不合适,不均 匀;( 3 ) 模具型腔的分布,结构不合理;( 4 ) 操作时进 粒子不规范。 防止措施:( 1 ) 珠粒大小要与壁厚匹配。薄壁模 样,应该用小珠粒( 最好用E P MMA、S T MMA 粒子) ; ( 2 ) 调整模具型腔内结构及通气孔的布置、大小、数 量;( 3 ) 手工填粒时,适当震动或手工帮助填料;用压 缩空气喷枪填料时,应适当提高压力和调整进料方 向。 1 .1 . 2 模样熔结不良.组合松散 产生原因:( 1 ) 蒸汽的热量、温度不够。熟化时 间过长;( 2 ) 珠粒粒度太小,发泡或发泡剂含量太少; ( 3 ) 珠粒充型不均匀或未填满模型。 防止措施:( 1 )控制预发泡粒子比重,控制熟 化;( 2 ) 增加通气的温度、时间和压力;( 3 ) 改用粒度 较小的珠粒。 1 .1 .3 模样外表正常.内部呈未曾熔结颗粒 产生原因:( 1 ) 蒸汽压力不足,没能进入模型中 心或冷气充斥型腔:( 2 ) 成型加热时间短.发泡剂含 量太少;( 4 ) 粒子过期变质。 防止措施:( 1 ) 提高模具的预热温度,且使其整 体均匀;( 2 ) 提高蒸汽的压力,延长成型时间;( 3 ) 控 制粒子熟化时间及发泡剂的用量;( 4 )选用保质粒 料。 1 .1 .4 模样熔融.软化 产生原因:( 1 ) 成型温度过高,超过了粒子的工 艺规范;( 2 )成型发泡时间太长;( 3 )模型通气孔太 多,太大。 防止措施:( 1 ) 降低成型发泡温度、压力;( 2 ) 缩 时间;( 3 ) 调整模具型腔通气孔大小、数量、分布; 1 .5 模样增大。膨胀变形 产生原因:( 1 ) 模具未能充分冷却,温度过高; ( 2 ) 模样脱模过早,过快。 防止措施:( 1 ) 冷却模具,不烫手;( 2 ) 控制脱模 时间。

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