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铸件表面缺陷以及产生缺陷原因和解决方案

2024-06-05 10:38:50

每个铸造缺陷都有原因。在砂型铸造中,表面的缺陷可能表明模具的性能有缺陷、更深的冶金问题或铸件浇注方式有误。砂和粘合剂的选择,以及它们是如何混合和压实的,会极大地影响铸件的表面质量。例如,砂模粘结剂含量低、热强度太低、生坯强度低的砂子会在铸件表面产生渣的夹杂。浇口和冒口在防止与温度变化有关的缺陷方面可能带来挑战。砂模中的落砂是造成铸件表面各种缺陷的另一个典型原因。

无论做成什么铸件,成型、熔化和浇注工艺都会影响金属成品的质量。提前计划有助于防止表面缺陷,但不恰当的熔化和浇注方法(非正常低温浇注到孕育失败或草率操作)将破坏方案设计。美国铸造学会(AFS)出版的“铸造缺陷分析”指南提供了这样的例子:“在灰铸铁中,高硫可能导致锰硫化物熔渣”和气体缺陷;以及“含铅青铜在不完全平衡的情况下可能出成分偏析,例如 某些合金金属液比其他普通金属液更容易产生浮渣或熔渣(氧化产生的杂质),这对完美铸件造成了障碍。

下面是一个常见的砂型铸造表面缺陷,以及潜在的补救措施。


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夹杂物


原因: 

夹杂在表面的砂或熔渣(上图)。

砂模损坏,(下图)在砂模太脆或太弱的情况下出现夹杂物和边缘崩解。


补救措施:

改善砂芯气体的排放。

确保铸砂在砂箱中均匀分布。

避免因局部过度压实而出现粘附问题。

增加木模和砂模的锥度。

使用脱模剂。

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冲蚀和膨胀

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原因:

侵蚀(上图)显示为浇口附近增厚,通常与夹杂物结合,由不当压实造成。

膨胀主要归因于砂属性。显示(下图)是靠近砂箱壁的欠压实区域的增厚。


补救措施:

改善砂的粒度峰值。

降低砂模压实度。

提高砂芯压实度。

如有必要,降低碳含量,以减少石墨膨胀。

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表面粗糙

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原因:

砂粒径过粗。

砂烧结


补救措施:

使用较细的砂或添加剂。

提高砂型压实度。

避免局部浇口过热。

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微观缺陷

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原因:

表面石墨退化。

由微收缩引起的显微缩孔。

补救措施:

控制气体含量和释放;减少粘土砂中的水分。

对于壁厚的大型铸件,球墨铸铁表面的石墨退化通常被忽略,在加工零件时可以去除。

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毛刺

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原因:

氮元素过量。


补救措施:

减少金属液和砂型中的氮含量。

提高浇注温度。


气孔

原因:

气体体积和压力;排气不足。


补救措施:

改善砂芯表面毛刺。

减少气体。

砂芯刷涂料;干砂芯。

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表面

原因:

在球墨铸铁上,它可能表明粘土砂中水分或氟化物过多。


补救措施:

补充新砂。

使用保温材料。

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针孔

原因:

在远离浇口的区域更常见,它们首先在水蒸气和其他元素之间发生表面反应。

 

补救措施:

尽可能减少杂质和还原熔化金属。

减少添加剂。

提高浇注温度,降低流速,避免湍流。

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夹砂结疤

原因:

膨润土或石英砂太细或质量太差。

型砂太细。

过度或不规则压实。

由于流入金属和长时间暴露在辐射热下,砂模受热过多。


补救措施:

改良或增加膨润土,并使用较粗的砂。

改善水质。

减少压实,确保砂均匀分布。

改进浇口或缩短浇注时间。

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金属渗透、机械粘砂

原因:

砂粒过于粗大。

砂模压实度过高。

型芯或砂模压实不均匀。

浇口附近的热点。


补救措施:

添加更细的砂、添加剂或细砂,以改善砂的质地和流动性,并降低紧实性。

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