鑄件致命缺陷——裂紋，如何避免？
發(fā)布時(shí)間： 2019-05-28 來源：洛陽順祥機(jī)械有限公司 點(diǎn)擊：608
鑄件裂紋可以說是鑄件致命的缺陷之一，
一旦出現(xiàn)裂紋，
輕則費(fèi)力修補(bǔ)，重則徹底報(bào)廢！
而要想避免裂紋，
***關(guān)鍵的還是要對(duì)裂紋形成的原因了如指掌，
這樣才能從根本上杜絕！
鑄件裂紋主要分為兩類，熱裂和冷裂！
熱裂
熱裂是裂紋外形彎彎曲曲，斷口很不規(guī)則呈藕斷絲連狀，而且表面較寬，越到里面越窄，屬熱裂其機(jī)理是：鋼水注入型腔后開始冷凝，當(dāng)結(jié)晶骨架已經(jīng)形成并開始線收縮后，由于此時(shí)內(nèi)部鋼水并未完成凝固成固態(tài)使收縮受阻，鑄件中就會(huì)產(chǎn)生應(yīng)力或塑性變形，當(dāng)它們超過在此高溫下的材質(zhì)強(qiáng)度極限時(shí)，鑄件就會(huì)開裂。
熱裂紋形成原因
形成熱裂紋的理論原因和實(shí)際原因很多，但根本原因是鑄件的凝固方式和凝固時(shí)期鑄件的熱應(yīng)力和收縮應(yīng)力。
熱裂紋產(chǎn)生的原因體現(xiàn)在工藝和鑄件結(jié)構(gòu)方面其中有：鑄件壁厚不均勻，內(nèi)角太小；搭接部位分叉太多，鑄件外框、肋板等阻礙鑄件正常收縮；澆冒口系統(tǒng)阻礙鑄件正常收縮，如澆冒口靠近箱帶或澆冒口之間型砂強(qiáng)度很高，***了鑄件的自由收縮；冒口太小或太大；合金線收縮率太大；合金中低熔點(diǎn)相形成元素超標(biāo)，鑄鋼鑄鐵中硫、磷含量高；鑄件開箱落砂過早，冷卻過快。
熱裂紋4招解決
1、改善鑄件結(jié)構(gòu)
壁厚力求均勻，轉(zhuǎn)角處應(yīng)作出過渡圓角，減少應(yīng)力集中現(xiàn)象。輪類鑄件的輪輻必要時(shí)可做成彎曲狀。
2、提高合金材料的熔煉質(zhì)量
采用精煉和除氣工藝去除金屬液中的氧化夾雜和氣體等。控制有害雜質(zhì)的含量，采用合理的熔煉工藝，防止產(chǎn)生冷裂紋。
3、采用正確的鑄造工藝措施
使鑄件實(shí)現(xiàn)同時(shí)凝固不僅有利于防止熱裂紋，也有助于防止冷裂紋。合理設(shè)置澆冒口的位置和尺寸，使鑄件各部分的冷卻速度盡量均勻一致，減少冷裂紋傾向。
4、時(shí)效熱處理
鑄造應(yīng)力大的鑄件應(yīng)及時(shí)進(jìn)行時(shí)效熱處理，避免過大的殘余應(yīng)力使鑄件產(chǎn)生冷裂紋。必要時(shí)，鑄件在切割澆冒口或焊補(bǔ)后，還要進(jìn)行一次時(shí)效熱處理。
冷裂
冷裂紋是鑄件凝固后冷卻到彈性狀態(tài)時(shí)，因局部鑄造應(yīng)力大于合金極限強(qiáng)度而引起的開裂。冷裂紋總是發(fā)生在冷卻過程中承受拉應(yīng)力的部位，特別是拉應(yīng)力集中的部位。冷裂紋與熱裂紋不同，冷裂紋往往穿晶擴(kuò)展到整個(gè)截面，外形呈寬度均勻細(xì)長(zhǎng)的直線或折線狀，冷裂紋的斷口表面子凈有金屬光澤或呈輕度氧化色，裂紋走向平滑，而非沿晶界發(fā)生。這與熱裂紋有顯著的不同。冷裂紋檢驗(yàn)用肉眼可見，可根據(jù)其宏觀形貌及穿晶擴(kuò)展的微觀特征，與熱裂紋區(qū)別。
冷裂紋產(chǎn)生的主要原因有以下幾方面：
1、鑄件結(jié)構(gòu)
鑄件壁厚不均勻，促使鑄件產(chǎn)生鑄造應(yīng)力，有時(shí)會(huì)產(chǎn)生冷裂紋類缺陷。剛性結(jié)構(gòu)的鑄件，由于其結(jié)構(gòu)的阻礙，容易產(chǎn)生熱應(yīng)力，從而使鑄件產(chǎn)生冷裂紋。
2、澆冒口系統(tǒng)設(shè)計(jì)不合理
對(duì)于壁厚不均勻的鑄件，如果內(nèi)澆口設(shè)置在鑄件的壁厚部分時(shí)，將使鑄件厚壁部分的冷卻速度更加緩慢，導(dǎo)致或加劇鑄件各部分冷卻速度的差別，增大鑄造的熱應(yīng)力，促使鑄件產(chǎn)生冷裂紋。澆冒口設(shè)置不當(dāng)，直接阻礙鑄件收縮，也促使鑄件產(chǎn)生冷裂紋。
3、合金材料的化學(xué)成分不合格
鋼中含碳量和其他合金元素含量偏高使鑄件容易發(fā)生冷裂紋。韌性合金材料不易產(chǎn)生冷裂紋，脆性合金材料易產(chǎn)生冷裂紋。
4、控制開箱時(shí)間
鑄件開箱過早，落砂溫度過高，在清砂時(shí)受到碰撞、擠壓都會(huì)引起鑄件開裂。
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