第一章--铸造缺陷.ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,第一章 铸造缺陷,引 言,1、多肉类,如飞翅、毛刺、冲砂、掉砂、抬箱等。,2、空洞类,如气孔、针孔、缩孔、缩松等。,3、裂纹、冷隔类,如冷裂、网状裂纹、白点等。,4、表面缺陷类,如表面粗糙、粘砂、龟裂等,5、残缺类缺陷,如浇不足、型漏、炮火等。,6、形状及重量差错类缺陷,如铸件变形、偏心、缩沉等。,7、夹杂类缺陷,如夹杂物、夹渣、砂眼等。,8、成分、组织及性能不合格缺陷,如物理性能不合格、金相组织不合格、断晶、偏析、球化不良，石墨粗大等。,第一节 多肉类缺陷,2、毛刺,定义：铸件表面上刺状金属突起物，常出现在型和芯的裂缝处，形状极不规则。呈网状或脉状分布的毛刺称脉纹,灰铸铁 湿型,灰铸铁冠，直径150mm，湿型铸造，由于型砂收缩过大，致使砂型表面开裂，造成脉纹。应降低砂型中的粘土量和水分，或增加煤粉量。,湿型表面产生脉纹与夹砂结疤同在如图。,3、抬型（抬箱）,定义：由于金属液的浮力使上型或砂芯局部或全部抬起，使铸件高度增加的现象,可锻铸铁 湿型,可锻铸铁刹车鼓，由于压铁太轻导致上型抬起，从而使铸件产生一层披缝。,4、胀砂,定义：铸件内外表面局部胀大，重量增加,湿型铸钢件,干型铸钢件,（手工舂制应逐层舂紧）,5、冲砂,定义：砂型或砂芯表面局部砂子被金属液冲刷掉，在铸件表面的相应部位上形成的粗糙、不规则的金属瘤状物。常位于浇口附近，被冲刷掉的砂子在铸件其他部位形成砂眼。,铸铁 湿型,6、掉砂,定义：砂型或砂芯的局部砂块在机械力作用下掉落，使铸件表面相应部位形成金属突起物，其外形与掉落砂块很相似。在铸件其他部位往往出现砂眼或残缺，这种缺陷产生在砂型的薄弱部分。各种砂型铸造,各种砂型铸造,青铜集电环,合型前下型的砂块脱落,刹车片,合型前下型的砂块脱落,铸钢 熔模精密铸造,7、外渗物（外渗豆）,定义:铸件表面渗出来的金属物。多呈豆粒状。一般出现在铸件的自由表面上，如明浇铸件的上表面，离心浇注铸件的内表面等，其化学成分与铸件金属往往有差异.,铜合金 湿型,铸铁 离心铸造,有磷化物渗豆的高磷铸铁管碎块,铸件在凝固过程中，由于石墨化和气体的析出，而产生的内压力以及高含磷量，会促使这一缺陷的形成。,铝合金 金属性铸造,有渗豆的铝合金缸盖,消除缺陷的措施：,将热处理炉的温度降到正常值,第二节 孔洞类缺陷,1、气孔及针孔,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。颜色为白色或带一层暗色，有时覆有一层氧化皮,针孔：一般为针头大小出现在铸件表层的成群小孔。铸件表面在机械加工12mm后可以去掉的称表面针孔。在机械加工或热处理后才能发现的长孔称皮下针孔,缺陷形成的原因,消除缺陷的措施,铸铁缸套碎块（湿型）切削加工时出现的气孔，可能是水气凝聚在砂芯的表面上（型砂温度过高，水分过多砂型的透气性过低）,铸钢（干型）件气孔，没有充分脱氧,锡青铜铸造（干型）的青铜喷嘴，由于熔炼过程中吸收气体二造成的气孔,可锻铸铁引渣铁而形成的表面针孔,可锻铸铁（湿型）件由于金属与熔渣发生反应而形成的表面针孔,有局部皮下针孔的铸钢泵体（湿型）,皮下针孔的球墨铸铁件（湿型）,2、缩孔,在铸件厚断面内部，两交界面的内部及厚断面和厚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,有,敞露缩孔,的铸铁件（湿型）,左边件在正对浇口的内角处有,内角缩孔,的铸钢件（湿型）,右边件浇口开在一侧边起冒口作用，铸钢件完好,带有砂,芯面缩孔,的铸铁飞轮（湿型）铸件,铝合金（金属型）有,内部缩孔,的铸件,砂型铸造黄铜铸件（湿型）中性线收缩裂缝位于缩松区减少黄铜中的铁锡含量并降低浇注温度，缺陷可消除。,中心线缩孔,3、缩松及疏松,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。,搪瓷铸铁（湿型）浴缸碎块,上图碎块断面上有缩松区，下图缩松区右方的搪瓷层上有很多小孔斑。,这是上搪瓷后产生的二次缺陷，可能是有缩松的铸件在上搪瓷的过程中放出气体造成的。这种缩松是由于含碳过高的过共晶铸铁在凝固阶段析出过量石墨引起膨胀造成的。,消除缺陷的措施：舂紧砂型以增加刚度，尽可能降低C、Si、P的含量。,灰铸铁（湿型）汽缸头的碎块,金属中析出的气体造成,疏松,微观气孔群（这类孔群的典型外观黑点），缺陷成因是在5mm厚的断面上，金属与夹渣接触发生反应。,第三节 裂纹、冷隔,1、冷裂,容易发现的长条形而且宽度均匀的裂纹。裂口常穿过晶粒延伸到整个断面,1、机械冷裂,通常是一种不明显的裂纹，因为铸件一般是裂而未断。从铸件的设计看，在冷却过程中本不应因收缩受阻而产生的裂纹,。,2、应力冷裂,裂缝的端口明显可见，裂口的边缘锋利，宽度不变。并且断裂延及整个断面。断面一般具有冷裂的特征，如果断裂面氧化（黑色金属和铜基合金）则属于应力热裂。,湿型铸造的灰铸铁缝纫机皮带轮，出现规律性的应力冷裂，该铸件的浇口置于轮缘处，因此增加了轮缘处的断面厚度，促使冷裂变得更加严重。,有效地措施：减小轮缘的断面尺寸，并将浇口开在中心的轮毂上。,2、热裂,在铸件上有穿透或不穿透的裂纹（主要是弯曲形的），开裂处金属表皮氧化。,1、机械热裂,通常是一种不很明显的裂纹，因为铸件一般是裂而未断。裂口的表面可能因氧化而变色。从铸件的设计来看，在冷却过程中，本不应因收缩受阻而产生裂纹。,缺陷成因：红热状态时装卸不当或铸件落砂温度过高，造成铸件的破坏。,消除缺陷措施：,(1)当铸件还处于红热状态时，落砂和装卸操作应细心；,(2)铸件在铸型内应充分冷却；,(3)对金属型铸造而言，要推迟开型，使用顶杆，保证铸型安装正确。,铝合金 金属型铸造,由于铸件出型过早或出型操作不当导致金属型铸造的小型铝合金铸件变形和开裂。,消除缺陷的措施：延长金属型的生产周期和加大金属型的型壁斜度毅力铸件出型。操作者应认真工作，勿使铸件过早出型。铸件的出型方向应与分型面垂直,。,2、应力热裂,形状不规则，深浅不一的晶间裂纹。裂口常呈现细密的树枝状结晶，且表面氧化。,这类缺陷最常发生在铸件上存在着内应力的最后凝固的断面处（如厚、薄断面的交接处、内角处等）。,缺陷成因,：,1.基本机理：合金在凝固过程中，当其温度接近固相线时受到应力或变形的作用。,2.一般成因：,（1）铸件设计有误，使铸件的收缩受阻（断面薄厚过于悬殊；断面薄厚突然改变；分叉和交接的断面过多）。,（2）由于铸型方面的原因，阻碍了铸件的收缩（铸型和型芯的退让性太差；金属型的表面粗糙不平；型砂熔融烧结）。,（3）由于砂型发生膨胀或变形（热的砂型火金属型部件）。,3.金属型铸件火压铸件产生应力热裂的原因：,（1）铸件在金属型内的冷却时间过长；,（2）铸件的出型斜度太小，阻碍了铸件的收缩；,（3）开型过早，铸件在出型是开裂；,（4）取出金属芯时，由于金属芯歪斜或导向装置不良，导致铸件热裂；,（5）顶杆的位置不当，是铸件产生弯曲应力；,（6）由于浇注温度过高，或砂芯圆角太小而产生热节；,（7）液体金属流量太小。,消除缺陷措施：,1.从上述“一般原因”中采取改进措施。,2.在预先能估计到容易产生应力的部位，和凝固较迟的部位，放置散热片片或冷铁,3.熔炼方面：,（1）铸钢：必须充分脱硫（含硫量应小于0.02%）、脱氧，缩短浇注时间；,（2）轻金属：进行细化晶粒处理。,4.熔炼方面的原因：某些合金可我能由于化学成分不正确，而对应力热裂较为敏感。,（1）铸钢：含硫量或含铝量过高；,（2）可锻铸铁：碳硅含量偏少，加上浇注温度过高，使合金具有较高的收缩特性；,（3）铸铁件（特别是采用金属性铸造）：轧钢机轧辊含磷量不足；,（4）锡青铜：铅偏析,图为法兰的铸钢管，表明了热裂的产生和几种可能的改进措施,铸钢的应力热裂，断口呈树枝状结晶,铬镍钢铸件壁上的应力热裂,铸钢件应力热裂,可锻铸铁链轮应设计不当热裂,3、热处理裂纹,铸件在热处理过程中，出现的穿透或不穿透的裂纹，其断口有氧化现象,这是一种肉眼可见的裂纹，具有清晰地锋利边缘和均匀的缝隙宽度。淬火开裂可能只发生于铸件表面，也可能深透到整个断面。黑色金属铸件的裂口，因受热会改变颜色。,消除缺陷的措施：改用冷却速度低的淬火液，如用热水或油。检查淬火温度，也可改进铸件的设计。,淬裂的铝合金铸件,4、白点（发裂）,钢中主要因氢的析出而引起的缺陷。在纵向断面上，它呈现近似圆形或椭圆形的银白色斑点，故称白点；在横断面宏观磨片上，腐蚀后则呈现为毛细裂纹，故又称发裂,5、冷隔,在铸件上有一种未完全融合的缝隙或洼坑，其交接边缘是圆滑的,冷隔缝呈线条状，并带有圆角的棱边。这类缺陷具有独特外形，且深浅不一，可能延及断面一部分，也可能穿透整个断面。最轻的冷隔只有一条带圆角棱边的浅槽。,冷隔发生于铸件的宽大表面、难填充的薄壁断面或者两股金属流股在型腔中的汇合处。,球墨铸铁托架,图左前方铸件的球体部分带有明显的冷隔。,主要原因：由于浇口杯中心与直浇道中心未对准，降低了液态金属充满铸型的速度。,消除缺陷措施：将浇口杯底部扩大以消除浇口对不准的可能性，在球体上方开设通气孔，以消除浇注时型腔内产生的气体背压,。,6、浇注断流,铸件表面某一高度可见的接缝。接缝的某些部分接合不好或分开,铸铁（湿型）断流冷隔，浇包容量太小，未能充满型腔，欠缺的铁水又第二个浇包补浇。但由于补浇不及时，先注入铸型的铁水已经开始凝固。因此两部分铁水未能熔合，致使铸件分成两半。,第四节 表面缺陷,1、鼠尾,鼠尾是一种较浅（小于5mm），边缘呈锐角状的不规则凹槽的表面缺陷，它的下面可能夹有型砂，通常只发生在铸件下箱水平面上。,缺陷成因：,与夹砂结疤相同。,由于金属流股的热量，使砂型的表层内部形成以高湿度的水分冷凝层，砂粒的膨胀引起表层翘曲，并与冷凝层脱开。起翘的砂层引体积增大而在金属流股的两边向内延伸见图1、2。,两边起翘的砂层在型腔浇满后未能被金属压平，就在铸件表面形成了叫鼠尾的沟纹件图3、a。,鼠尾的深度（而不是长度）可用来说明型砂是否容易产生这种缺陷。,消除缺陷的措施可参考夹砂结疤缺陷的消除措施，特别重要的是在型砂中添加煤粉。,a,b,2、沟槽,铸件表面上边缘光滑的沟槽，通常呈分支状，深度约为2mm。,铸件上的所有表面均可能发生此种缺陷，但一般多发生在上箱和下箱的水平面。,缺陷成因：,此种缺陷是夹砂结疤的初级阶段，石英的膨胀使型壁向型腔内拱起并破裂，但金属尚未进一步进入其下部相邻的空腔（金属进入下部相邻的空腔为夹砂结疤）。（消除措施参考夹砂结疤）,3、夹砂结疤（夹砂）,典型夹砂结疤：位于上型的水平表面（上型面夹砂结疤）和位于下型的水平表面（下型夹砂结疤），而很少发生在型腔的垂直面上,缺陷见于各种黑色金属和铜合金砂型铸件。,厚度为几毫米，只有少数几处与铸件相连接的不规则金属突起，一般情况下边缘锋利，与铸件表面平行且表面粗糙。,在夹砂结疤缺陷的下方，铸件表面呈现凹痕，其形状和深度与夹砂结疤的形状和厚度相同。,。,剖视图,俯视图,沟槽,缺 陷 成 因,1.上型面夹砂结疤,（1）型壁形成以低强度的水分凝结层，接着形成一层干砂层，其膨胀受到两侧型壁阻碍，使之受压而拱起。当液态金属上升接触砂层时，液态金属的压力将拱起的沙层顶回，使砂层破裂。于是，液态金属进入砂层背后的空间，形成一薄层金属凸起，构成夹砂结疤。如果液态金属未流入砂层背后的空间，则会形成沟槽。,（2）型壁形成以低强度的水分凝结层，接着形成一层干砂层，其膨胀没有受到两侧型壁的阻碍，因此砂层没有破裂。但当它的一端因膨胀而伸入型腔内时，就会与背后的砂分离。液态金属进入砂层背后的空间，使铸件的内角处产生一片状金属凸起，这就是角部结疤。,R=鼠尾 S=夹砂结疤,2.下型面夹砂结疤:液态金属流股进入型腔，很快形成一低强度的水分凝结层，由于压缩应力而在型壁中造成很大阻碍就形成一个干砂层（只限于冷凝结层长度方向的区域内）。,（1）干砂层未与背砂完全背离。由于砂型膨胀，砂层在邻近型壁处剪裂，砂层边缘翘起，形成鼠尾（R），或者如果边缘翘起很高，以致金属流入砂层下部空间，别形成夹砂结疤（S）。（两者可能同时出现）,（2）在两股平行的金属流股之间形成以拱起干砂层，然后受到持续流进型腔的金属压力作用，如果砂层未破裂，只会在铸件上留下轻微的表面凹痕；如果砂层破裂，但液态金属未流入砂层下部空间，则是沟槽；如果砂层破裂，且液态金属渗入，则形成夹砂结疤如上图。,带有夹砂结疤的灰铸铁底座,俯视图,4、机械粘砂（渗透粘 砂）,砂粒和金属紧密混合的无特定形状的突起，具有海绵状的外形，并牢固地粘附在铸件上。,通常发生在型砂受热温度最高的部位（砂芯或铸件的凹面），以及砂型紧实度最低的部位上。,镁合金及铝合金铸件不发生这类缺陷。,青铜轴承座（干型）横断面,缺陷成因：,1.液态金属表面张力过低（对黑色金属而言，磷、硅或锰的含量过高；对铜合金而言，磷或铅的含量过高)；,2.液态金属的静压力或动压力过高；,3.金属和型砂的温度过高；,4.型砂太粗或紧实度过低；,5.型砂耐火度差（粘土或易熔性附加物多）；,6.型砂粘结剂过多；,7.型砂导热性过差；,8.型砂涂料质量差；,9.对铸钢件而言，夹杂物或碱性氧化物与型砂（通常是酸性）发生物化反应。,消除缺陷的措施可针对上述缺陷的成因。,上述青铜座，孔直径为20mm，用二氧化碳水玻璃砂芯形成，液态金属渗入整个砂芯内。,消除缺陷的措施：,使用氧化铝砂芯涂料只能减少粘砂的程度，但不能防止粘砂。不使用砂芯是一种成本过高的办法，因为要增加冒口和额外的切削加工。正确的解决办法是使用壳芯，不仅能消除粘砂，而且可是加工余量减少到0.5mm。,5、化学粘砂（烧结粘砂）,铸件的部分或整个表面上，牢固地粘附一层由金属氧化物、砂子和粘土相互作用而生成的低熔点化合物。硬度高只能用砂轮磨去,。,缺陷成因：,1.砂型与金属发生化学反应（生成硅酸铁活铁橄榄石）。,2.砂型耐火度低。,3.砂型未舂实。,4.液态金属对砂型的润湿作用。,5.浇注温度过高。,有化学粘砂的可锻铸铁排气管,（湿型）,消除缺陷的措施：,1.提高再生砂质量，去除过膝的砂粒。,2.如条件许可，增加碳氢化合物附加剂。,3.使用涂料，或增加涂料厚度。,4.控制浇注温度。,5.提高砂型紧实度。,6、表面粗糙,铸件表面粗糙，凹凸不平，但未与砂粒结合或化合，期粗糙层的深度与型砂颗粒大小大致相同，此类缺陷可能与砂眼同时出现,。,此类缺陷特别容易发生在湿型的上型表面；在干型中，则发生在那些涂料太少或没有涂料的地方,。,缺陷成因：,型砂和金属的接触表面上，型砂的毛细管力（透气性），金属的表面张力与静压力之间存在着贫乏横关系。如果金属的静压力超过了相反方向的力，液态金属便会渗进型面的砂粒之间，形成表面粗糙。当金属的静压力超过某一个临界值（深透压力）时，甚至还可能表面异常粗糙（高压造型缺陷）。,此外，由于二氧化硅膨胀，砂粒会从型面脱落，造成所谓的“砂粒散落”现象，或者有时会造成“上型面剥落”。当金属充满型腔，就会发生砂粒散落的型面上形成表面粗糙缺陷。,砂粒散落,消除缺陷的措施:,1.使用粒度细的型砂；,2.在型砂中补加适量的细砂；,3.对铸铁而言，在型砂中加入煤粉或粒化沥青；,4.降低型砂的压应力；,5.使用涂料，或增加涂料厚度；,6.增加砂型的紧实度和紧实度的均匀性；,7.降低浇注温度；,8.降低金属的静压力,。,表面异常粗糙（高压造型缺陷）：,粗糙度大于型砂颗粒的大小，在清理时很难除去,缺陷成因：,1.与表面粗糙的成因相同，但更为严重；,2.砂型与金属之间发生化学反应，生成一种低熔点的粘渣，因而增强了对型砂面得渗透作用；同样地，金属氧化物对砂粒的润湿作用也可降低有效表面张力；,3.在浇注过程中，由于型内水分的急剧汽化，有可能使型内产生过高的金属压力。,灰铸铁炉板铸件，表面异常粗糙缺陷位于浇口对面，并出现在铸件的两个侧面上。,7、皱皮,分布在铸件表面上的不规则的皱褶疤痕。对于铸钢件，此类缺陷大多数出现于薄壁件的水平面上。,铸钢齿轮 干型,由于砂型涂料在浇注过程中析出大量气体，因而在铸件表面上刑场皱皮,其中右图为象皮状皱皮，是加镁处理的球墨铸铁特有的缺陷。表面呈不规则粗大皱皮，一般带有较深网状沟槽或皱皮，多发生于厚壁铸件的上表面（上型表面）。下图为离心铸造球铁铸管内表面。,细密皱皮,粗大皱皮,8、缩陷,铸件的厚断面或断面交接处上平面的塌陷现象，通常陷窝的表面与其他表面无什么区别。,大多数的缩陷发生在逐渐的后断面处，有时也出现在内缩孔或缩松区的底面。,缺陷成因：,冷却缓慢的厚断面处，在凝固时产生收缩。当厚断面尚未完全凝固之前，大气压力将有一定塑性的铸件表面压垮。,凝固范围宽的铸造合金易产生这一缺陷，压力铸造中金属或金属型温度过低且压力不足也可能产生此类缺陷。,铝合金压铸件 在凸台和筋条的背面出现缩陷,消除缺陷的措施：,1.修改设计，避免铸件断面厚度的突然变化。,2.厚薄断面交接处，应逐渐过渡，以利铸件定向凝固。,3.如有可能应增加冒口和辅助浇口，或使用冷铁，以确保正确的凝固顺序和补缩。,4.在压力铸造中，应检查金属和铸型的温度及压射速度和压射比压。,第五节 残缺,1、浇不到,由于金属液未完全充满型腔而产生的铸件缺肉.铸件除在变、棱等突出部位或多或少略呈圆形外，其他部位均完整。,缺陷成因：,1.浇注温度过低（就所用合金的化学成分而言），导致液态金属的流动性不良；,2.由于浇注系统太小，是型腔的充型速度过慢；,3.排气（铸型的透气性、出气孔、出气冒口等）不够；,4.金属型型温过低。,消除缺陷的措施：,1.根据金属成分以及铸件壁厚，确保足够的浇注温度；,2.检查浇口截面，若有可能可予以增大；,3.提高金属型的型温；,4.提高铸型的透气性和排气能力。,灰铸铁 金属型,3.8%C 2.5%Si 0.9%Mn 0.1%S 0.3%P,左图：浇注温度为14201450时，铸件良好。,右图：注温度为1350时，铸件出现浇不到。,铝青铜铸件（金属型），应在叶片部位增加排气孔，以利气体逸出,。,严重浇不到,灰铸铁接线箱盖,应提高浇注温度,灰铸铁轴套,缺陷周围具有光泽,应提高浇注温度,金属型铸造的直径为60mm的铝合金手轮，具有严重浇不到的缺陷，应缩短浇注周期，以保持足够的铸型温度。,2、未浇满,铸件上部产生缺肉，其边角略呈圆形，浇冒口顶面与铸件平齐.,缺陷成因：,1.浇包中液体金属不足；,2.浇注工停浇过早（引浇注速度太快，液态金属从直浇口溢出，而误以为铸型已浇满；,消除缺陷的措施：,1.浇包中应具备足以充满铸型的液态金属；,2.检查浇注系统；,3.教育浇注工，并指导浇注操作。,带浇冒系统的灰铸铁件。上图为合格件，下图为未浇满件（铸件和冒口高度一样）。,3、跑火 型漏（漏箱）,炮火：铸件分型面以上的部分产生严重凹陷。有时会沿未充满的型腔表面留下类似飞翅的残片,漏箱：铸件内有严重的空壳状残缺。有时铸件外表虽然较完整，但内部的金属已漏空，铸件完全呈壳状，铸型底部有残留的多余金属。,可锻铸铁差速器壳体,铸型浇满以后，由于分型面上接近横浇道的砂型破裂，使部分铁水漏出,。,灰铸铁件（干型），型腔完全充满后，由于内部的一个大砂芯（内部填有焦炭），使部分铁水缓慢漏进砂芯内部。,4、损伤（机械损伤）,铸件受机械撞击而破损，残缺不完整的现象，如抛丸过度、浇冒口带肉等。,抛丸过度：只是在抛丸清理后才发生地铸件缺角、缺边或平面部分变薄。可能产生在逐渐的任何部位。,缺陷成因：,抛丸清理过度，导致铸件金属严重抛蚀。可能是铸件本身的材质存在问题，但通常是因为公国人操作清理设备不当。,消除缺陷的措施：,1.整体限制抛丸的程度或对特定的部位限制抛丸的程度；,2.合理操作清理设备。,灰铸铁托架（图为其中的的一部分），采用单轨吊挂式抛丸清理机时，从吊钩上掉落并在机内停留了一段时间，整个铸件抛丸过度,。,第六节 形状及重量差错,1、拉长,铸件的部分尺寸比图样尺寸大，由于凝固收缩时铸型阻力大而造成,2、超重,铸件的重量超出允差的上限,3、变形,由收缩应力引起的铸件外形和尺寸与图样相比出现局部或全部不符。,这种变形很可能是有规律的重复出现，特别是在断面厚度发生变化的部位上。,缺陷成因：,1.收缩受阻（铸件设计不良、浇冒口系统阻碍铸件的收缩、由于砂型会砂芯的结构或布置不合理）；,2.浇注系统和浇注工艺不良；,3.落砂过早，引起铸件不规则收缩,。,砂型中使用了可退让的材料（舂入砂芯），以避免铸件因收缩受阻产生变形。,铸钢论在轮缘处因收缩受到冒口的阻碍而产生变形。,铸件的翘曲,铸件原先的形状是正常的，经过热处理、切削加工或放置一段时间以后产生变形。,缺陷成因：应力释放导致铸件翘曲,消除缺陷的措施：合理设计铸件结构和工艺，改进热处理等工艺措施，以减小赢了，有效防止铸件的翘曲。,模样变形,模样因受潮而翘曲,模样因使用不当而损坏,砂型变形 砂型回弹,吊运砂型时，由于链条之间的距离过大，是上砂型变形,压铁太重且分布不当，是下砂型变形,4、错型（错箱）,铸件的一部分与另一部分在分型面处相互错开。,分为如下几种情况：,1.模样错位（模样装配错位或松动）；,2.芯头错位（芯头错位或松动）；,3.模板错位（模样在模板上错位或松动）；,4.砂型错位（上下箱松动，定位装置如定位销、记号等不起作用）；,5.金属型错位（分型式金属型配合松动或未对准）；,6.砂箱变形（上下箱已对准，定位装置安装正确，但砂箱的刚度太差，不能承受高的压实比压）；,7.砂型移动（合型时砂型偶尔损坏）；,8.砂芯错位（芯盒装配不准）。,可锻铸铁 湿型,合箱过程中，砂箱受到碰撞而产生错箱的可锻铸铁轮子。,灰铸铁 湿型,砂芯错位的灰铸铁件，应减小 芯头和芯座之间的间隙。,5、错芯,有砂芯形成的铸件内腔的两部分，沿着砂芯分型面（与芯盒分型面对应的平面）二相互错开。,消除缺陷的措施：,1.应确保两半芯盒能相互对称；,2.减小芯盒定位销和销套之间的间隙；,若砂芯有两半粘合而成，则应确保两个半芯能精确对准。,6、偏芯（漂芯）,这是由于砂芯本身强度或者砂芯固定不牢或者由于排气不畅造成呛火，而导致漂芯。一旦发生水腔或气腔漂芯，则铸件即报废，没有挽救的余地，因此造型过程中应加强砂芯的制作，使用成型合格的芯骨，顺好排气通道，工艺设计尽量充分利用芯头固定砂芯，外加辅助芯撑固定，能够较好地防止漂芯缺陷产生。另外，使用耐火砖芯撑，尽量避免使用铸铁芯撑，即使使用铸铁芯撑，也要是芯撑不熔化而又与母体熔合良好。,由于型芯在金属液作用下漂浮移动，铸件内孔位置偏错，使形状、尺寸不符合要求,。,第七节 夹杂,1、夹杂物,铸件内或表面上存在的和基本金属成分不同的质点。包括渣、砂、涂料层、氧化物、硫化物、硅酸盐等,（1）金属夹渣物,铸件内夹带的各种不同尺寸的金属夹杂物（或金属间夹杂物），与基体金属相比，结构、性能和色泽上存在明显差别。在切削加工后才能显露这种缺陷。,带有外来金属夹杂物的,灰铸铁断块,铝合金压铸件，在内浇口部位有金属（铝-铁-锰-硅）夹杂物,（2）非金属夹杂物（渣孔、稀土氧化物夹杂、耐火涂层夹杂、氧化皮夹杂等）,形状不规则的非金属夹杂物，类似在熔炉或反应包中形成的炉渣。这种夹杂物或者出现在铸件的表面（在清理时部分夹杂物可能脱落，而在铸件表面留下不规则的孔洞）；或者是在铸件的内部，此时只有借助于X射线或切削加工才能发现，若渣子与气孔同时存在称为气渣孔,。,铸钢件（干型）的渣孔,夹杂物已经部分脱落,有渣孔的黄铜盘,2、冷豆,通常位于铸件下表面的一种豆粒状的金属夹杂物。冷豆的化学成分与铸件基本相同，其表面往往发生氧化。,缺陷成因：,金属液滴过早地溅入型腔，迅速凝固，并未能被以后浇入得液态金属所重熔，形成冷豆。,消除缺陷的措施：,1.防止液态金属从铸型的开口溅入型腔；,2.正确地布置浇冒口（浇口和冒口之间的间距及高度）；,3.浇注应谨慎。,灰铸铁活塞（湿型）的下表面出现冷豆,3、内渗豆 磷化物渗豆,内渗豆是出现在气孔的内部或其他内部孔洞中的豆粒状金属夹杂物，表面光滑且常带有光泽。其化学成分通常与基体金属不同，接近于共晶成分。,缺陷成因：,铸件在凝固的末期，存在于晶界处的共晶成分液体可能从晶界处挤出，或者是挤向铸件的外表面而形成外渗豆；或挤向铸件内部的气孔或其它内部空洞中而形成内渗豆。这种挤压力来自石墨化得膨胀（对铸铁而言）、金属内溶解气体的析出，或者甚至来自铸件中已经凝固的部分的收缩。如果是铸铁，这些渗出液滴的含磷量比铸件基体金属要高。渗豆硬度很高，会给切削加工带来困难。,消除缺陷的方法：最好的办法就是消除原始缺陷,气孔及内部孔洞等。,二十吨的灰铸铁床身，在冒口底部大气孔内出现高磷内渗豆,4、渣气孔,渣气孔实施常伴有气孔的非金属夹杂物，可分布于整个铸件，但常出现在铸件的上表面，或滞留在型腔的内角里或砂芯的表面上。,这类非金属夹杂物中含有大量S及较多含量的Si、Mn、Fe的氧化物，而CaO含量几乎为零。,缺陷成因：液态金属内各种组元之间，或合金与合金的氧化物、空气、浇包衬料、砂型、砂型涂料之间的复杂的化学反应。,反应起因于金属的熔炼条件、原材料的质量及生产方法等。,重型灰铁铸件（湿型）位于砂芯下方含气渣孔缺陷,5、砂眼,砂眼是铸件表面附近出现的形状不规则的，而且往往呈紧实状态的型砂夹杂物。,有的在毛坯面上就能看出砂眼，有的可能要经切削加工后才露出。,缺陷成因：,1.砂型会砂芯上砂块脱落；,2.造型时不谨慎；,3.冲砂或合型压坏；,4.由于型砂膨胀，造成型壁表层脱落。,消除缺陷的方法：针对成因采取措施。,有砂眼缺陷的镁合金铸件（湿型），铸件直径180mm,浇注时发生冲砂，致使盘形铸钢件（干型）出现砂眼,第八节 性能、成分、组织不合格,1、白边过厚（珠光体层过厚）,退火后的黑心可锻铸铁，其断口清晰地出现一层比暗黑色心部显得明亮的边缘层。这一边缘层组织由珠光体组成，可能含退火石墨，此外，在珠光体层外面还可能包含有一层铁素体外圈。可锻铸铁的心部由铁素体基体和退火石墨组成。厚度为0.5mm的珠光体层不算缺陷。,缺陷成因：对铸铁的壁厚或冷却速度而言，铁水中的谈当量或碳与硅的比值不正确。,消除缺陷的措施：,1.孕育处理要适当而充分；,2.降低冷却速度（例如：消除造成铸件局部快速凝固的披缝）；,3.限制铁水中形成碳化物的元素（如铬）的含量；,4.防止液态金属过热或保温时间过长（防止铸件产生麻口组织）,2、石墨漂浮,在球墨铸铁件纵断面的上部，一层密集的石墨黑斑，和正常的银白色断面组织相比，有清晰可见的分界线。金相组织特征为石墨球破裂，同时缺陷区富有含氧化合物、硫化镁,有石墨漂浮缺陷的球墨铸铁件,3、石墨集结（石墨粗大）,在加工大断面铸铁件时表面上充满石墨粉且边缘粗糙的部位。石墨集结处硬度低，且渗漏,带有石墨粗大缺陷的灰铸铁缸体碎块，应降低铁水中的碳当量,4、偏析,铸件或铸锭的各部分化学成分、金相组织不一致现象,5、硬点,在铸件的断面上出现分散的或比较大的硬质夹杂物，多在机械加工或表面处理时发现。,铸件中有硬点，在抛光时造成彗星尾状很痕迹。,铝合金 压力铸造,带有硬点的铝合金压铸件在抛光时出现轮廓清晰的凸起硬点。,6、灰铸铁宏观组织异常（白口）,7、反白口,灰铸铁件断面的中心部位出现白口组织和麻口组织。外层是正常的灰口组织,缺陷成因：,1.硫和锰的比值太高；,2.氢的含量太高；,3.钛的含量高，同时硫的含量低。,消除缺陷的措施：,1.降低含硫量，必要时进行脱硫处理，用锰中和硫的作用；,2.金属液的过热以及孕育都要适当；,3.浇包要进行充分预热以降低氢的含量，采用干型铸造,。,8、球化不良,在球墨铸铁件的断面上，有块状黑斑或明显的小黑点、愈近中心愈密的现象，其金相组织有较多的厚片状石墨或枝晶间石墨,1.小平面状（枝晶）断口,断口外观反常，有许多方向不规则的发亮小平面。,金相组织表明有枝晶组织，就球铁而言还有直线排列的石墨球。,9、球化衰退,球化衰退:球墨铸铁试样或铸件断面组织变粗，力学性能低下的现象，金相组织由球状转为团絮状石墨，进而出现厚片状石墨,10、脱碳,铸钢或铸铁件表层有脱碳层或存在碳量降低的现象,