鑄件缺陷分析與鑄件質(zhì)量檢測(cè)

關(guān)于鑄件缺陷分析與鑄件質(zhì)量檢測(cè)第1頁(yè)，講稿共33頁(yè)，2023年5月2日，星期三一、夾雜類(lèi)缺陷夾雜物

鑄件內(nèi)或表面存在和基體成分不同的質(zhì)點(diǎn)內(nèi)生夾雜物

在熔煉、澆注和凝固過(guò)程中，因金屬液成分之間或金屬液與爐氣之間發(fā)生化學(xué)反應(yīng)而形成的夾雜以及因金屬液溫度下降、溶解度下降而析出的夾雜物第2頁(yè)，講稿共33頁(yè)，2023年5月2日，星期三夾渣

因澆注金屬液不純凈，或澆注方法及澆注系統(tǒng)不當(dāng)，由裹在金屬液中的熔渣、低熔點(diǎn)化合物及氧化物造成的鑄件中夾雜。由于其熔點(diǎn)和密度都比金屬液低，一般分布在鑄件頂面或上部，以及型芯下表面或鑄件死角處，斷口無(wú)光澤，呈暗灰色。如圖示：基體

夾渣第3頁(yè)，講稿共33頁(yè)，2023年5月2日，星期三外生夾雜物

由金屬液及外來(lái)雜質(zhì)的夾雜物

夾雜類(lèi)缺陷一般考慮以上4種情況，其產(chǎn)生原因如下：

1.澆注系統(tǒng)不合適（澆口比）2.熔渣清除的過(guò)程不合適

3.造型砂的耐火度不夠4.熔渣過(guò)濾的不徹底

5.鐵水材質(zhì)的不適當(dāng)或原材料雜質(zhì)過(guò)多

主要對(duì)策如下：

1.金屬液澆注時(shí)，不能讓熔渣流入鑄件（澆注系統(tǒng)考慮避臟，下網(wǎng)等）

2.從爐中向包內(nèi)放金屬液時(shí)，要將熔渣清除干凈。

3.對(duì)已混進(jìn)包去的熔渣進(jìn)行扒渣，并盡量去除，如去不掉，應(yīng)避免其隨流進(jìn)入鑄件。

4.澆注系統(tǒng)不合適的應(yīng)重新修改鑄造工藝

5.材質(zhì)不當(dāng)?shù)膽?yīng)調(diào)整到正確的材質(zhì)范圍，原材料雜質(zhì)過(guò)多應(yīng)更換原材料廠家

第4頁(yè)，講稿共33頁(yè)，2023年5月2日，星期三

另，砂眼也屬于夾雜類(lèi)缺陷，是鑄件內(nèi)部或表面（多見(jiàn)于表面）帶有沙粒的孔洞，凡是砂型鑄造都難以避免砂眼，只能規(guī)定其在一定面積內(nèi)砂眼的大小、個(gè)數(shù)來(lái)進(jìn)行控制和檢驗(yàn)，砂眼不影響其材料的機(jī)械性能，如圖：（是較大的砂眼，對(duì)于此圖也可以說(shuō)是砂胎掉落，嚴(yán)重影響外觀質(zhì)量）良品不良品典型的砂眼第5頁(yè)，講稿共33頁(yè)，2023年5月2日，星期三二、多肉類(lèi)缺陷抬型、抬箱由于金屬液的浮力使上型抬起，從而增加了鑄件的厚度

解決辦法：增加壓箱鐵重量，提高型砂強(qiáng)度，適當(dāng)降低澆注溫度，澆注時(shí)穩(wěn)流澆注披縫、飛邊、毛翅常在鑄件的分型面和芯頭部位出現(xiàn)片狀凸起或刺形凸起解決辦法：在不影響鑄件尺寸、形狀的前提下打磨掉即可，另在工藝上修正合箱間隙尺寸，避免后續(xù)不必要的修整第6頁(yè)，講稿共33頁(yè)，2023年5月2日，星期三脹砂

鑄件表面局部脹大，使鑄件明顯變形原因：造型時(shí)，型砂緊實(shí)率不均勻，緊實(shí)處沒(méi)有變形，不緊實(shí)處產(chǎn)生形變解決辦法：造型時(shí)均勻型砂緊實(shí)率，澆注時(shí)穩(wěn)流澆注，適當(dāng)降低澆注溫度沖砂

由于金屬液從澆口、冒口流入鑄件，對(duì)型砂產(chǎn)生沖擊，型砂被金屬液卷入鑄件，在澆口附近產(chǎn)生的瘤狀物，在鑄件其他部分則顯現(xiàn)為砂眼解決辦法：穩(wěn)流澆注，改善澆注系統(tǒng)，改善型砂強(qiáng)度及造型緊實(shí)率第7頁(yè)，講稿共33頁(yè)，2023年5月2日，星期三掉砂

合箱后，上型面的砂粒，或砂塊掉落，掉落的砂?；蛏皦K落在下箱，澆注出來(lái)的鑄件便會(huì)在上箱處有凸起的疤結(jié)或多肉，下箱則會(huì)有密集砂眼或缺肉，而上多下缺的形狀基本相同。造型時(shí)，砂型緊實(shí)率不實(shí)處在起模時(shí)粘到模具上，假如合箱后，會(huì)產(chǎn)生多肉，雖不至于廢，但會(huì)給后續(xù)修磨帶來(lái)很大麻煩，有的必須用機(jī)加才能去除，得不償失。此種情況在造型后，合箱前，造型人員能夠看得見(jiàn)，并且不能夠合箱澆注，一定要重新造型掉砂多見(jiàn)于形狀復(fù)雜的鑄件，對(duì)于第一種情況：混砂必須均勻防止硬塊或硬顆粒的出現(xiàn)，面砂要多用一些，緊實(shí)率要均勻，對(duì)于第二種情況，除注意上面幾點(diǎn)還要預(yù)熱型板模具，并加涂脫模劑（硅油、煤油凡士林等）第8頁(yè)，講稿共33頁(yè)，2023年5月2日，星期三三、表面缺陷機(jī)械粘砂（滲透粘砂）鑄件部分或整個(gè)平面粘附一層金屬和砂粒的機(jī)械混合物，多發(fā)生在砂型受熱強(qiáng)烈的部位，一般比較容易去除（鑄件后序的拋丸可清除）化學(xué)粘砂（燒結(jié)粘砂）鑄件部分或整個(gè)平面牢固的粘著一層由金屬氧化物、砂子、粘土等相互作用的低熔點(diǎn)化合物。不易清除，俗稱鐵包砂，需要打磨對(duì)于化學(xué)粘砂，一般提高金屬溶液純度，適當(dāng)降低澆注溫度、選用細(xì)砂造型，或改善混砂工藝（增加煤粉、重油；降低水分）等措施第9頁(yè)，講稿共33頁(yè)，2023年5月2日，星期三表面粗糙

鑄件表面不光滑、凹凸不平。一般是改善型砂質(zhì)量，改善混砂工藝，提高強(qiáng)度及緊實(shí)率縮陷（俗稱縮癟）

鑄件厚斷面或斷面交接處的表面有凹陷一般考慮是冒口補(bǔ)縮不良，解決辦法是加大冒口或改善澆注系統(tǒng)，如圖示：正面反面縮陷第10頁(yè)，講稿共33頁(yè)，2023年5月2日，星期三四、裂紋.冷隔類(lèi)缺陷冷隔在鑄件上有一條未完全融合的縫隙或坑洼，其交接邊緣圓滑，并且比周邊要亮一些，如圖示：第11頁(yè)，講稿共33頁(yè)，2023年5月2日，星期三冷隔是鑄件的常見(jiàn)缺陷：

發(fā)生原因：

1.澆注溫度過(guò)低2.澆注系統(tǒng)不合適

3.充型速度?。ń饘僖毫鲃?dòng)性不良）

4.鑄型排氣不良（型砂透氣性好）

主要對(duì)策：

1.提高澆注溫度

2.改善澆注系統(tǒng)3.提高砂型的通氣性。第12頁(yè)，講稿共33頁(yè)，2023年5月2日，星期三冷裂、熱裂

由于鑄件結(jié)構(gòu)復(fù)雜，或鑄件皮厚反差太大，導(dǎo)致相鄰的部位冷卻的速度差異，在材料內(nèi)應(yīng)力的作用下，結(jié)構(gòu)過(guò)渡處或厚薄的結(jié)合處容易產(chǎn)生裂紋解決辦法：建議客戶更改設(shè)計(jì)；在客戶不同意更改設(shè)計(jì)時(shí)，鑄件皮厚處經(jīng)計(jì)算后放置冷鐵、改善澆注系統(tǒng)，改善澆注溫度，如圖示：第13頁(yè)，講稿共33頁(yè)，2023年5月2日，星期三五、形狀及重量差錯(cuò)類(lèi)缺陷錯(cuò)型、錯(cuò)箱、偏芯鑄件的一部分與另一部分在分型面錯(cuò)開(kāi)，如下圖

產(chǎn)生原因：

1.模型安裝不良，模型的芯子配合不良

2.砂箱的銷(xiāo)子等固定部件不良解決辦法：消除以上原因第14頁(yè)，講稿共33頁(yè)，2023年5月2日，星期三形狀、尺寸、重量不符合要求

鑄件的尺寸形狀與圖紙不符，加工余量不合適。發(fā)生原因：

1.模具變形及磨損2.砂箱變形引起的3.芯子位置不正確

4.合型不良5.縮尺留的不對(duì)主要對(duì)策：對(duì)于縮尺——壁厚不均勻的鑄件收縮因壁厚而產(chǎn)生較大的差異，通常對(duì)這類(lèi)鑄件應(yīng)先做試件，然后測(cè)量計(jì)算正確的縮尺縮尺的概念：針對(duì)一個(gè)鑄件的產(chǎn)品，我們?cè)谠O(shè)計(jì)模具時(shí)不能按照完成品的尺寸來(lái)設(shè)計(jì)，因?yàn)槟＞呤怯脕?lái)造型的，造型后還要用金屬液來(lái)填充，填充后的鑄件往往比模具的尺寸小，我們?cè)谠O(shè)計(jì)模具是就要把模具做的大一些，就是在完成品尺寸上（就是客戶要求的圖尺寸上）加縮尺，來(lái)制作模具。如HT250一般取縮尺為8‰，其一個(gè)尺寸為360，加縮尺后的模具尺寸應(yīng)為362.88=360+（360×8‰），鑄鋁材質(zhì)的縮尺更大，約為2%第15頁(yè)，講稿共33頁(yè)，2023年5月2日，星期三六、殘缺類(lèi)缺陷澆不到（澆不足）

由于金屬液未完全充滿型腔，而產(chǎn)生鑄件缺肉，常出現(xiàn)在遠(yuǎn)離澆口的位置上未澆滿

在澆注的過(guò)程中，金屬液不夠澆滿一個(gè)鑄件，其與澆不足的區(qū)別在于其澆口、冒口及鑄件缺肉處幾乎是水平的（有經(jīng)驗(yàn)的操作者，預(yù)計(jì)澆不滿的時(shí)候是不會(huì)澆注的）見(jiàn)下頁(yè)圖示第16頁(yè)，講稿共33頁(yè)，2023年5月2日，星期三澆不滿圖示：良品因澆不滿而導(dǎo)致的廢品第17頁(yè)，講稿共33頁(yè)，2023年5月2日，星期三跑火一般出現(xiàn)在下箱，造型合箱后，下箱在澆筑前或澆注中，砂型型腔裂縫，導(dǎo)致澆注時(shí)金屬液外流原因是：造型后放置時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，水分喪失；或車(chē)間地面不平，壓箱鐵過(guò)重

解決辦法：造型后應(yīng)盡快澆注，一般不能超過(guò)48小時(shí)砂型溢出的金屬液金屬液跑火后的鑄件第18頁(yè)，講稿共33頁(yè)，2023年5月2日，星期三七、孔洞類(lèi)缺陷氣孔、針孔（多在鑄件上箱）析出氣孔多是細(xì)小的，呈圓柱針孔侵入氣孔尺寸較大，孔壁光滑，表面氧化，多呈橢圓形反應(yīng)氣孔鑄件表面下，呈分散狀針孔，只能通過(guò)加工表面才能發(fā)現(xiàn)氣孔的成因很多，人、機(jī)、料、法、環(huán)每個(gè)環(huán)節(jié)的不當(dāng)都會(huì)引起此類(lèi)缺陷，見(jiàn)下頁(yè)，氣孔的產(chǎn)生原因第19頁(yè)，講稿共33頁(yè)，2023年5月2日，星期三①澆注系統(tǒng)澆冒不合適，導(dǎo)致金屬液壓頭太低澆注系統(tǒng)不合適，使金屬液產(chǎn)生紊流或斷流，導(dǎo)致氣體卷入型腔最高處沒(méi)有設(shè)置出氣孔

②型砂水分過(guò)高（夏季適當(dāng)減少水分的加入）型砂透氣性差混制不良，型砂中有雜質(zhì)（鐵釘、煤渣等）制芯時(shí)所用涂料含發(fā)氣原料過(guò)多，發(fā)氣量過(guò)大，砂芯未干透、排氣不暢、透氣不良或吸濕返潮第20頁(yè)，講稿共33頁(yè)，2023年5月2日，星期三③造型局部緊實(shí)率過(guò)高濕型修型過(guò)度，刷水過(guò)多脫模劑不合乎要求，發(fā)氣量過(guò)大需放置冷鐵的鑄件，冷鐵不能銹蝕④金屬成分（針對(duì)鑄鐵）硅含量過(guò)高，鋁量超標(biāo)球鐵球化處理時(shí)，鎂殘留超標(biāo)金屬液中硫、錳含量超標(biāo)添加廢鋼時(shí)卷入的氮?dú)膺^(guò)多，易形成氮?dú)饪椎獨(dú)饪着c縮孔很難甄別，因?yàn)樗目妆诓皇菆A滑的，并且也在鑄件內(nèi)部第21頁(yè)，講稿共33頁(yè)，2023年5月2日，星期三⑤熔化爐料潮濕、銹蝕、油污嚴(yán)重出爐口，澆包未完全烘干金屬液氧化嚴(yán)重爐料中雜質(zhì)過(guò)多⑥澆注澆注溫度過(guò)高或過(guò)低澆注時(shí)紊流或斷流澆注方法不當(dāng)（忽快忽慢，流速不均）解決辦法：分析形成原因，針對(duì)原因解決問(wèn)題第22頁(yè)，講稿共33頁(yè)，2023年5月2日，星期三縮孔、縮松在鑄件厚斷面內(nèi)部，及厚斷面與厚斷面交接處內(nèi)部或表面易產(chǎn)生形狀不規(guī)則，孔壁不規(guī)則，晶粒較粗大的孔洞，稱之為縮孔縮松與縮孔區(qū)別于：縮孔只是一個(gè)孔，而縮松是在一個(gè)區(qū)域內(nèi)有很多小的縮孔。如圖：縮松第23頁(yè)，講稿共33頁(yè)，2023年5月2日，星期三

縮孔、縮松的形成主要與澆注系統(tǒng)（冒口補(bǔ)縮不足）、化學(xué)成分（碳當(dāng)量低、磷超標(biāo)等）有關(guān)；在鑄件生產(chǎn)當(dāng)中此問(wèn)題是比較容易解決的。疏松與縮松形狀類(lèi)似，但孔洞更小，需借助放大鏡才能看到顯微疏松比疏松孔洞更小，影響金屬組織的致密性疏松、顯微疏松是承壓件的致命缺陷（如液壓件、氣動(dòng)件、保壓件等），在受壓時(shí)會(huì)滲漏。第24頁(yè)，講稿共33頁(yè)，2023年5月2日，星期三疏松、顯微疏松首先要考慮原材料，再考慮熔煉，最后考慮澆注系統(tǒng)，因?yàn)橐@得好的鑄件材質(zhì)必須要有好的原材料。注：以灰鐵為例，灰鐵有6種石墨形態(tài)，A型是最好的。因?yàn)槭诮M織中都是一個(gè)個(gè)微觀的孔洞，A型石墨是石墨與石墨之間互不相同的，所以組織也是最致密的。第25頁(yè)，講稿共33頁(yè)，2023年5月2日，星期三八、性能.成分.組織不合格機(jī)械性能不合格

材質(zhì)的抗拉強(qiáng)度，延伸率（灰鐵無(wú)延伸率要求）硬度等不符合技術(shù)規(guī)定化學(xué)成分不合格

化學(xué)成分不符合技術(shù)規(guī)定。一般日本、韓國(guó)注重機(jī)械性能，成分可以適當(dāng)放寬金相組織不合格

金相組織不符合技術(shù)規(guī)定?？蛻粲薪鹣嘁髸r(shí)進(jìn)行檢驗(yàn)，客戶沒(méi)有要求是可以不用檢驗(yàn)第26頁(yè)，講稿共33頁(yè)，2023年5月2日，星期三白口

特別是灰鐵，在皮薄處或離澆冒口最遠(yuǎn)處易出現(xiàn)亮白組織。白口部位硬度高、脆性大，加工困難。如加工件產(chǎn)生白口，則需要退火處理，退火后的材質(zhì)一般會(huì)降低一個(gè)牌號(hào)。白口一般目視可見(jiàn)，發(fā)現(xiàn)亮白部位，用銼刀銼一下，銼刀打滑即可視為白口。如圖：白口白口第27頁(yè)，講稿共33頁(yè)，2023年5月2日，星期三白口的成因有以下幾點(diǎn)：1.碳當(dāng)量過(guò)低或鐵液中有反石墨化元素（鉻、碲、釩等）

2.配料不當(dāng)，元素?zé)龘p嚴(yán)重

3.鐵水氧化（溫度過(guò)高、送風(fēng)量大）

4.澆注溫度過(guò)低5.孕育不足（孕育劑）

6.鑄件皮太薄白口的出現(xiàn)，只要原材料優(yōu)良，熔化適當(dāng)，一般只做充分的孕育，就可避免第28頁(yè)，講稿共33頁(yè)，2023年5月2日，星期三球化不良球墨鑄鐵在球化檢驗(yàn)時(shí)呈現(xiàn)非球化狀態(tài)。球化衰退球化檢驗(yàn)時(shí)不同部位的石墨形態(tài)不一，有少量球化，還有團(tuán)絮狀的，甚至出現(xiàn)與灰鐵石墨類(lèi)似的形態(tài)（俗稱：灰了）產(chǎn)生球化不良和球化衰退的主要原因是，球化處理不當(dāng)，或澆注時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，如不是以上原因還需查找原材料、球化劑等方面原因第29頁(yè)，講稿共33頁(yè)，2023年5月2日，星期三球化率的檢驗(yàn)：在100×的物鏡下球化率100%球化率90%球化率80%球化率75%球化率70%球化率60%球化率55%球化率50%

球化率30%球化率10