李小亞

（ 冀中能源機械裝備集團有限公司邢臺機械廠 054000）

摘要：常見鑄造工藝復雜，影響鑄件質量，往往由于原材料的控制不嚴格，工藝程序不合理，生產操作不合理，管理系統(tǒng)不完善等其他原因，會令鑄件產生多種質量缺陷。如氣孔、沙眼、礦渣孔、殘余物、收縮、收縮、裂紋、不均勻硬度、球化不良等多種問題。本文主要分析了常見鑄造缺陷的原因，提出了質量控制措施。

關鍵詞：鑄造；工藝；缺陷；措施

0 引言

目前煤炭行業(yè)形勢嚴峻，同樣，從事煤炭機械制造行業(yè)的我們面臨的競爭也越來越激烈，能否生產用戶滿意的產品，關系到企業(yè)的生存和發(fā)展。我廠生產的礦車車輪，液壓支架柱窩柱帽等鑄件等作為關鍵零件，其鑄造缺陷不僅降低其承載力，還存在很大的安全隱患。我廠一直致力于這方面的研究，通過分析鑄件產生缺陷的原因，采取相應的防范措施，使鑄件缺陷得到了有效的控制。

1 氣孔

1.1 特征描述

在鑄造中，鑄件表面通常會看到一些小孔，其大小不等，這便是氣孔。由于它的產生原因不同，因此有各種各樣的表達形式。如常見的侵入性氣孔、降水氣孔和皮下氣孔等。

1.2 出現(xiàn)氣孔的原因分析

氣孔的出現(xiàn)有很多原因，如爐料不干燥或含有氧化物，雜質；澆注工具或添加劑在爐前不干燥，型砂含水太多或模具在維修時沾水太多，型芯烘干不充分或型芯通氣孔被堵塞；澆注溫度過低或倒得太快等等。

1.3 質量控制措施

針對侵入性氣孔盡快控制型砂或芯砂中發(fā)氣物質的含量，減少發(fā)氣量，而且要降低濕型砂的含水量，造型與修模時不能過多的和水，保證砂芯的干燥；析出性氣孔多而分散，一般情況下，對于同批澆注的鑄件其表面常常會發(fā)現(xiàn)有析出性氣孔。鑄造爐料要保證潔凈干燥，對于含氣量較多的爐料嚴禁使用，同時保證添加劑的干燥；對皮下氣孔的預防控制，包括適當提高澆注溫度，減少各種添加劑的加入劑量，盡量減少澆注時間；澆注時在鐵液表面覆蓋冰晶石粉，防止金屬液氧化。

2 砂眼、渣孔

2.1 特征描述

材料的缺陷處內部或表面往往會充塞著型（芯）砂的小孔，這就是我們所說的沙眼。如果缺陷形狀不規(guī)則，缺陷充滿夾雜物，則稱為礦渣孔。

2.2 出現(xiàn)砂眼、渣孔的原因分析

型砂的強度太低，或者是砂型和型芯不夠結實，當砂箱出現(xiàn)局部破壞時，澆注系統(tǒng)不合理的，內澆口方向不對，金屬液沖壞砂型，合型時型腔或澆口內散砂未清理干凈。

2.3 砂眼、渣孔的質量控制措施

砂眼的防止措施：首先，試著提高沙的強度和砂的強度，緊實度，減少砂芯的毛刺，防止砂粒的產生。其次，在浮砂的空腔和砂芯表面清理之前，要抓緊時間進行澆筑。第三，科學有效的澆注工藝設計，嚴格避免在墻上的熔融鐵產生過大的沖刷力。

渣孔的質量控制措施：科學有效的澆注工藝設計，在澆注過程充填過濾器中，試著提高濾渣的能力，增大鑄件內圓角，澆注過程不能中斷。

3 殘渣

3.1 特征分析

所謂殘渣，指的就是集中在鑄件表面上某處那些呈現(xiàn)出皺皮狀的缺陷。殘渣由很多的物質組成，其中主要組成物為EPS模樣殘留物，較為光亮的皺皮狀物質。

3.2 出現(xiàn)殘渣缺陷的原因分析

由于殘余物的主要成分是EPS模樣殘留物，所以被分解的氣體的向外釋放速率非常緩慢，因此分解和消失的過程很長。

3.2 殘渣缺陷的質量控制措施

第一、保證良好的涂層透氣性和良好的型砂透氣性；第二、適當提高澆注溫度；第三、適當提高負壓；第四、適當降低EPS物質的密度和緊實程度；第五、適當提高澆注的范圍。

4 縮孔、縮松

4.1特征分析

在鑄件較為厚實的斷面處或者是軸心處常常會由于凝固而出現(xiàn)一些表面粗糙的孔洞，而且這些孔洞有些會帶有樹枝狀的結晶，這些孔洞中較大而且較為密集的稱為縮孔，較小而又分散的孔洞稱為縮松

4.2 出現(xiàn)縮孔、縮松缺陷的原因分析

一旦金屬液遇冷凝固時，這個過程中產生的液態(tài)收縮和凝固收縮是遠遠超過于固態(tài)收縮的，而且鑄件表面最后凝固的地方往往很難得到應有的金屬液。

4.3 縮孔、縮松缺陷的質量控制措施

第一、不同的鑄件，壁厚不同，相應的化學成分不同，盡量控制好鎂的含量；第二、設計科學的澆注系統(tǒng)，適當降低澆注的溫度，盡量使得鑄件表面各處都能得到充分補縮；第三、避免鐵液氧化。

5 裂紋

5.1 特征描述

澆注好的鑄件表面一般都彎曲的裂紋。裂紋分熱裂和冷裂兩種。熱裂的裂口形狀不規(guī)則，端口表面的顏色往往呈現(xiàn)出深黑色，氧化現(xiàn)象較為明顯，且較為曲折。而冷裂的裂口和熱裂彎曲不同，裂口比較直，形狀較為規(guī)則，且鑄件斷口表面的氧化現(xiàn)象比較輕微，發(fā)出金屬光澤。

5.2 產生裂紋的原因分析

鑄件遇冷凝固收縮，在這個過程中會產生內部應力，一旦應力大于材料的屈服極限，鑄件救出出現(xiàn)裂紋現(xiàn)象。

5.3 預防裂紋的質量控制措施

第一、鐵液的化學成分必須要控制好。其中硫的含量能夠影響“熱脆性”的產生，不能過低，但是也不能太高，過高的話會影響成型效果。磷的含量是影響鑄件發(fā)生“冷脆性”的因素，進而產生冷裂缺陷；第二、控制鑄件各個部位的冷卻速度，防止局部產生過熱現(xiàn)象；第三、當進行完澆注以后，不能過早的開型，只有當型內鑄件的溫度低于550℃時，才能夠開型；第四、盡量改變鑄件的結構，避免發(fā)生應力集中現(xiàn)象。

6 硬度不均勻

6.1 硬 度不均勻現(xiàn)象描述

加工以后的鑄件表面，往往會出現(xiàn)微觀的凹凸，局部可能會出現(xiàn)硬質點，由于鑄件的表面硬度相差較大，因此，硬質點部位的硬度可能超過標準。

6.2 避免出現(xiàn)硬度不均勻的質量控制措施

第一、 提高金屬液出爐溫度；第二、澆注系統(tǒng)的設計要科學，保證鑄件的均勻冷卻；第三、控制好金屬液的化學成分，保證其在金屬液液中含量均勻。

7 材質不合格

7.1 化學成分含量超差原因分析

中間合金或爐料合金成分不均勻，或是成分分析誤差過大；爐料計算或配料稱量錯誤，熔煉操作失當，易氧化元素燒損過大；熔煉攪拌不均勻、易偏析元素分布不均勻

7.2 化學成分含量超差控制措施

第一、爐前分析成分不合格時可適當進行調整；第二、熔煉過程中加強攪拌并適當?shù)撵o置；第三、最終檢驗不合格時可會同設計使用部門協(xié)商處理。

8 結語

鑄造合格率和缺陷鑄造維修率是是我廠，也是全國鑄造行業(yè)的瓶頸。因此，通過分析和研究常見鑄型缺陷的原因，并提出質量控制措施以避免缺陷，提高產品質量，對提升我廠機械化水平具有重要意義。

參考文獻：

[1]楊素華.鋁合金壓鑄零件的質量缺陷及改善措施[J].模具制造.2014（11）

[2]白文玉.提高鑄件質量的三項新技術[J].機械工程師.1990（01）