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      鑄件致命缺陷——裂紋,如何避免?

      發(fā)布時(shí)間: 2019-05-28 來(lái)源:洛陽(yáng)順祥機(jī)械有限公司 點(diǎn)擊:939

      鑄件致命缺陷——裂紋,如何避免?

      鑄件裂紋可以說(shuō)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


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      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(kāi)始冷凝,當(dāng)結(jié)晶骨架已經(jīng)形成并開(kāi)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(guò)在此高溫下的材質(zhì)強(qiáng)度極限時(shí),鑄件就會(huì)開(kāi)裂。


      熱裂紋形成原因


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      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??;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(kāi)箱落砂過(guò)早,冷卻過(guò)快。


      熱裂紋4招解決


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      1、改善鑄件結(jié)構(gòu)

      壁厚力求均勻,轉(zhuǎn)角處應(yīng)作出過(guò)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??刂朴泻﹄s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(guò)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


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      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(kāi)裂。冷裂紋總是發(fā)生在冷卻過(guò)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(jiàn),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(kāi)箱時(shí)間

      鑄件開(kāi)箱過(guò)早,落砂溫度過(guò)高,在清砂時(shí)受到碰撞、擠壓都會(huì)引起鑄件開(kāi)裂。


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