機床鑄件工藝缺陷分析

機床鑄件生產要經過十分復雜的工藝過程。只要其中某一道工序或某一個過程失誤， 均會造成鑄造缺陷。同一類缺陷由于場合和零件的不同， 往往又有不同的形成原因， 這種錯綜復雜的情況， 給鑄造缺陷的準確判斷和分析帶來很大的難度。。氣孔的形狀、 大小不一， 位置不一， 孔壁光滑、 帶氧化色彩， 是機床鑄件常見的缺陷之一。氣孔有各種類型， 產生的原因各不相同， 按氣體來源不同， 大致可分為三種： 侵入性氣孔、 析出性氣孔和反應性氣孔。（一） 侵入性氣孔由于澆注過程中金屬液對鑄型激烈的熱作用， 使型砂和砂芯中的發氣物 （水分、粘結劑、 附加物等） 氣化、 分解和燃燒， 生成大量氣體， 浸入金屬液內部所產生的洞孔，$%特征氣孔數量少、 尺寸大、 孔壁光滑、 有光澤或輕微氧化色， 呈圓形或扁圓形， 有時呈梨形。它的小頭所指方向常常就是氣體侵入的方向。如圖 ! " # " contentamp; 所示氣體， 若被凝固在金屬中， 就是此類氣孔的典型例子。#%侵入性氣孔的形成條件由于澆注時型砂在金屬液的高溫作用下， 產生大量氣體， 使金屬液和砂型界面上的氣體壓力驟然增加， 氣體可能侵入金屬液， 也可能從砂隙或氣眼中排出型外， 只有在滿足下列條件的情況下， 型砂中的氣體才會浸入金屬液防止浸入性氣孔的主要方法和工藝措施
機床鑄件缺陷種類和特征的基礎上， 主要講鑄造缺陷的形成機理、 缺陷分析、 原因查找、 方法應用、 質量檢驗和缺陷修補， 以增加鑄造技師的基礎知識， 提高分析問題的能力。鑄造缺陷對鑄造生產和機床鑄件質量有很大的危害。要迅速有效地消除缺陷， **作系統地調查研究， 盡可能準確地判明缺陷的種類和性質， 查明產生的原因， 經綜合分析和實踐驗證， 方可采取相應的防止措施?，F就幾種常見的影響較大而有時又難以區分的鑄造缺陷進行分析和介紹。一、 氣孔氣孔是氣體聚集在機床鑄件表面和內部而形成的孔洞
使用各種方法， 降低砂型 （芯） 界面的氣體壓力 %氣， 這是**主要的， 也是**有效的手段。如： 選用合適的造型材料， 透氣性好， 發氣量低； 控制濕型砂的水分及其它發氣附加物； 應用發氣量低， 發氣速度慢， 發氣溫度高的粘結劑； 砂芯的排氣一定要暢通， 這往往是侵入性氣孔的主要來源， 有時還是較難解決的問題。（!） 適當提高澆注溫度， 使侵入的氣體有充分的時間從金屬液中上浮和排出。（"） 加快澆注速度， 增加上砂型高度， 使有效壓力頭增加， 提高金屬液的靜壓力。（#） 澆注系統設置時， 應注意鐵液流平穩， 防止氣體卷入。（二） 析出性氣孔溶解在金屬液中的氣體， 在冷卻和凝固過程中， 由于溶解度降低而析出形成的孔洞， 稱為析出性氣孔。$%特征數量多、 尺寸小， 形狀呈圓形、 橢圓形或針狀。在機床鑄件斷面呈大面積均勻分布， 同一爐次機床鑄件大部有氣孔。主要是氫氣孔和氮氣孔， 是鋁合金和鑄鋼中常見的缺陷， 鑄鐵中相對較少。!& 析出性氣孔的形成機理金屬具有吸附和溶解氣體的能力 （如氫、 氮、 氧等） 。尤其在液態時， 能夠溶解大量氣體。其形成過程分吸附和擴散兩個階段。（$） 吸附。吸附分為物理吸附和化學吸附。氣體分子與金屬原子由于靠分子間引力吸附到金屬表面的， 叫做物理吸附， 吸附不牢固， 也不能進入金屬內部， 吸附量不大而且只是在低溫下進行。當某些氣體分子 （如氫氣、 氧氣等） 碰撞到金屬表面后被離解為原子， 由于化學鍵的作用被吸附在金屬表面， 叫做化學吸附?；瘜W吸附的氣體量隨溫度升高而增加， 是鑄造合金吸收氣體的主要過渡階段。（!） 擴散。被化學吸附在金屬表面的氣體原子， 能繼續滲入到金屬內部， 這個過程即為擴散。大量氣體擴散到金屬內部并保留其中， 稱為溶解或吸收。氣體的溶解度與壓力、 溫度、 合金和氣體的種類等因素有關。（"） 氣體的析出及氣孔的形成。溶解在金屬液中的氣體， 在溫度降低和外界氣氛壓力降低時， 就會從金屬中析出， 析出的方式有二種： 一種是氣體原子從金屬內部擴散到金屬表面， 脫離吸附狀態。另一種是氣體原子在金屬內部形成氣體分子和氣泡上浮排出。"%鑄鐵中的氣體及變化（$） 鑄鐵中的氣體有氫氣、 氮氣、 氧氣等。其中氫氣對析出性氣孔的形成影響較大。（!） 隨著含碳量的增加，微量的鋁能促進鐵液大量吸氫。（#） 硅的增加可以減少鐵蔽中氧氣， 并能促進氫氣析出。