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铸钢件的主要缺陷
铸钢件的铸造缺陷
| 序号 | 缺陷名称 | 特征 | 产生原因 |
|---|---|---|---|
| 1 | 粘砂 | 铸件表面全部或部分覆盖着金属或金属氧化物与造型材料的混合物，或化合物的一层烧结物，使铸件表面粗糙，称为粘砂 |
(1)型砂材料中SiO2与氧化铁、氧化锰形成熔化物所致 (2)型砂中粘土含量高 (3)砂粒粗大或舂砂紧密度不够 (4)浇注温度过高 |
| 2 | 夹砂 | 铸件上的金属疤块下有砂层存在。一般在除掉疤块砂层后能看到铸件正常金属 |
(1)砂型或砂芯舂的松紧不均，型的通气性不够 (2)砂型过湿，型砂拌合不匀，浇注后型或芯过热而引起气体和硅砂局部膨胀 (3)钢液进入型腔过慢，使型或芯表面局部过热 |
| 3 | 裂纹 | 铸件裂纹可分为热裂纹、冷裂纹。它们都是由于液态钢在高温下收缩变形受阻而形成的。铸件冷却收缩受阻后产生应力，应力超过了钢液在该温度下的强度或塑性极限，便生成裂纹 |
(1)硫、磷等有害元素含量偏高易形成热裂纹 (2)钢中的夹杂物与偏析容易形成应力集中 (3)钢液的线收缩越大，热裂纹倾向越大 (4)铸件设计的结构不良易产生局部应力集中，也会导致热裂纹 (5)钢液浇注温度偏高，易于产生热裂纹 (6)铸件浇、冒口排列位置不当，导致收缩受阻而产牛热裂 (7)砂型舂得过紧，退让性不良，阻碍收缩，增加热裂倾向 (8)铸件冷却速度过快，或打箱过早都会造成更大的冷却应力，增加热裂倾向 (9)铸件切割浇、冒口不当或清理不当，热处理后冷却过快或不匀等也会导致热裂 (10)铸铸冷却至温度较低范围，因铸件的残余应力或外界条件而形成冷裂纹 |
| 4 | 缩孔与缩松 | 铸件缩孔与缩松均产生于铸钢件表面(切割冒口即发现孔洞)或铸件内部(经加工或无损检测发现)其形状不规则，呈海绵状洞穴或小孔 |
由于铸件凝固收缩，又得不到足够的钢液补给所致，具原因是： (1)冒口位置安排不合理 (2)冒口补贴能力不足 (3)冒口补贴设计不当 (4)钢液浇注温度过高，收缩量过大 |
| 5 | 夹杂物 | 夹杂物按其原始形成可分为“内生”与“外来”夹杂物，这里指外来夹杂物，它包括金属与非金属夹杂物，来自出钢、浇注过程中设备或浇注系统中剥落混入铸件形成，大多是耐火材料及型砂材料的熔渣 |
(1)原材料、炼钢过程控制不当 (2)浇注过程、钢包中钢液与气体、砂型的相互作用 |
| 6 | 气孔 | 是指“外生”式气孔，这类气孔呈梨形，细颈方向指向气体来源，发生在铸件表面或皮下，热处理后或加工后可发现 |
(1)型砂中的水分过高，冷铁涂料处理不当 (2)砂型透气不良 (3)浇注系统和型腔在浇注过程中卷入气体而不能排除 |
铸钢件常见的冶金缺陷
| 序号 | 缺陷名称 | 特征 | 产生原因 |
|---|---|---|---|
| 1 | 夹杂物 | 是指“内在”夹杂物，即所有的氧化物、硫化物聚集颗粒的非金属氧化物形态、还有氯化物、硅酸盐等，其结构式为FeS、FeO、MnS、MnO-Al2O3-SiO2及FeO-FeS等形状呈球状、网状、沿晶界及枝晶轴间分布 | (1)来自钢的冶炼过程中的氧和硫及脱氧剂，在冷却凝固过程中，残余的氧化物与硫化物相以不连续的相沉淀出来脱氧产物Si+O2＝SiO2，4Al+3O2＝2Al2O3 (2)浇注过程中的二次氧化也产生夹杂，称二次氧化夹杂 |
| 2 | 气孔 | 是指“内生”式气孔，钢液中气体随温度下降其溶解度急剧减少，气体向较高温度扩散至壁较厚部位，严重时遍布冒口下部部位 | 炼钢过程中脱氧不良 |
| 3 | 偏析 |
(1)成分偏析：凝固过程中，由于固相和液相成分不同，先凝固部分含有高熔点组元，后凝固部分含有低熔点组元，而产生成分偏析 (2)树枝状偏析：铸件基本上存在成分上和组织上的不均称树枝状偏析 (3)晶间偏析：存在于树枝状晶体之间的后凝固的低熔点组成物，它与晶体本身成分不同 (4)岩石状断口：断口呈岩石状，或片状多产生于铝、硼和氮较高的铸件 |
(1)浇注温度不当 (2)浇注速度不当 (3)某些低合金钢的脱氧剂用铝量多，氮含量高硼的含量未控制好 |
