鑄造缺陷
編輯鑄造缺陷是金屬鑄造過程中不希望出現的不規則現象。 有些缺陷可以容忍,有些缺陷可以修復,否則必須消除。 它們分為五個主要類別:氣孔、收縮缺陷、模具材料缺陷、澆注金屬缺陷和冶金缺陷。
術語
編輯術語缺陷和不連續性是指鑄件中兩個特定且獨立的事物。 缺陷被定義為鑄件中必須糾正或去除的情況,或者鑄件必須被拒絕。 不連續性,也稱為缺陷,被定義為鑄件物理連續性的中斷。 因此,如果鑄件不夠完美,但仍然有用且在公差范圍內,則應將缺陷視為不連續性。
類型
編輯有許多類型的缺陷是由許多不同的原因引起的。 針對某些缺陷的某些解決方案可能會導致另一種類型的缺陷。
砂型鑄件會出現以下缺陷。 其中大部分也發生在其他鑄造工藝中。
縮孔缺陷
當標準進料金屬無法補償厚金屬凝固時的收縮時,可能會出現收縮缺陷。 收縮缺陷將呈現鋸齒狀或線性外觀。 縮孔缺陷通常發生在鑄件的上型或下型部分。 縮孔缺陷可分為兩種不同類型:開放式縮孔缺陷和閉合式縮孔缺陷。 開放式縮孔缺陷對大氣開放,因此隨著縮孔的形成,空氣進行了補償。 有兩種類型的露天缺陷:管道和塌陷表面。 管道在鑄件表面形成并鉆入鑄件,而凹陷表面是在鑄件表面形成的淺腔。
閉合縮孔缺陷,也稱為縮松,是在鑄件內部形成的缺陷。 凝固金屬內部形成孤立的液體池,稱為熱點。 收縮缺陷通常形成在熱點的頂部。 它們需要成核點,因此雜質和溶解的氣體會導致閉合收縮缺陷。 缺陷分為大孔隙和微孔隙(或微縮孔),其中大孔隙肉眼可見,微孔隙不能。
氣孔率
氣孔是鑄件冷卻后在鑄件內形成的氣泡。 發生這種情況是因為大多數液體材料可以容納大量溶解的氣體,但相同材料的固體形式不能,因此氣體在冷卻時會在材料內形成氣泡。 氣孔可能會以孔隙的形式出現在鑄件表面,或者孔可能會被困在金屬內部,這會降低附近的強度。 在氣孔情況下,氮氣、氧氣和氫氣是最常遇到的氣體。 在鋁鑄件中,氫是xxx大量溶解的氣體,這會導致氫氣孔隙。 對于幾公斤重的鑄件,孔隙大小通常為 0.01 至 0.5 毫米(0.00039 至 0.01969 英寸)。 在較大的鑄件中,它們的直徑可達一毫米(0.040 英寸)。
為防止氣孔,材料可在真空中、低溶解度氣體(例如氬氣或二氧化碳)的環境中或在防止與空氣接觸的助熔劑下熔化。 為了使氣體溶解度最小化,可以將過熱溫度保持在較低水平。 將液態金屬倒入模具中產生的湍流會引入氣體,因此模具通常采用流線型設計以盡量減少這種湍流。 其他方法包括真空脫氣、氣體沖洗或沉淀。 沉淀涉及氣體與另一種元素反應形成一種化合物,該化合物會形成漂浮在頂部的浮渣。 例如,可以通過添加磷來去除銅中的氧氣; 可以在鋼中加入鋁或硅以去除氧氣。 第三個來源包括熔融金屬與模具中的油脂或其他殘留物的反應。
氫氣是由金屬與濕氣或模具中殘留的水分反應產生的。 干燥模具可以消除這種氫形成源。
有時很難將氣孔與微縮區分開來,因為微縮孔也可能含有氣體。 一般來說,如果鑄件沒有適當的冒口或澆注凝固范圍較寬的材料,就會形成微孔。 如果這些都不是這種情況,那么孔隙率很可能是由于氣體形成造成的。
微小的氣泡稱為孔隙,但較大的氣泡稱為氣孔或氣泡。 這些缺陷可能是由熔體中夾帶的空氣、鑄砂中的蒸汽或煙霧,或熔體或模具中的其他氣體引起的。 正確的鑄造實踐,包括熔體準備和模具設計,可以減少發生。
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