铸造凝固中的气体与气孔分解

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常见铸件缺陷

常见铸件缺陷

常见铸件缺陷铸件缺陷分析、铸件质量检测数据处理一、铸件缺陷分析的分类(在GB/T5611-1998《铸造名词术语》中归结为8类102种)。

二、铸件缺陷的分析。

1.气孔是气体聚集在铸件表面,皮下和内部而形成的空洞。

气孔的孔壁光滑,稍带氧化彩色,无一定形状,尺寸和位置。

⑴.侵入性,由于浇注过程中液态金属对铸型激烈的热作用,使型砂和芯砂中的发气物(水分、粘接剂和附加物)汽化、分解和燃烧,生存大量气体,以及型腔中原有的气体。

侵入液态金属内部不能逸出所产生的空洞。

(尺寸大)。

⑵.析出性,溶解在液态金属气体中,在冷却凝固过程中,由于溶解度降低而产生的。

(数量多、尺寸小)。

⑶.反应性:液态金属与铸型界面之间、液态金属与渣之间发生化学反应形成的孔洞。

2.夹砂结疤,沟槽、鼠尾(由于型砂腔表面受热膨胀引起的)。

3.粘砂(一般是厚壁部分)类别序号名称特征一、多肉类缺陷1-5冲砂砂型或砂芯表面局部型砂被金属液冲刷掉,在铸件表面的相应部位上形成粗糙、不规则的金属瘤状物。

其常位于浇口附近,被冲刷了的型砂往往在铸件的其它部位形成砂眼1-6 掉砂砂型或砂芯的局部砂块在机械力的作用下掉落,使铸件表面相应部位形成的块状金属突起物。

其外形与掉落的砂块很相识。

在铸件其它部位二、孔洞类缺陷2-1 气孔铸件内由气体形成的孔洞类缺陷。

其表面一般比较光滑,主要呈梨形、圆形和椭圆形。

一般不在铸件表面露出,大孔常孤立存在,小孔则成群出现2-2气缩孔指分散性气孔与缩孔和缩松合并而成的孔洞类铸造缺陷2-5皮下气孔位于铸件表皮下的分散性气孔。

为金属液与砂型之间发生化学反应产生的反应性气孔,形状有针状、蝌蚪状、球状、梨状等,大小不一,深度不等。

通常在机械加工或热处理后才发现2-7 缩孔铸件在凝固过程中,由于补缩不良二产生的孔洞。

形状极不规则,孔壁粗糙并带有枝状晶。

常出现在铸件最后凝固的部位2-8 缩松铸件断面上出现的分散而细小的缩孔。

借助高倍放大镜才能发现的缩松称为显微缩松。

铝合金铸锭气孔及疏松缺陷的剖析

铝合金铸锭气孔及疏松缺陷的剖析

铝合金铸锭气孔及疏松缺陷的剖析(一)铝合金铸锭无论是扁锭还是园锭在生产中经常会出现气孔和疏松缺陷问题,气孔和疏松如同孪生姐妹,常常相伴为生,给铝加工带来许多麻烦。

铝合金铸锭组织中存在圆形孔洞称为气孔。

它是金属液体在冷却期间和凝固过程中,析出的气体存留在铸锭中形成的气泡缺陷。

疏松是在铝合金铸锭组织在凝固的过程中,由于铝合金在液态和凝固态的过程中,体积在收缩得不到很好的补充而产生出分散孔洞。

(待续)气孔形成的主要因素:在溶解中的熔体的气体处于饱和状态,溶体中存在大量非金属夹渣物,气体在铸造的过程中上浮速度慢,则气泡就会停留在铸锭中产生气孔。

气孔的产生原因:1.原材料潮湿.有油污.水份。

2.熔炉大修或者中修.长期停炉后干燥不彻底。

3.熔体在炉中过热。

4.熔炼的时间过长。

5.工具末彻底干燥。

6.润滑油质量不好.7.燃气水分过大。

疏松一般分为两种:一种是收缩间产生的疏松,一种是末去除溶体气体形成的疏松。

疏松的形成主要因素与熔体的气体含量与铸锭成形时过度带的尺寸.形状以及结构有关。

在分析疏松的原因有几种情况:1.熔体中气体含量过高;2.熔体过热;3.烘炉不彻底.停炉时间过长;4.泠却强度小.铸造速度过快;5铸造温度过低;6.工具及精炼气体.溶剂等潮湿或不彻底;7.漏斗供流不均匀;8.高镁合金覆盖不好。

(待续)铝合金铸锭气孔及疏松是最为常见的缺陷之一,铝合金熔炼与铸造技术(工艺规程)产生;都是围绕气孔和疏松缺陷所制定出来的。

如何解决气孔和疏松缺陷问题?下面就几个案例或许会给你一些启示。

案例1.北方有一铝加工企业,在炉子中修烘炉时由于热电偶失灵,误认为已经达到烘炉时间,提前投入生产,结果造成4炉产品全部报废,原因很简单(气孔.疏松),为了减少损失熔铸技术员们集思广益采取几项措施:1是固体料投放改为液体料投放(缩短熔炼时间)2.是控制化学成分杂质含量(减少非金属夹杂物)3.是加强精炼除气4.是将原来小园锭规格改为大园锭(以降低铸造速度,改变过度带尺寸)结果避免损失。

铸造缺陷-气孔的描述及分析

铸造缺陷-气孔的描述及分析

铸造缺陷-----气孔的概述以及分析一、术语含义:金属液在凝固过程中陷入金属中的气泡,在铸件中形成的孔洞,称为气孔。

还有气眼、气泡、呛火、呛等非正规名称,是孔壁光滑的孔洞类铸造缺陷。

二、目视特征:是指肉眼看到的铸件缺陷的形态特征,是区分气孔、缩孔、砂眼、加渣及确定气孔种类性质的依据。

1、形状:一般为球形或近似于球形、泪滴形、梨形、蠕虫状、长针形等气孔孔洞。

2、表面面貌:在肉眼观察下,气孔孔壁是平滑的,表面颜色有的发亮,有的金属本色,有的发蓝,灰铸铁孔洞表面有的附着一层碳膜。

3、尺寸:由于形成气孔原因复杂,尺寸变动是无规律的,有的大到10至20几毫米,有的小到不到1毫米。

4、部位:是指孔洞在铸件截面中的位置,一般可分为表面气孔,一落砂就可发现,内部气孔只有在机加工后才能显示出来,有的皮下气孔在喷砂后或机加工去除表面硬皮后才能发现。

多出现在浇注位置的上面。

5、危害性:气孔是铸件常见和多发性缺陷,一般情况下,气孔使铸件报废数量约占铸件废品率的25%-80%。

6、气孔种类:从气孔形成原因、形成过程、形成机理来分类,气孔可分为5种,及侵入气孔、裹挟气孔、析出气孔和内外反应气孔。

下面先说一说最常见、发生最多的侵入型气孔。

一、从浇注到铸件凝固成壳期间,砂型、砂芯发生的气体侵入金属液时产生的气孔称为侵入性气孔。

1、它的形状特征:团球形、梨形、泪滴形,小头所指是气体来源的方向。

2、表面面貌:孔壁平滑,铸件侵入气体主要成分是CO时,孔壁呈蓝色;是氢气时,孔壁是金属色,发亮;是水蒸气时,孔壁是氧化色,孔壁发暗,灰色。

3、一般尺寸较大,在几毫米以上。

4、部位:按浇注位置来说,常处于铸件上表面,去掉浇冒口或气针后可看到,有的粗加工后表现出来。

5、分布:大多情况下是单个或几个聚集的尺寸较大的气孔,很少成为弥散性气孔或针孔。

二、形成机理:1、砂型:砂型中的气体侵入金属液,分为两种:①不润湿型:组成砂型型砂粒度细、强度高、紧实度大(硬),如静压线造型。

铸件气孔

铸件气孔

铸件气孔的种类与防止方法【摘要】气孔,也称气眼,是铸造生产中最常见的缺陷之一。

产生于铸件内部、表面或近表面,呈大小不等的圆形、长形及不规则形,有单个的,也有聚集成片的,孔壁光滑,颜色为白色,有时覆一层氧化皮。

在长期实践中我们根据形状与生成原因不同一般称之为气孔、气泡、针孔、气疏松和气缩孔。

【关键词】铸件,气孔,浇注,凝固,铸造工艺引言在铸件的废品中,气孔占有很大的比例。

据统计由于气孔导致的铸件废品占铸件废品总数的1/3左右,减少和消除气孔缺陷对提高铸件质量是十分迫切的问题。

1 气孔生成的原因气孔由气体而生成,生成气孔的气体主要是CO、CO2及H2、O2、N2等。

气体主要来自三个方面,即来自金属、造型材料和大气。

气体在金属中熔解度随温度下降而急剧减少。

例如纯铁中氮的溶解度,每一百克金属中1100℃时为20.5cm3,750℃时只有0.3cm3。

氢气的溶解度,每一百克金属中,1000℃时为5.5cm3,而在300℃时只有0.16cm3。

当钢从液态变为固态时,由于溶解度的原因,气体向铸件较高温度方面扩散,扩散至壁较厚、凝固较迟的部位,来不及排放,随着铸件凝固的进行被包容于塑性状态的金属中而生成气体。

所生产的气体是封闭圆形或椭圆形,不于外界相通,孔壁有金属光泽。

型砂中的水分,粘结剂中所含的挥发物,都会因受热而变为气体。

以水为例,当其受到高温金属加热时,首先变为水蒸气,其次,当温度继续升高时水蒸气还要分解。

水变为水蒸气时体积要膨胀,水蒸气分解为氢和氧时还要膨胀。

如这种膨胀受到阻碍则产生压力,此压力在砂型透气不良的情况下,能冲破金属表面凝固膜而穿入铸件内部生成气孔。

在穿入过程中,气体一面运动,一面膨胀,所以形成一个细颈而后扩大的形状,使整个气孔像一个梨形,细颈方面指向气体来源方向。

在铸件表面或皮下往往只有一个微孔不容易看出来,只有热处理后或切削加工过程中才能完全发现。

因为气体与高温金属发生氧化作用,所以孔壁常呈暗蓝色或黑褐色。

铸造气孔解决方法

铸造气孔解决方法

铸造气孔解决方法铸造气孔是铸造中常见的缺陷之一,其产生对铸件的性能和质量都会产生不良影响。

因此,解决铸造气孔问题是铸造行业中的一个重要课题。

一、铸造气孔的原因铸造气孔产生的原因很多,主要有以下几个方面:1.金属液中气体的存在,如金属液在铸造过程中吸收了大量的气体,当金属凝固后,这些气体就会形成气孔。

2.铸型中气体的存在,如铸型中含有水分、挥发性有机物等,当金属液注入铸型内部时,这些气体就会被排出来,形成气孔。

3.铸造工艺的问题,如浇注温度、浇注速度、压力等的不合理设定,都可能导致铸造气孔的产生。

4.金属材料的问题,如金属材料成分不均匀,含有氧化物、夹杂物等,都可能导致气孔的产生。

二、解决铸造气孔的方法1.改进铸造工艺铸造气孔的产生与铸造工艺密切相关,因此改进铸造工艺是解决铸造气孔问题的首要措施。

具体来说,可以采取以下措施:(1)提高浇注温度,减少金属液中气体的溶解度,从而减少气孔的产生。

(2)控制浇注速度和压力,使金属液充分填充铸型,减少气孔的产生。

(3)改进浇注系统,减少金属液的冲击和喷溅,从而减少气孔的产生。

2.改进金属材料金属材料的成分和质量对铸造气孔的产生也有很大的影响。

因此,改进金属材料也是解决铸造气孔问题的重要措施。

具体来说,可以采取以下措施:(1)改进金属材料的制备工艺,减少夹杂物、氧化物等的产生。

(2)优化金属材料的成分和配比,使其成分均匀,减少气孔的产生。

3.改进铸型和模具铸型和模具的质量对铸造气孔的产生也有很大的影响。

因此,改进铸型和模具也是解决铸造气孔问题的重要措施。

具体来说,可以采取以下措施:(1)优化铸型设计,使其能够充分填充金属液,减少气孔的产生。

(2)加强铸型的密封性,减少铸型中气体的存在,从而减少气孔的产生。

(3)采用高质量的模具材料,减少模具中气体的存在,从而减少气孔的产生。

4.采用热处理技术热处理技术可以改变铸件中的组织结构,从而减少气孔的产生。

具体来说,可以采用以下热处理技术:(1)固溶处理:将铸件加热到一定温度,使其中的溶质均匀分布,从而减少气孔的产生。

铸件气孔 -回复

铸件气孔 -回复

铸件气孔
铸件气孔是指铸造过程中在铸件内部或表面形成的气孔。

铸件气孔是铸造缺陷之一,会影响铸件的力学性能和外观质量。

铸件气孔的形成原因主要有以下几个方面:
1.熔体中的气体:熔体中的气体在凝固时会向铸件内部或表面聚集形成气孔。

2.模具中的气体:模具中的气体在铸造过程中可能会被挤压到铸件中形成气孔。

3.浇注系统中的气体:浇注系统中的气体在铸造过程中可能会被带进铸件中形成气孔。

4.金属氧化物:金属熔体在铸造过程中可能会与空气中的氧气反应生成氧化物,这些氧化物在凝固时可能会形成气孔。

铸件气孔的大小和数量会影响铸件的性能和质量。

一般情况下,铸件气孔越小越少,铸件的力学性能和外观质量就越好。

为了减少铸件气孔的产生,可以采取以下措施:
1.优化浇注系统设计,减少气体的进入。

2.选用合适的金属材料,避免氧化物的产生。

3.控制熔体的温度和浇注速度,减少气体的聚集。

4.采用真空铸造或压力铸造等先进工艺,减少气体的产生。

铸件气孔的检测方法包括目视检查、X射线检测、超声波检测等。

一旦发现铸件气孔,需要进行修补或重新铸造。

铝合金铸造中的气孔问题与控制

铝合金铸造中的气孔问题与控制
能。
06
案例分析:成功的气孔控制实践
案例一
总结词
严格控制原材料、优化模具设计、采用先进 的熔炼和浇注技术
详细描述
该企业通过对原材料进行严格的质量控制, 确保不含有害杂质。采用先进的模具设计, 优化模具结构和排气性能,有效减少气孔的 产生。同时,采用先进的熔炼和浇注技术, 控制浇注温度和速度,进一步降低气孔的形 成概率。
气孔会阻碍热量的传递, 导致铸件的热传导性能降 低。
气孔对铝合金铸件外观的影响
表面粗糙
气孔会导致铸件表面出现凹坑或凸起,影响外观质量。
颜色不均ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
气孔内部可能含有气体,导致铸件表面出现颜色不均的现象。
04
铝合金铸造中气孔的控制方法
优化原材料选择和预处理
总结词
选择高质量的铝合金原材料,并进行严 格的预处理,是控制气孔问题的关键步 骤。
VS
详细描述
在选择铝合金原材料时,应确保其纯净度 高、杂质含量低,以减少气孔的形成。同 时,对原材料进行适当的预处理,如干燥 、除气和净化,可以进一步降低气孔产生 的风险。
精确控制熔炼温度和时间
总结词
精确控制熔炼温度和时间是减少铝合 金铸造中气孔的关键措施。
详细描述
在熔炼过程中,应保持稳定的熔炼温 度,避免温度波动引起的气体析出。 同时,合理控制熔炼时间,确保铝合 金充分熔化和均匀混合,以减少气孔 的形成。
THANKS
感谢观看
总结词
浇注系统的合理设计能够有效地控制铝合金铸造中的气孔问题。
详细描述
浇注系统设计应确保铝液流动平稳、速度适中,避免因湍流或涡流引起的气体卷入。同时,浇口杯和 冒口的设计也要考虑到气体的排出,以减少气孔的形成。此外,浇注系统的清洁和维护也是确保其正 常工作、控制气孔的重要环节。

低压铸造常见缺陷及预防

低压铸造常见缺陷及预防

低压铸造常见缺陷及预防一、气孔:1、特征〔1〕气孔:铸件内部由气体形成的孔洞类缺陷。

其外表一般比较光滑,主要呈梨形、圆形或椭圆形。

一般不在铸件外表露出,大孔常孤立存在,小孔那么成群出现。

〔2〕皮下气孔:位于铸件表皮下的分散性气孔。

为金属液与砂型〔铸型、湿芯、涂料、外表不干净的冷铁〕之间发生化学反响产生的反响性气孔。

形状有针状、蝌蚪状、球状、梨状等。

大小不一,深度不等。

通常在机械加工或热处理后才能发现。

〔3〕气窝〔气坑式外表气孔〕:铸件外表凹进去一块较平滑的气孔。

〔4〕气缩孔:分散性气孔与缩孔和缩松合并而成的孔洞类铸造缺陷。

〔5〕针孔:一般为针头大小分布在铸件截面上的析出性气孔。

铝合金铸件中常出现这类气孔,对铸件性能危害很大。

①点状针孔:此类针孔在低倍显微组织中呈圆点状,轮廓明晰且互不相连,能清点出每平方厘米面积上的针孔数目并测得针孔的直径。

这类针孔容易和缩孔、缩松相区别。

点状针孔由铸件凝固时析出的气泡所形成,多发生于结晶温度范围小,补缩才能良好的铸件中,如ZL102合金铸件中。

当凝固速度较快时,离共晶成分较远的ZL105合金铸件中也会出现点状针孔。

②网状针孔:此类针孔在低倍显微组织中呈密集相联成网状,伴有少量较大的孔洞,不易清点针孔数目,难以测量针孔的直径,往往带有末梢,俗称“苍蝇脚〞。

结晶温度宽的合金,铸件缓慢凝固时析出的气体分布在晶界上及兴隆的枝晶间隙中,此时结晶股价已形成,补缩通道被堵塞,便在晶界上及枝晶间隙中形成网状针孔。

③混合型针孔:此类针孔点状针孔和网状针孔混杂一起,常见于构造复杂、壁厚不均匀的铸件中。

针孔可按国家标准分等级,等级越差,那么铸件的力学性能越低,其抗蚀性能和外表质量越差。

当达不到铸件技术条件所允许的针孔等级时,铸件将被报废,其中网状针孔割裂合金基体,危害性比点状针孔大。

〔6〕外表针孔:成群分布在铸件表层的分散性气孔。

其特征和形成原因与皮下气孔一样,通常暴露在铸件外表,机械加工1~2mm后即可去掉。

铸件氮气孔和气孔的区别

铸件氮气孔和气孔的区别

铸件氮气孔和气孔的区别摘要:一、引言二、铸件氮气孔的定义与特点1.氮气孔的形成原因2.氮气孔对铸件质量的影响三、气孔的定义与特点1.气孔的形成原因2.气孔对铸件质量的影响四、氮气孔与气孔的区别1.成因上的区别2.形态上的区别3.对铸件质量影响上的区别五、如何预防和控制氮气孔和气孔的出现1.优化铸造工艺2.选用合适的熔炼设备和方法3.控制氮气和气体含量4.提高铸件表面质量六、结论正文:一、引言在铸造行业中,氮气孔和气孔是常见的缺陷,它们对铸件质量产生严重影响。

为了提高铸件质量,减少缺陷,我们需要深入了解氮气孔和气孔的区别,以及如何预防和控制它们的出现。

二、铸件氮气孔的定义与特点1.氮气孔的形成原因氮气孔主要是由于熔融金属中氮含量过高,在凝固过程中氮气析出并在铸件中形成孔洞。

氮来源于金属原材料、熔炼设备、炉气及保护气体等。

2.氮气孔对铸件质量的影响氮气孔的存在会导致铸件内部产生缺陷,降低铸件的力学性能和耐磨性,严重时会影响铸件的使用寿命。

三、气孔的定义与特点1.气孔的形成原因气孔主要是由于熔融金属在凝固过程中,气体不能及时排出,从而在铸件中形成孔洞。

气孔的成因包括金属原材料中的气体、熔炼过程中的气体、浇注系统和铸型材料等。

2.气孔对铸件质量的影响气孔同样会导致铸件内部产生缺陷,降低铸件的力学性能和耐磨性。

此外,气孔还会影响铸件的加工性能,增加后续加工的难度。

四、氮气孔与气孔的区别1.成因上的区别氮气孔的形成主要与氮含量过高和熔炼过程中氮气的析出有关,而气孔的形成则与熔融金属中气体含量过高和凝固过程中气体的排出不畅有关。

2.形态上的区别氮气孔一般呈现圆孔状,孔洞较干净,多分布在铸件的内部;气孔则呈现不规则形状,孔洞内可能有夹杂物,分布较为分散。

3.对铸件质量影响上的区别氮气孔和气孔都对铸件质量产生负面影响,但氮气孔对铸件的力学性能和耐磨性的影响更为严重。

五、如何预防和控制氮气孔和气孔的出现1.优化铸造工艺,降低氮气和气体含量。

铸造过程中常见的几种缺陷

铸造过程中常见的几种缺陷

铸造过程中常见的几种缺陷铸造是一种常见的金属加工方法,通过将熔化的金属注入铸型中,经过凝固和冷却,形成所需的零件或产品。

然而,铸造过程中常常会出现一些缺陷,这些缺陷会影响到产品的质量和性能。

本文将介绍几种常见的铸造缺陷,并提供一些预防和解决这些问题的方法。

1. 气孔:气孔是铸造过程中最常见的缺陷之一。

它们通常是由于熔融金属中的气体未能完全排出而形成的。

气孔会降低产品的密度和强度,导致产品易于断裂。

为了避免气孔的产生,可以通过控制熔融金属的气体含量和改进铸造工艺来减少气孔的形成。

2. 疏松:疏松是指铸件中存在的孔洞和空隙。

疏松会降低铸件的强度和耐久性,使其易于变形和破裂。

疏松的形成通常是由于金属液体在凝固过程中不均匀收缩而引起的。

为了解决疏松问题,可以通过优化冷却过程和改进浇注系统设计来增加金属液体的充填和凝固均匀性。

3. 砂眼:砂眼是指铸件表面或内部的突起或凹陷。

砂眼的形成通常是由于铸型材料的不均匀收缩或砂芯的移位引起的。

砂眼会影响到产品的外观和尺寸精度。

为了避免砂眼的产生,可以通过优化铸型和砂芯的设计,控制铸型材料的收缩率,以及合理调整浇注温度和速度来解决这个问题。

4. 缩松:缩松是指铸件中存在的细小裂纹。

缩松会降低铸件的强度和韧性,使其易于断裂。

缩松的形成通常是由于金属液体在凝固过程中体积收缩而引起的。

为了避免缩松的产生,可以通过增加浇注温度和压力,以及优化铸型设计和浇注系统来减少金属液体的收缩。

5. 夹杂物:夹杂物是指铸件中存在的杂质和非金属物质。

夹杂物会降低铸件的强度和耐久性,导致其易于断裂。

夹杂物的形成通常是由于金属液体中的杂质和氧化物未能完全排除而引起的。

为了避免夹杂物的产生,可以通过改进金属液体的净化和过滤系统,以及优化浇注工艺和铸型设计来减少夹杂物的形成。

铸造过程中常见的缺陷包括气孔、疏松、砂眼、缩松和夹杂物。

这些缺陷会影响到铸件的质量和性能,因此在铸造过程中需要采取相应的措施来预防和解决这些问题。

铸造过程中常见的几种缺陷

铸造过程中常见的几种缺陷

铸造过程中常见的几种缺陷
铸造是一种常见的金属加工方法,但在铸造过程中,常会出现一些缺陷,影响铸件的质量和性能。

本文将介绍几种常见的铸造缺陷及其主要内容。

1. 疏松
疏松是指铸件内部存在气孔、夹杂物等空隙。

这种缺陷会导致铸件强度下降、易断裂等问题。

疏松的原因主要有两个方面:一是液态金属中溶解气体过多;二是浇注时液态金属流动不畅或充型不良。

2. 气孔
气孔是指在铸件表面或内部存在的小孔洞,通常由于液态金属中溶解气体过多而形成。

气孔会影响铸件的外观和性能,严重时会导致断裂等问题。

3. 夹杂物
夹杂物是指在铸件中存在的异物,如沙粒、灰尘、切削屑等。

夹杂物会影响铸件强度和韧性,甚至导致断裂。

4. 热裂纹
热裂纹是指在冷却过程中,由于金属内部应力过大而导致的裂纹。

热裂纹通常发生在厚度不均匀的铸件部位,如壁厚变化处、边缘等。

5. 缩孔
缩孔是指铸件内部存在的凹陷或空洞,通常由于液态金属在凝固过程中收缩而形成。

缩孔会影响铸件的强度和密封性能。

为避免上述铸造缺陷的出现,可以采取以下措施:
1. 控制液态金属中溶解气体含量,如采用真空熔炼等方法。

2. 优化浇注系统设计,确保液态金属流动畅通。

3. 严格控制充型质量,如采用振动充型、压力充型等方法。

4. 控制冷却速度和温度梯度,避免产生应力过大的情况。

5. 优化铸件结构设计,避免壁厚变化过大、边角过于尖锐等情况。

总之,在铸造过程中要注意各个环节的质量控制和优化设计,以确保铸件质量和性能。

铸造铝合金中的针孔及其防治

铸造铝合金中的针孔及其防治

铸造铝合金中的针孔及其预防铸造铝合金由于其密度小,强度比高,具有良好的综合性能,因此被广泛用于航天航空、汽车制造、动力仪表、工具及民用器具等制造业。

随着国民经济的发展及世界经济一体化进程的推进,其生产量和消耗量大幅增长。

但是,铸造铝合金的针孔缺陷比较突出,结合在铝合金铸件生产实践中积累的经验,谈谈铝合金针铸件孔缺陷的产生和预防。

一、铸造铝合金针孔的产生针孔是铝合金在凝固过程中,溶解在铝熔液中的气体(99%H2)逸出后又没有完全浮到铝液表面造成的。

铝合金在熔炼和浇注时,会吸入大量的氢气,冷却时则因溶解度的下降而不断析出。

铝合金中溶解的氢,其溶解度随合金液温度的升高而增大,随温度的下降而减少,由液态转变成固态时,氢在铝合金中的溶解度下降19倍。

因此铝合金液在冷却凝固过程中,当氢的含量超过了其溶解度时即以气泡的形式析出。

因过饱和的氢析出而形成的氢气泡,若来不及上浮排出,就会在凝固过程中形成细小、分散的气孔,即通常所说的针孔。

在氢气泡形成前达到的过饱和度是氢气泡形核数目的函数,而氧化物和其他夹杂物则起气泡核心的作用。

在一般生产条件下,特别是在厚大的砂型铸件中很难避免针孔的产生。

在相对湿度大的气氛中熔炼和浇注铝合金,铸件中的针孔尤其严重。

这就是干燥的季节要比多雨潮湿的时节产生的铝合金铸件针孔缺陷少些的原因。

对铝合金而言,如果结晶温度范围较大,则产生网状针孔。

这是因为在一般铸造生产条件下,铸件具有宽的凝固温度范围,使铝合金容易形成发达的树枝状结晶。

在凝固后期,树枝状结晶间隙部分的残留铝液可能相互隔绝,分别存在于近似封闭的小空间中,由于它们受到外界大气压力和合金液体的静压作用较小,当残留铝液进一步冷却收缩时能形成一定程度的真空,从而使合金中过饱和的氢气析出并形成针孔。

二、铸造铝合金针孔度的评定2针孔对铝合1cm范围内孔洞的数量和尺寸称为针孔度。

铸造铝合金机械加工表面金性能的影响主要表现在会使铸件组织致密度降低,力学性能下降。

铝合金铸造出现气孔的原因分析与解决办法

铝合金铸造出现气孔的原因分析与解决办法

铝合金铸造出现气孔的原因分析与解决办法核心提示:简单来说,气孔分两类,一类是析出性气孔,即铝液在凝固过程中因气体溶解度的变化而析出,老大在这方面说的很详细;另一类就是卷入性气孔,与铝液无关,主要是铝液填充过程中因紊流包卷在产品中的空气及涂料或型腔内未干的水分。

卷入性气孔主要与浇排系统的合理性密切相关,只有涂料和水,纯属操作不当。

至于说在喷丸后出现,应该主要与高速转换点的位置关联密切。

问题1:材料ACD12铝合金压铸件在机加工或喷砂后出现较多气孔的问题,这一技术上问题困扰着我们回复:1 设备抽真空设备是什么设备啊?压铸件的气孔问题好像还没有办法解决只能通过调节压铸参数,模温和修改相关的模具温度使气孔在一个合理的等级范围2 一.人的因素:1.脱模剂是否噴得太多? 因脱模济发气量大,用量过多时,浇注前未燃尽,使挥发气体被包在铸件表层。

所以在同一条件下,某些工人操作时会产生较多的气孔的原因之一。

选用发气量小的脱模济,用量薄而均匀,燃净后合模。

2未经常清理溢流槽和排气道?3开模是否过早? 是否对模具进行了预热?各部位是否慢慢均匀升温,使型腔、型芯表面温度为150℃~200℃。

4刚开始模温低时生产的产品有无隔离?5如果无预热装置时是否使用铝合金料慢速推入型腔预热或用其它方法加热?6是否取干净的铝液,有无将氧化层注入压室? 7倒料时,是否将勺子靠近压室注入口,避免飞溅、氧化或卷入空气降温等。

8金属液一倒入压室,是否即进行压射,温度有无降低了?。

9冷却与开模,是否根据不同的产品选择开模时间?10有无因怕铝液飞出(飞水),不敢采用正常压铸压力?更不敢偿试适当增加比压。

?11操作员有无严格遵守压铸工艺?12有无采用定量浇注?如何确定浇注量?二.机(设备、模具、工装)的因素: 主要是指模具质量、设备性能。

1压铸模具设计是否合理,会否导致有气孔?压铸模具方面的原因:1.浇口位置的选择和导流形状是否不当,导致金属液进入型腔产生正面撞击和产生旋涡。

铸件气孔缺陷的成因及防止措施

铸件气孔缺陷的成因及防止措施

铸件气孔缺陷的成因及防止措施摘要:系统地分析和探讨了铸件气孔缺陷的产生原因,提出了相应的防治方法,对铸造工作者有一定的借鉴作用。

气孔是一种常见的铸件缺陷,其形状一般为球形、扁圆形或长条形。

气孔形成的原因是在金属液凝固时,铸件某一部位的局部气体压力超过了金属液的压力。

气体总是顺着阻力最小的通路流动,通常都朝着铸件的上部移动。

侵入气体或析出气孔也会使铸件的表面呈现凹囊状孔洞或形成皮下气孔。

针孔、气疤以及某些形式的疏松都是侵入气体或析出气孔的变态。

识别气孔比较容易,阐明气孔的成因则较为困难。

气孔和缩孔在外表上极为相似,经常容易混淆。

一般来说,气孔的内壁是平滑的,而缩孔的内壁则枝状结晶的末梢状。

这种简单的鉴别方法,在大多数情况下是可行的,但有时也会引起误解,致使判断错误而蒙受经济损失。

以下两种情况容易产生混淆,需要进行细致的分析。

一是气孔出现在产生了缩孔的部位;二是缩孔和气孔出现在相同的部位,二者都容易发生在铸件最后凝固的部位,即铸件截面最厚处或厚薄截面交接处。

气孔虽有多种不同形态,但仍可将其归并在一起讨论。

笔者结合多年的生产实践并参阅有关资料,对气孔的产生原因及其防止措施进行分析和探讨。

1.铸件和模样设计对所有的气孔缺陷来说,有两种可行的解决方法:一是减少发气量或降低气体压力;二是在发气量不变的情况下,采取措施使气体容易逸出,如提高压力,在气体产生缺陷之前使气体从出气孔中排出去。

如果铸件或模样的结构,妨碍造型工采取上述措施而产生了气孔缺陷,则应从模样或铸件的结构设计上找原因。

⑴芯头或出气孔不足芯头设计的太小,使砂芯排气不畅,会造成气孔。

如果制模工未在模样的芯头上做出合适的砂沟,芯头上的出气孔可能会被金属液堵塞而出现气孔。

⑵铸件设计不合理造成金属液压头不够在厚薄不均的铸件中,因为厚截面处存在补缩不良的危险,容易产生气孔。

⑶气体汇聚在分型面上,会在分型面处产生气孔,产生原因是气体汇聚在上下型之间,不能很快从分型面排出,生产中可以在分型面上开出几条通气槽,以使气体逸出砂型,避免这类缺陷的产生。

铸造气孔及其消除方法(最新)

铸造气孔及其消除方法(最新)

铸造气孔及其消除方法1.前言铸件缺陷种类繁多,产生缺陷的原因也十分复杂。

它不仅与铸型工艺有关,而且还与铸造合金的性制、合金的熔炼、造型材料的性能等一系列因素有关。

因此,分析铸件缺陷产生的原因时,要从具体情况出发,根据缺陷的特征、位置、采用的工艺和所用型砂等因素,进行综合分析,然后采取相应的技术措施,防止和消除缺陷。

而气孔是铸件中最常见的缺陷之一,解决好铸件的气孔问题对于铸件质量的提高有很大的意义。

2.铸造气孔的分类及消除方法2.1铸型中气体来源(1)行腔和型砂孔隙中原有的空气受热膨胀,通常在铸铁浇注温度下体积也要增加四五倍;(2)铸型尤其是湿型存在较多的水分,在金属液的热作用下水分汽化和迁移,水由液态转变成1360度的过热蒸汽时体积膨胀达7000多倍;(3)粘结剂,附加物和杂质中有机物质受热,分解与燃烧,产生大量气体;(4)无机物受热分解等也会产生许多气体。

此外,随着金属—铸型界面作用进行的还会有由化学反应产生的气体;金属凝固时也将放出气体。

2.2 气孔的分类及形成机理1.析出性气孔:液态金属在冷却凝固过程中,因气体溶解度下降,析出的气体来不及逸出而产生的气孔称为析出性气孔。

这类气孔主要是氢气孔和氮气孔。

高温下溶解在液态金属中气体的析出方式有:•扩散析出;•形成化合物析出;•聚集成气泡析出。

后者析出过程为:•形核•长大•上浮析出性气孔通常分布在铸件的整个断面或冒口、热节等温度较高的区域。

当金属含气量较少时,呈裂纹多角形状;而含气量较多时,气孔较大,呈团球形。

防止和消除析出性气体的方法:控制金属液的含气量,熔炼金属时,要尽量减少气体元素溶入金属液中,主要取决于所用原材料,合理的熔炼操作和合适的熔炼设备。

2.侵入性气孔将液态金属浇入砂型时,砂型或砂芯在金属液的高温作用下会产生大量气体,随着温度的升高和气体量的增加,金属-铸型界面处气体的压力不断增大。

当界面上局部气体的压力高于外界阻力时,气体就会侵入液态金属,在型壁上形成气泡。

铸造合金中的气孔问题分析与解决方案

铸造合金中的气孔问题分析与解决方案

铸造合金中的气孔问题分析与解决方案铸造合金是一种重要的材料,在工业生产中广泛使用。

然而,铸造合金中存在一个常见且严重的问题,即气孔。

气孔会导致合金材料的强度和韧性下降,从而影响其使用性能。

本文将对铸造合金中的气孔问题进行分析,并提出解决方案。

一、气孔问题的原因分析在铸造合金的生产过程中,气孔问题主要由以下几个方面引起。

1.1 铸造工艺铸造过程中,金属液体在冷却凝固过程中会释放出气体。

如果冷却凝固速度过快或金属液体内气体排不出来,就会形成气孔。

此外,铸造温度、铸型设计和浇注工艺等也会对气孔产生影响。

1.2 材料质量铸造合金的气孔问题还与原材料质量有关。

例如,杂质、气体含量过高和金属液体的氧化等都可能导致气孔的形成。

1.3 设备状态铸造设备的状态也会对气孔问题产生一定影响。

如设备密封性差、过冷、过热或铸型温度控制不准确等问题都可能造成气孔的产生。

二、解决气孔问题的措施针对铸造合金中的气孔问题,我们可以从以下几个方面采取相应的解决措施。

2.1 优化铸造工艺通过优化铸造工艺,可以减少气孔的产生。

具体措施包括:合理设置铸造温度和浇注速度,控制冷却凝固速度;合理设计铸型,增加通气孔,避免金属液体内气体滞留。

2.2 优选原材料选择质量良好的原材料,并进行必要的预处理。

严格控制杂质和气体含量,以降低气孔的产生。

2.3 检查和维护设备定期检查和维护铸造设备,确保设备状态良好。

特别是要注意设备的密封性能,以防止气体的进入。

2.4 使用辅助材料在铸造过程中,可以利用一些辅助材料来减少气孔的产生。

例如,在金属液体中加入脱氧剂、鞣剂等,可以有效吸附和减少气体的释放。

2.5 增加后处理工序在铸造完成后,还可进行一些后处理工序来减少气孔问题。

例如,通过热处理、去毛刺、焊接等方式,可以进一步改善合金材料的质量。

三、实施措施之后的效果与展望在实施上述措施之后,铸造合金中的气孔问题得到了明显的改善。

通过优化铸造工艺和原材料选择,气孔的产生率显著降低。

铸件气孔的种类

铸件气孔的种类

铸件气孔的种类铸件气孔是指在铸件中产生的不均匀的气体孔洞。

铸件气孔的存在会严重影响铸件的力学性能和使用寿命。

根据气孔的形态和产生原因,可以将铸件气孔分为以下几种类型。

1. 气泡型气孔气泡型气孔是铸件中常见的一种气孔形态。

它们通常呈圆形或椭圆形,大小不一。

气泡型气孔的形成主要是由于熔融金属中的气体在凝固过程中无法完全排出。

常见的原因包括金属液中的气体溶解度较高、凝固过程中金属液的浇注速度过快以及金属液与模具表面的反应产生气体等。

2. 气孔链型气孔气孔链是指多个气孔沿一条线形成的一种连续排列。

气孔链的形成通常是由于金属液在凝固过程中,气体在流动过程中受到阻碍,无法顺利排出。

气孔链的存在会降低铸件的强度和韧性,并且容易引起铸件的疲劳断裂。

3. 网状气孔网状气孔是指多个气孔呈网状排列的一种形态。

这种气孔形态常常出现在较大厚度的铸件中,主要是由于金属液在凝固过程中,气体无法快速逸出,从而形成网状气孔。

网状气孔的存在会降低铸件的密封性和耐腐蚀性能,容易引起铸件的泄漏。

4. 气孔夹杂气孔夹杂是指气孔与其他夹杂物(如夹渣、夹砂等)同时存在于铸件中的一种情况。

气孔夹杂的形成通常是由于金属液中的气体和夹杂物未能完全排出。

气孔夹杂会严重影响铸件的强度和韧性,并且容易引起铸件的疲劳断裂。

5. 气孔缺陷气孔缺陷是指铸件中气孔的分布不均匀或集中在某些局部区域的情况。

气孔缺陷的产生通常是由于金属液在凝固过程中,气体在流动过程中受到阻碍,无法顺利排出。

气孔缺陷会降低铸件的强度和韧性,并且容易引起铸件的疲劳断裂。

6. 孔洞型气孔孔洞型气孔是指铸件中存在的较大的孔洞,通常呈圆形或椭圆形。

孔洞型气孔的形成主要是由于金属液在凝固过程中,气体无法完全排出而形成。

孔洞型气孔会严重影响铸件的强度和韧性,容易引起铸件的断裂。

铸件气孔的形成是由于金属液在凝固过程中无法完全排出气体所致。

铸件气孔的存在会严重影响铸件的力学性能和使用寿命。

因此,在铸造过程中,需要采取相应的措施,如优化浇注系统设计、控制铸造工艺参数等,以减少铸件气孔的产生,提高铸件的质量和性能。

铸造-气孔及夹杂、偏析

铸造-气孔及夹杂、偏析

第三章铸件中的气孔3.1铸件中气体的存在形态:原子、化合物、分子。

以氮为例子:原子的氮:固溶体,氮与金属反应,氮化物,氮以气体方式存在:氮气,形成气孔。

前两种方式:不是咱们本节讨论的问题,因此不予讨论。

本节主要讨论以分子方式存在所产生的问题。

3.2铸件中的气孔的种类概念:气孔:铸件在凝固过程中气体残留在铸件中形成的孔洞---气孔(1)析出性气孔:在金属溶液中, ------- 温度高,------气体的溶解度高, ——温度降低, ……金属溶解度降低--――气体析出一一析出的气体来不及排出一一残留在铸件内部一一形成气孔。

这种气孔主要是由溶液中析出的,因此称为析出性气孔。

形成部位:气体在溶液中各个部位均有溶解,因此,析出性气孔在铸件整个断面上均有,可以呈现大面积分布。

在冒口、铸件厚壁部位:溶液凝固较晚,气体容易向此处转移,因此,在此部位容易出现析出性气孔的聚集,在此部位分布比较密集。

形状:球团形、多角裂纹形,断续裂纹形或混合型(2)反应性气孔:金属液与铸型或金属液内部各种成分之间产生化学反应,产生一定的气体,这些气体在金属液凝固过程中来不及排出铸件之外,在铸件中形成气孔。

C+02 ' CON2+H2 气体是由化学反应造成的,因此成为反应性气孔。

产生部位:主要原因:与铸型之间NH3的反应:因此一般在铸件表面或铸件表面1~3 毫米以下。

出现在铸件表面以下:一般称为皮下气孔。

(主要原因:金属液与助兴之间的反应产生)金属液内部各成分之间产生的反应,在整个断面上出现,因此,气孔也出现在整个断面上。

形状:一般应该为圆形,产生后有向铸件外逸出的趋势,因此在向外逸出的过程中(3)侵入性气孔金属液外部的气体进入到金属液内部,在金属液凝固过程中来不及逸出到金属液外部而残留在铸件内部,所形成的气孔,称为侵入性气孔。

最主要原因:水分:受热后液态变为气态,体积大大膨胀,产生非常高的压力,在压力作用下进入金属液内部。

特点:在整个铸件断面上分布,但靠近铸件表面分布密集。

铸件常见的缺陷与产生原因

铸件常见的缺陷与产生原因

铸件常见的缺陷与产生原因铸件是一种常用的零件制造方法,广泛应用于工业生产中。

然而,在铸件加工中,由于一些操作上的不当或其他因素的干扰,往往会产生一些缺陷。

下面将详细介绍铸件常见的缺陷以及其产生的原因。

1.气孔:气孔是铸件中最常见的缺陷之一。

它们通常以球形或柱状的形式存在,并分布在铸件的内部或外表面。

气孔的产生主要有以下原因:(1)熔融金属中的吸气:由于熔融金属在液态状态下会吸收一定的气体,在冷却凝固过程中,这些气体随着金属凝固而形成气孔。

(2)模具中的气体排放不良:在铸造过程中,如果模具中的气体排放不畅,就会在铸件中形成气孔。

(3)熔融金属注入速度过快:熔融金属注入速度过快会导致气体无法完全排出,从而产生气孔。

(4)模具表面和熔融金属之间存在薄膜:如果模具表面和熔融金属之间存在薄膜,则这些薄膜会在凝固过程中挤出气体,形成气孔。

2.砂眼:砂眼是指铸件表面或内部的凹陷,通常呈圆形或椭圆形。

主要原因如下:(1)砂芯表面粗糙或不平整:砂芯表面粗糙或不平整导致铸件壁厚不均匀,形成砂眼。

(2)砂芯受到外部冲击或振动:在铸造过程中,砂芯受到外部冲击或振动,会导致砂芯松动或破裂,从而形成砂眼。

(3)熔融金属注入不均匀:如果熔融金属注入速度不均匀,就会在铸件中形成砂眼。

3.烧穿:烧穿是指铸件表面和内部出现灰黑色的烧结区域,通常由于铸件在熔融金属中停留时间过长而产生。

其原因主要有以下几点:(1)浇注温度过高:熔融金属温度过高会使铸件在浇注过程中停留时间过长,从而导致烧穿。

(2)浇注时间过长:浇注时间过长会使熔融金属在铸件中停留时间过长,产生过多的热量,最终导致烧穿。

(3)熔融金属中的杂质:熔融金属中的杂质会降低其流动性,导致熔融金属在铸件中停留时间过长并产生烧穿。

4.冷隔:冷隔是指铸件中出现的冷却不良区域,通常呈灰白色或深灰色。

其产生的原因主要有以下几点:(1)注浆速度过快:如果注浆速度过快,就会使熔融金属无法充分填充模具的细小缝隙,从而导致冷隔的形成。

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(3)合金对金属表面膜的影响 Al合金中:Mg Na Ca等,使合金液表面膜疏松,吸气快 Al-Mg:Be 使合金液表示膜致密,吸气慢。 (4)脱氧能力强的元素使水蒸气还原出氧原子,并溶解于合金液中,增加 吸气量。
(三)气体的析出
气体析出的三种形式: ①扩散逸出 ②与金属内的某元素形成化合物(夹杂物) ③以气泡形式从金属液逸出


(二)气体的来源
• 熔炼过程:金属液与炉气接触-----吸气的主 要途径; • 炉料不干净:导致炉气中H2O H2 SO2含 量增加; • 合金液与铸型相互作用 • 工艺因素:浇注系统设计不当,铸型透气 性浇注速度等,浇注过程中空气卷入。
(三)气体溶解度的表示方法
气体溶解度常用100g金属所能溶解的气体在标准 状态下的体积表示,即cm3/(100g),或用质量分 数:百万分之一,即ppm。
②以气泡形式从金属液中析出:
气泡生核;气泡的长大 ;气泡的上浮
气泡脱离衬底表面示意图
1—衬底
2—液体
三、析出性气孔
定义:金属液凝固过程中,因气体溶解度下降析出气体,形成气泡 未能排除而形成的气孔,称为析出性气孔。 2、分布:铸件断面上大面积均匀分布,而在铸件最后凝固部位,冒口附 近,热节中心部分最为密集。 3、形状:团球形;多角形;断续裂纹状;混合形。析出性气孔常发生在 同一炉或同一包浇注的全部或大多数铸件中。 1.
析出性气孔的形成
1. 析出性气孔的形成机理
(1)金属凝固时,气体溶解度急剧下降。 (2)凝固过程中液相,固相中气体溶质的浓度分 布: 可认为:液相中气体溶质只存在有限扩散,无对 流,搅拌,而固相中气体溶质的扩散可忽略不计。 即使金属中气体原始浓度C0小于饱和浓度,由于 金属凝固时存在溶质再分配,在某时刻,凝固过 程中固—液界面处液相中所富含的气体溶质将大 于饱和浓度,而析出气体。
二、气体在金属中的溶ຫໍສະໝຸດ 与析出(一)金属的吸气过程
• 吸附阶段:气体分子撞击金属表面,某些气体分子离解为 原子,并吸附在金属表面 • 扩散阶段:气体原子经扩散进入金属内部,在金属内均匀 化 • 金属温度越高,气体与金属接触的时间愈长,吸收的气体 就愈多。
(二)气体在金属中的溶解
• 影响单质气体溶解度的主要因素:气体中该气 体的气压、温度、合金的化学成分 1. 温度和压力的影响:不考虑金属蒸汽压时: H S KO P exp(1 ) 2RT
3、防止析出性气孔的途径 : ①减少金属液的原始含气量 • 减少各种气体的来源 炉料要干净 ;附加物,孕育剂等使用等预热; 炉衬,浇包烘干;控制型砂,芯砂的水分; 限制有机粘结剂用量; • 控制熔炼温度金属温度过高易吸气。 • 采用真空熔炼,或熔炼时金属液表示覆盖。 ②对金属液除气处理 ③阻止气体析出
2、影响析出性气孔的主要因素
• (1)合金液原始含气量 : C0上升,且固态、液态中气体 溶解度差值越大,凝固前沿实集气体多,易形成气孔。 • (2)合金成分:收缩量大,结晶温度范围宽的合金易产 生析出性气孔,且影响原始含气量。 • (3)气体性质:氢比氧易析出且扩散速度快,氢比氧容 易形成析出性气孔。 • (4)外界压力:P0越小,越易产生析出性气孔。 • (5)铸件的凝固方式: • 逐层凝固方式, P0较大,不易析出易于上浮; • 体积凝固方式,枝晶间液体封闭,产生析出性气孔可能性 大;
• •
提高铸件冷却速度,如铝合金采用金属型。 提高金属凝固时的外压:在压缩空气中凝固。
四、反应性气孔
• 定义:金属液与铸型之间,金属与熔渣之间或金属液内部某 些元素,化合物之间发生化学反应能产生的气孔,称反应性 气孔。 ⑴金属与铸型间反应性气孔:皮下13mm, 又称皮下气孔。 • 形状:球状,梨形,长条形。 ⑵金属内部组元之间或组元与非金属夹杂物反应生成的气孔 。 蜂窝状,梨状或团球状,分布均匀
金属与铸型间的反应性气孔(皮下 气孔)
1.氢气孔(铸铁中) 2.CO气体 3.氮气孔 4.形成皮下气孔的共同特点: ①铸型水分高,透气性差, 采用含氮高的树脂砂 ②原始 含气量C0高,钢水脱氮不良 ③中等壁厚的铸件 ④合金中 含易氧化成成分 ⑤熔点高的 合金;浇注温度高
S:气体溶解度 P:与液相平衡的气体中气体分压 △H:气体 溶解热 R: 气体常数 T:热力学温度 K0:系数
2、合金成分的影响: (1)合金成分影响气体的活度系数,从而影响其溶解度。凡是增加H N活 度系数的元素,都使合金液中H N的溶解度减小,反之亦然。 (2)生成化合物的情况 与金属化合生成稳定的化合物,又不溶于 该金属,形成化合物的这部分金 属原子失去吸气能力,气体溶解度降低。 元素与气体化合,生成的化合物又溶解于金属液中,使溶解度增加。
①扩散逸出 金属T T’(T’<T) 若S不变,气体的析出分压力△P:
H 1 1 p p ' p p[exp ( )-1] R T' T
P:T温度下金属内 外气体的分压力 (处于平衡) P’:T’温度下金属内气压的分压力 当△H>0时(溶解吸热),T’越低,△P越大,气体越易向外界扩散。 如果减少金属外部的气体压力(真空铸造)△P↑,金属液中气体不断析出。 注意:气体以扩散方式析出,只有在非常缓慢冷却的条件下才能充分进行, 实际生产条件下往往难以实现。
(四)气体对铸件质量的影响
• 气孔:气孔——常见缺陷:减小铸件的有效工作 面,产生应力集中,成为零件的裂纹源,降低强 度、塑性。 不规则形状的气孔:增加敏感性,降低铸 件的疲劳强度; 弥散型气孔:组织疏松,降低铸件气密性。 • 固溶体:O N——σ δ↓↓, 铜,钢中的H—使合 金变脆(细化裂纹) • 液态金属中溶解的气体:流动性变差 析出压力影响补缩
第二节 铸件中的气体
一、概论
常见气体在铸件中的存在形式
气体的来源 气体溶解度的表示方法 气体对铸件质量的影响
(一)常见气体在铸件中的存在形式
• 固溶体: H溶解于各种合金中; N 铸钢 铸铁有一定溶解度 。
化合物:O与许多元素化合,以化合物形 成存在于合金中。 气态:H2 N2 CO CO2 等
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