2.1-2.2铸件缺陷分析与质量控制
铸造铸件常见缺陷原因与解决方法分析
铸造铸件常见缺陷原因与解决方法分析前言铸造工艺过程复杂，影响铸件质量的因素很多，往往由于原材料控制不严，工艺方案不合理，生产操作不当，管理制度不完善等原因，会使铸件产生各种铸造缺陷。
常见的铸件缺陷名称、特征和产生的原因，详见下表。
★ 常见铸件缺陷及产生原因★缺陷名称特征产生的主要原因气孔在铸件内部或表面有大小不等的光滑孔洞①炉料不干或含氧化物、杂质多；②浇注工具或炉前添加剂未烘干；③型砂含水过多或起模和修型时刷水过多；④型芯烘干不充分或型芯通气孔被堵塞；⑤春砂过紧，型砂透气性差；⑥浇注温度过低或浇注速度太快等缩孔与缩松缩孔多分布在铸件厚断面处，形状不规则，孔内粗糙①铸件结构设计不合理，如壁厚相差过大，厚壁处未放冒口或冷铁；②浇注系统和冒口的位置不对；③浇注温度太高；④合金化学成分不合格，收缩率过大，冒口太小或太少砂眼在铸件内部或表面有型砂充塞的孔眼①型砂强度太低或砂型和型芯的紧实度不够，故型砂被金属液冲入型腔；②合箱时砂型局部损坏；③浇注系统不合理，内浇口方向不对，金属液冲坏了砂型；④合箱时型腔或浇口内散砂未清理干净粘砂铸件表面粗糙，粘有一层砂粒①原砂耐火度低或颗粒度太大；②型砂含泥量过高，耐火度下降；③浇注温度太高；④湿型铸造时型砂中煤粉含量太少；⑤干型铸造时铸型未刷涂斜或涂料太薄夹砂铸件表面产生的金属片状突起物，在金属片状突起物与铸件之间夹有一层型砂①型砂热湿拉强度低，型腔表面受热烘烤而膨胀开裂；②砂型局部紧实度过高，水分过多，水分烘干后型腔表面开裂；③浇注位置选择不当，型腔表面长时间受高温铁水烘烤而膨胀开裂；④浇注温度过高，浇注速度太慢铸件沿分型面有相对位置错移①模样的上半模和下半模未对准；②合箱时，上下砂箱错位；③上下砂箱错型未夹紧或上箱未加足够压铁，浇注时产生错箱冷隔铸件上有未完全融合的缝隙或洼坑，其交接处是圆滑的①浇注温度太低，合金流动性差；②浇注速度太慢或浇注中有断流；③浇注系统位置开设不当或内浇道横截面积太小；④铸件壁太薄；⑤直浇道（含浇口杯）高度不够；⑥浇注时金属量不够，型腔未充满浇不足铸件未被浇满裂纹铸件开裂，开裂处金属表面有氧化膜①铸件结构设计不合理，壁厚相差太大，冷却不均匀；②砂型和型芯的退让性差，或春砂过紧；③落砂过早；④浇口位置不当，致使铸件各部分收缩不均匀★ 常见铸件缺陷及预防措施★序缺陷名称缺陷特征预防措施1 气孔在铸件内部、表面或近于表面处，有大小不等的光滑孔眼，形状有圆的、长的及不规则的，有单个的，也有聚集成片的。
铸造工艺流程中的铸件缺陷分析与改进策略
铸造工艺流程中的铸件缺陷分析与改进策略铸造工艺是一种重要的金属加工方法，用于制造各种形状的金属件。
然而，在铸造过程中，铸件缺陷是一个常见的问题，它会影响到铸件的质量和性能。
因此，对于铸造工艺流程中的铸件缺陷进行深入分析，并提出改进策略，对于提高铸件质量和工艺效率具有重要意义。
一、铸件缺陷的分类与原因分析在铸造工艺中，铸件缺陷可以分为表面缺陷和内部缺陷两类。
常见的表面缺陷包括气孔、砂眼、砂洞等；内部缺陷主要有夹杂物、孔洞、收缩系数不均匀等。
1.1 气孔气孔是铸造工艺中最常见的表面缺陷之一。
其形成的原因通常有两个方面，一是液态金属中溶解气体含量过高，二是在金属凝固过程中，气体生成而未能有效排除。
造成气孔的常见因素包括砂芯质量不佳、浇注温度过高、浇注速度过快等。
1.2 砂眼和砂洞砂眼是指铸件表面局部凹陷的缺陷，而砂洞是指铸件内部或边缘凹陷的缺陷。
主要原因包括模具缺陷、浇注系统设计不合理、浇注金属温度过低等。
1.3 夹杂物夹杂物是指铸件中存在的杂质，如炉渣、油污等。
其主要原因包括铁水净化不彻底、砂芯质量不佳等。
1.4 孔洞孔洞是指铸件内部存在的封闭空腔。
常见的孔洞形式包括气孔和收缩孔。
造成孔洞的原因主要有铁水中含气量高、铸型泥浆含水量高等。
1.5 收缩系数不均匀收缩系数不均匀是指铸件不同部位的收缩量不一致。
这可能会引起铸件的内部应力集中，从而导致开裂和变形。
收缩系数不均匀的原因包括铸造合金的特性、浇注温度的控制等。
二、改进策略为了减少铸件缺陷，提高铸件质量和工艺效率，以下是一些改进策略的具体措施：2.1 优化模具设计模具设计是影响铸件质量的关键因素之一。
通过优化模具结构、提高模具材料质量和表面光洁度，可以减少砂眼、砂洞等表面缺陷的产生。
2.2 控制浇注温度和速度浇注温度和速度对铸件质量有着直接的影响。
合理控制浇注温度和速度，可以降低气孔和夹杂物等缺陷的产生。
2.3 改进铸型材料和工艺选择合适的铸型材料，对铸件质量和工艺效率的提高至关重要。
压铸件缺陷与质量控制
压铸件缺陷与质量控制一.压铸件缺陷与消除措施压铸件缺陷按产生部位和性质分类可分为：•表面缺陷•内部缺陷•形状和尺寸缺陷•成分和性能缺陷•基体不连贯缺陷1.1 表面缺陷定义：压铸件表面上存在的瑕疵分类：表面流痕和花纹、网状毛刺及印痕、飞边、缩陷（凹陷）、粘模拉伤、划（碰）伤1.1.1 表面缺陷及消除措施（1）表面流痕及花纹特征：压铸件表面上有与金属液流动方向一致的条纹或与金属基体颜色不一样的无方向的纹路。
危害性：不影响产品的使用，打磨和喷丸可以消除原因：首先进入压铸模具型腔内的金属液形成极薄而又不完全的金属层后，被后来的金属液弥补而留下的痕迹。
消除措施：1）提高压铸模具温度2）适当降低压射速度3）调整脱模剂或减少用量4）调整内浇口截面面积或减少用量2）网状毛刺及印痕特征：在压铸件表面呈现网状发丝凸起或凹陷的痕迹（日常生产中的龟裂）危害性：不影响产品使用，但增加清理工作量原因：金属液流入模具型腔后，在压力作用下窜进模具龟裂纹中，凝固后形成网状毛刺。
消除措施：1）消除压铸模具表面龟裂纹2）适当降低浇注温度或压铸模具温度3）调整顶杆长度或型腔相关零件的配合间隙（3）飞边特征：分型面位置出现层状金属薄片，由压铸件向外延伸危害性：增加清理量、影响产品致密性、产品尺寸精度原因：1）压铸机锁模力不够，造成涨形2）压铸模具或滑块闭合不严3）压铸模具和合金液温度高、压射速度过快、压射比压过大消除措施：1）清理压铸模具分型面2）降低压射速度、压射比压、浇注温度、模具温度3）检查压铸机合模机构和合模力4）修整压铸模具4）缩陷（凹陷）特征：在压铸件厚、大部位的表面上有平滑的凹陷区危害性：减小产品有效壁厚，承载力低，影响使用和外观原因：局部过热，比周围金属液凝固慢，体积减小下凹，局部困气造成消除措施：1）改善模具的热分布，加大脱模剂喷涂量，设置冷却装置2）提高压射比压3）改善型腔排气条件4）消除压铸件厚大断面（5）气泡特征：压铸件表皮下有气体聚集，在表面鼓泡危害性：一般不影响产品使用，不可用于需要电镀和热处理的产品原因：1）压射过程中卷入的气体和脱模剂产生的气体2）合金液本身包含的气体滞留在压铸件表皮下消除措施：1）提高压室充满度，减少压室中的气体2）降低第一阶段压射速度，调整低速/高速压射转换位置，减少卷气3）降低压铸模具温度或延长开模时间4）更换脱模剂或减少用量5）对合金液精炼除气，降低含气量6）改善内浇口、溢流槽、排气道的排气条件（6）冲蚀特征：压铸件局部位置、浇口附近有麻点或凸纹危害性：可以打磨和喷丸去除，但对电镀和表面粗糙度低的产品要求严格原因：浇注系统设计不当，造成金属液对压铸模具局部冲刷和模具局部温度过高消除措施：1）降低压铸模具温度和压射速度2）修复压铸模具冲蚀部位并加强冷却3）改变浇注系统7）机械拉伤特征：压铸件表面延出模方向留有擦伤的痕迹危害性：导致压铸件表面破坏，对受力件循环应力产生不利影响原因：脱模斜度不足、压铸件顶出时偏斜，模具型腔有损伤消除措施：1）增加压铸模具脱模斜度，修复型腔内表面损伤2）降低模具表面粗糙度，增加脱模剂用量3）调整顶出机构，使顶出平衡4）缩短开模时间（8）粘模拉伤特征：压铸件与型壁发生焊合粘连，脱出时压铸件被撕破拉伤危害性：导致压铸件表面破坏，对受力件循环应力产生不利影响原因：由于高温、高压或金属液过渡冲击模具型腔导致两者发生焊合消除措施：1）降低浇注温度和模具温度2）减低冲型速度和压射压力3）增加脱模剂用量，加强隔离作用4）改进浇注系统，在过热处增加冷却管道5）检查模具型腔表面硬度和修复受损表面6）检查合金中的Fe 含量是否低，低会导致金属液与型腔亲和力增加，导致粘模拉伤9）划（碰）伤特征：压铸件表面的擦痕和碰伤危害性：损害压铸件表面，影响应用原因：主要在取出、清理、搬运、装卸、运转过程中造成消除措施：各个工序环节小心作业1.2 内部缺陷定义：压铸件内部孔洞类缺陷分类：气孔、缩孔和缩松、夹渣及氧化皮1.2.1 内部缺陷及消除措施（1）气孔特征: 压铸件内部存在的气体形成的孔洞（具有光滑的表面，形状呈椭圆形或圆形危害性: 对压铸件的密闭性和整体性影响较大原因：压射过程中卷入的气体、脱模剂产生的气体、金属液本身包含的气体消除措施：1）提高压室充满度、减少压室气体2）降低压射速度，减小喷溅使气体排出充分3）提高增压压力，缩小气泡体积4）更换脱模剂，减小用量5）对合金液除气，控制熔化和浇注温度6）增大内浇口截面面积，修改溢流槽、排气道，改善排气条件2）缩孔和缩松特征：压铸件内部收缩形成的孔洞，形状不规则，表面不光滑的叫缩孔。
压铸产品质量缺陷分析及解决对策.ppt
龚春2011-09-30
压铸件缺陷的控制措施 1 成形类缺陷 成形类缺陷主要发生在压铸件表面，大多可以目测看出。
欠铸和边角不清等缺陷与充填速度有关；流痕多出现在浇口附 近，除了与层流效应有关外，还和压铸模的温度有关；麻面、 冷隔等缺陷主要是由合金液温度过低而造成的，易出现在远离 浇口的涡流区和两股合金液流的交汇处，当改变浇口或提高合 金液的温度后就会消除。控制这类缺陷，除了要注意浇注系统 的设计外，更重要的是要选择合适的压铸工艺方法。目前常用 的压铸工艺方法有低温高速压铸法、高温低速压铸法和低温低 速压铸法等。低温浇注可减少合金液的烧损和炉具烧蚀，高速 压射可获得高质量的铸件表面，因此低温高速压铸法在铜合金、 铝合金的薄壁件生产中优点明显；高温低速压铸法主要用于壁 厚中等、易冲击型芯而又充填不良的压铸件上，较高的温度可 满足成形要求，较低的充型速度可降低合金液流对型芯的冲击 趋势；厚壁件的主要矛盾是气孔和保压补缩，常选用低温低速 压铸法。
1、 修理模具表面损伤处，修正斜度，600细油石顺磨提高光洁度0.4 2、 调整或更换顶杆，使顶出力平衡 3、 更换离型剂或加浓，改变喷涂角度特别是浇口直冲部位，比如Y43油底 壳、0627机盒、130右箱体等。 4、 调整合金含铁量，适当增加 5、 控制合适的浇注温度，控制模具温度，因为水基涂料成膜在170-350℃ 6、 修改内浇口，避免直冲型芯型壁或对型芯表面进行特殊处理 7、调整工艺参数：降低快压流量、降低压射力，能压好件的前提下，压力温 度越低越好
为了控制这类缺陷，除了要确保推出机构的推出 力分布均匀外，在进行浇口设计时还要特别注意合金 液流进入型腔时的导向，尽量避免合金液流正面冲击 型面和型芯，同时要选用适当的压铸工艺参数和稍长 的铸件留模时间。
铸件缺陷分析
铸件缺陷分析与防止铸件缺陷分析与防止内容提要§ 1 铸件尺寸超差1) 模料及制模工艺对铸件尺寸的影响2) 浇注条件对铸件尺寸的影响§ 2 铸件表面粗糙1) 影响熔模表面粗糙度的因素2) 影响型壳表面粗糙度的因素3) 其它影响表面粗糙度的因素§ 3 铸件表面缺陷1) 粘砂2) 夹砂、鼠尾和凹陷3) 斑纹4) 麻点5) 金属刺（毛刺）6) 金属珠（铁豆）4 孔洞类缺陷1) 气孔（集中气孔）2) 弥散型气孔3) 缩孔、缩松4) 缩陷§ 5 裂纹和变形1) 热裂、冷裂2) 铸件脆动和变形§ 6 其它缺陷1) 砂眼2) 渣孔3) 冷隔、浇不到4) 跑火§ 1、铸件质量超差1、模料及制模工艺对铸件尺寸的影响熔模尺寸偏差主要由于制模工艺不稳定而造成的，如合型力大小、压蜡温度（压蜡温度越高，熔模线收缩率越大）、压注压力（压注压力越大，熔模线收缩率越小）、保压时间（保压时间越长其收缩越小）、压型温度（压型温度越高，线收缩也越大）、开型时间、冷却方式、室温等因素波动而造成熔模尺寸偏差。
2、制壳材料及工艺对铸件尺寸的影响型壳热膨胀影响着铸件尺寸。
而型壳热膨胀又和制壳材料及工艺有关。
3、浇注条件对铸件尺寸的影响浇注时型壳温度、金属液浇注温度、铸件在型壳中的位置等均会影响铸件尺寸级配粉是按照一定要求配制的粒度分布合理的粉。
该种粉粒度有粗、有细，分布分散，平均粒径适中，能使涂料在高粉液比条件下，仍具有适宜的粘度和良好的流动性。
3、影响金属液精确复型的因素（1）型壳温度对金属液复型的因素（2）浇注温度对金属液复型的因素金属液复印型壳工作表面细节的能力，即充型能力；在此简称为“复型”能力。
为使金属液能精确复型，就必须有足够高的型壳温度和金属液浇注温度，并保证金属液有足够的压力头。
提高型壳温度对改善金属液流动能力、复型能力均有良好效果，故型壳温度是应当予以重视的因素。
熔模铸造铸钢件用硅溶胶型壳，其焙烧温度达1150-1175℃，型壳出炉后迅速浇注，使铸件轮廓清晰，表面粗糙度低。
铸件缺陷分析与铸件质量检测_2
· 掉砂
1. 合箱后，上型面的砂粒，或砂块掉落，掉落的砂粒或砂
块落在下箱，浇注出来的铸件便会在上箱处有凸起的疤结 或多肉，下箱则会有密集砂眼或缺肉，而上多下缺的形状 基本相同。
2. 造型时，砂型紧实率不实处在起模时粘到模具上，假如合箱后， 会产生多肉，虽不至于废，但会给后续修磨带来很大麻烦，有 的必须用机加才能去除，得不偿失。此种情况在造型后，合箱 前，造型人员能够看得见，并且不能够合箱浇注，一定要重新 造型
（是较大的砂眼，对于此图也可以说是砂胎掉落，严重影响外观质量）
良品
不良品
典型的砂眼
第五页，共三十三页，2022年，8月28日
二、多肉类缺陷
· 抬型、抬箱
由于金属液的浮力使上型抬起，从而增加了铸件的厚度 解决办法：增加压箱铁重量，提高型砂强度，适 当降低浇 注温度，浇注时稳流浇注
· 披缝、飞边、毛翅
④金属成分（针对铸铁）
· 硅含量过高，铝量超标 · 球铁球化处理时，镁残留超标 · 金属液中硫、锰含量超标 · 添加废钢时卷入的氮气过多，易形成氮气孔
氮气孔与缩孔很难甄别，因为它的孔壁不是圆滑的， 并且也在铸件内部
第二十一页，共三十三页，2022年，8月28日
⑤熔化
· 炉料潮湿、锈蚀、油污严重
· 出炉口，浇包未完全烘干
· 球化不良
球墨铸铁在球化检验时呈现非球化状态。 · 球化衰退
球化检验时不同部位的石墨形态不一，有少量 球化，还有团絮状的，甚至出现与灰铁石墨类 似的形态（俗称：灰了）
产生球化不良和球化衰退的主要原因是，球化处 理不当，或浇注时间过长，如不是以上原因还 需查找原材料、球化剂等方面原因
第二十九页，共三十三页，2022年，8月28日
铸件质量评定与失效分析
2.2 用“标准”评定铸件质量 是否合格
标准时由国家承认的标准制订单位批 准的对各种产品（铸件）规格、材料、试 验方法、术语定义或工艺方法的规定。 国家标准作为最基本要求，有时并不 能满足客户需求，企业就需要制订其自身 的标准，以对产品提出更高要求。
表2-1 铸件力学性能、化学成分、金相组织 标准
表2-2 铸件尺寸公差分等 （JB/JQ 82001-1992)
表2-3 铸件重量公差等级（JB/JQ 82001-1990)
表2-4 铸件浇冒口切割残余量分等 （JB/JQ82001-1990)
表2-5 铸件硫、磷含量分等（JB/JQ820011990)
2.3 用综合法评定铸件质量等级
对一个铸造工厂的铸件质量评定，不能 只看铸件的实物质量，还要注意铸件质量的 稳定性和可靠性。
我国铸造行业制定有《铸件质量评定方 法》标准（JB/T 7258）,包括抽样的规定，检 测的项目、条件和方法。
铸件实物质量、技术管理和售后服务三 个方面综合评定铸件质量等级。
其中一质、品种不同而增减。 二级指标加权值之和等于1。 （1）有分等（分级）指标的质量项目，如 尺寸公差、表面粗糙度、重量公差、含硫量、 铝合金针孔、浇冒口残余量，评定标准表2-6所 示;
（2）对失效铸件在现场进行初步观察和分析
①观察其变形和表面情况，初步判断其受力 方向和应力状态； ②观察表面有无冷加工和热加工缺陷； ③观察是否有腐蚀和磨损造成的缺陷； ④观察断裂部位是否在铸件结构的应力集 中部位； ⑤观察失效铸件的断口和裂纹分布情况。
（3）对失效铸件进行检测试验，查清原因
（4）对失效铸件写出分析报告
第二章 铸件质量评定与失效分析
林国标
主要内容
2.1 铸件质量分类分等 2.2 用“标准”评定铸件质量
浅析铸钢件消失模铸造常见缺陷与防治措施
浅析铸钢件消失模铸造常见缺陷与防治措施在生产消失模铸钢件时，经常会出现不同的缺陷，如个别部位增碳、表皮增碳和体积增碳等，且同一铸件不同部位的增碳量不一样。
基于此，本文对铸钢件的增碳原理和原因进行归纳，总结了解决方案，以供实际生产使用。
标签：铸钢件;消失模铸造;缺陷分析及预防0引言钢水的化学成份和净化程度以及铸造工艺的优化程度决定了铸件质量的好坏。
为了确保铸件质量，必须严格控制制造的全过程，从铸造原料、工艺路线、型芯制造、合箱、浇注、落砂、铸件清理到最终热处理都要特别注意，否则会出现不同的缺陷。
由于铸件的许多表面不能加工，所以对表面质量、形状和尺寸都有非常严格的要求。
铸钢件常见缺陷包括缩孔、缩松、空气孔、冷热裂纹、白点、偏析和缺陷断裂等。
基于此，本文总结了消失模工艺路线生产铸钢件特有的增碳缺陷，总结了消除增碳缺陷的若干经验[1]。
1碳缺陷的过程分析消失模铸造的白模原料是苯乙烯（EPS）。
EPS的基本元素是C和H，白模在钢液高温下会迅速分解为H2和元素C，如图1所示。
白模分解后发出H2首先与型腔中的O2结合生成H2O，以气体形式逸出;在短时间内供应O2不够时，元素C以黑烟的形式留在模具中，增加了铸件中的碳。
因此，消失模铸钢几乎不发生氢增加现象，但是难以避免碳增加现象，并且频繁地在铸件的低温区域或在凝固结束区不规则地且不均匀地发生碳增加，其中位于铸件表面的渗碳缺陷最有可能发生。
2渗碳缺陷及处理措施铸件的碳含量不均匀，对于铸件的结构和加工性能都有很大影响，严重的碳增加會导致铸件报废。
目前，根据碳增加机理，采取以下措施来控制增碳。
2.1选择高质量的泡沫塑料泡沫质量直接影响气化速率和裂化产物的形态。
高质量的泡沫在维持低密度的同时还能确保强度，二者兼备。
钢铸件白模选材时首先选择生珠，即不参合回收粉碎料或过期颗粒料的新料发泡，这是解决铸钢件增碳问题的最有效途径。
2.2选择合理的铸造工艺为了防止白模气化和燃烧速度过快，模型装箱采取“能站不要躺”的原则，确保白模不会太快燃烧发气。
铸件质量控制计划
铸件质量控制计划引言概述：铸件质量控制计划是指在铸造过程中制定的一系列措施和方法，旨在确保铸件的质量达到设计要求。
通过严格的质量控制计划，可以有效地预防和解决铸件生产过程中可能出现的质量问题，提高产品的合格率和市场竞争力。
一、原材料控制1.1 选择优质原材料：选择适合铸造工艺的原材料，保证其化学成分和物理性能符合设计要求。
1.2 严格把关供应商：建立合格供应商名录，对原材料供应商进行定期评估和审核，确保原材料质量可靠。
1.3 进行原材料检验：对每批原材料进行抽样检验，检测其外观、尺寸、化学成分等指标，确保原材料符合标准。
二、模具设计控制2.1 合理设计模具结构：根据铸件的形状和尺寸要求，合理设计模具结构，确保铸件成型的准确性和稳定性。
2.2 优化模具材料选择：选择耐磨、耐热、耐腐蚀的模具材料，提高模具的使用寿命和铸件表面质量。
2.3 进行模具试制和调试：在正式生产前进行模具试制和调试，确保模具的精度和稳定性，减少因模具问题导致的废品率。
三、铸造工艺控制3.1 严格控制浇注温度：根据铸件材料和结构要求，控制浇注温度，避免因温度过高或过低导致铸件缺陷。
3.2 控制浇注速度和压力：合理控制浇注速度和压力，确保铸件充型充实，避免气孔和夹杂等缺陷。
3.3 采取适当的冷却措施：在铸造结束后，采取合适的冷却措施，避免因快速冷却或过慢冷却导致铸件内部应力过大。
四、热处理控制4.1 选择合适的热处理工艺：根据铸件的材料和使用要求，选择适合的热处理工艺，提高铸件的强度和硬度。
4.2 严格控制热处理参数：在热处理过程中，严格控制温度、时间和冷却速度等参数，确保热处理效果稳定可靠。
4.3 进行热处理质量检验：对热处理后的铸件进行硬度测试、金相分析等检验，确保热处理效果符合设计要求。
五、表面处理控制5.1 选择适合的表面处理方法：根据铸件的用途和要求，选择合适的表面处理方法，提高铸件的耐腐蚀性和美观度。
5.2 严格控制表面处理工艺：在表面处理过程中，严格控制处理时间、温度和液体浓度等参数，确保表面处理效果均匀一致。
铸件常见缺陷和处理
铸件常见缺陷、修补及检验一、常见缺陷1.缺陷的分类铸件常见缺陷分为孔眼、裂纹、表面缺陷、形状及尺寸和重量不合格、成份及组织和性能不合格五大类。
(注：主要介绍铸钢件容易造成裂纹的缺陷)1.1孔眼类缺陷孔眼类缺陷包括气孔、缩孔、缩松、渣眼、砂眼、铁豆。
1.1.1气孔：别名气眼，气泡、由气体原因造成的孔洞。
铸件气孔的特征是：一般是园形或不规则的孔眼，孔眼内表面光滑，颜色为白色或带一层旧暗色。
(如照片)气孔照片1产生的原因是：来源于气体，炉料潮湿或绣蚀、表面不干净、炉气中水蒸气等气体、炉体及浇包等修后未烘干、型腔内的气体、浇注系统不当，浇铸时卷入气体、铸型或泥芯透气性差等。
1.1.2缩孔缩孔别名缩眼，由收缩造成的孔洞。
缩孔的特征是：形状不规则，孔内粗糙不平、晶粒粗大。
产生的原因是：金属在液体及凝固期间产生收缩引起的，主要有以下几点：铸件结构设计不合理，浇铸系统不适当，冷铁的大小、数量、位置不符实际、铁水化学成份不符合要求，如含磷过高等。
浇注温度过高浇注速度过快等。
1.1.3缩松缩松别名疏松、针孔蜂窝、由收缩耐造成的小而多的孔洞。
缩松的特征是：微小而不连贯的孔，晶粒粗大、各晶粒间存在明显的网状孔眼，水压试验时渗水。
(如照片2)缩松照片2产生的原因同以上缩孔。
1.1.4渣眼渣眼别名夹渣、包渣、脏眼、铁水温度不高、浇注挡渣不当造成。
渣眼的特征是：孔眼形状不规则，不光滑、里面全部或局部充塞着渣。
(如照片3)渣眼照片3产生的原因是：铁水纯净度差、除渣不净、浇注时挡渣不好，浇注系统挡渣作用差、浇注时浇口未充满或断流。
1.1.5砂眼砂眼是夹着砂子的砂眼。
砂眼的特征是：孔眼不规则，孔眼内充塞着型砂或芯砂。
产生的原因是：合箱时型砂损坏脱落，型腔内的散砂或砂块未清除干净、型砂紧实度差、浇注时冲坏型芯、浇注系统设计不当、型芯表面涂料不好等。
1.1.6铁豆铁豆是夹着铁珠的孔眼、别名铁珠、豆眼、铁豆砂眼等。
铁豆的特征是：孔眼比较规则、孔眼内包含着金属小珠、常发生在铸铁件上。
压铸产品质量缺陷分析及解决对策
龚春2011-09-30
整理课件
压铸产品质量缺陷分析及解 决对策
分类： 冷隔、拉伤、裂纹、变形、花纹、 斑点、网状毛刺、凹陷、欠铸、夹 皮（外观类） 气孔、缩孔、气泡、夹杂（内在组 织缺陷）等
整理课件
压铸件缺陷产生的机理
压铸件在高温、高速、高压条件下成形，在理想条件下，压 铸充型过程大致可分为三个阶段Ⅲ。第一阶段是合金液被压射人 型腔，直接冲击到对面型腔，并沿边壁向各个方向迅速扩展生成 壳体；第二阶段是随后进入型腔的合金液继续沉积充满型腔；第 三阶段是型腔内的合金液在高压下压实冷却。但实际情况表明， 由于压铸件的几何形状千差万别、合金液在型腔不同部位温度和 粘度的变化等因素的影响，使得实际的充型过程比理想状态下的 三阶段充填过程复杂得多，型腔的充填过程其实包含着热力学和 流体力学的复合，并随充填过程中温度、速度、压力的变化呈非 常复杂的流态在合金液被压射入型腔直接冲击对面型腔并沿边壁 向各个方向迅速扩展生成壳体的过程中，存在有飞溅、涡流、裹 气现象，若浇注系统设计不当、压射速度选用过大，这一现象还 会加重。压铸件的几何形状越复杂，充型过程中合金液流相互碰 撞的机会就越多，型腔内残留的气体就越多，合金液温度降低得 就越多。这些残留的气体留在压铸件内就形成了气孔类缺陷，而 温度较低的合金液流在交汇处就形成了成形类缺陷。
加渣包等。
2. 调整开模时间
3. 合理设置顶杆位置及数量，有必要加6根推杆
4. 选择合适的切除浇口方法比如热切边
5. 加强模具型腔表面抛光0.4，减少脱模阻力
6、上模时推杆配平
7、更换断推杆
8、检查有无倒拔，及时消除
整理课件
花纹、流痕
整理课件
221机体上方流痕、花纹
铸造质量控制
铸造质量控制引言概述：铸造是一种重要的创造过程，用于创造各种金属和合金的零件和构件。
铸造质量控制是确保铸造产品质量的关键步骤。
本文将从五个大点来阐述铸造质量控制的重要性和方法。
正文内容：1. 材料选择1.1 材料性能要求：铸造材料的性能直接影响到最终产品的质量。
在铸造质量控制中，首先要选择合适的材料，确保其具有所需的力学性能、化学成份和热处理性能。
1.2 原材料质量控制：铸造过程中使用的原材料也需要进行质量控制。
这包括对原材料的化学成份、杂质含量和物理性能进行检测和分析，以确保原材料的质量符合要求。
2. 设计和模具创造2.1 铸造产品设计：在铸造质量控制中，产品设计是至关重要的一环。
合理的产品设计可以减少铸造缺陷的发生，提高产品的质量。
设计时需要考虑到材料的收缩率、热胀冷缩等因素，以确保产品的尺寸和形状符合要求。
2.2 模具创造：模具的创造质量直接影响到铸造产品的质量。
在铸造质量控制中，需要对模具的材料、尺寸和表面质量进行控制。
同时，还需要进行模具的定期维护和保养，以确保模具的使用寿命和铸件的质量。
3. 铸造工艺控制3.1 浇注系统设计：合理的浇注系统设计可以有效地控制铸造过程中的气孔、夹杂和缩孔等缺陷。
在铸造质量控制中，需要考虑到浇注系统的形状、尺寸和流动性，以确保熔体能够均匀地填充模腔。
3.2 浇注温度和速度控制：铸造过程中的浇注温度和速度对产品的质量有着重要影响。
在铸造质量控制中，需要根据材料的特性和产品的要求，合理控制浇注温度和速度，以避免热裂纹和冷隔离等缺陷的发生。
4. 检测和分析4.1 检测方法选择：在铸造质量控制中，需要选择合适的检测方法来检测铸件的质量。
常用的检测方法包括金相检测、尺寸检测、硬度检测和无损检测等。
4.2 缺陷分析：在铸造质量控制中，对铸件的缺陷进行分析是非常重要的。
通过对缺陷的分析，可以找出产生缺陷的原因，并采取相应的措施进行改进和修复。
5. 质量管理体系5.1 质量标准制定：在铸造质量控制中，需要制定相应的质量标准，明确产品的质量要求和检测方法。
降低铸造零件表面质量的缺陷率
降低铸造零件表面质量的缺陷率摘要：近几个月，公司质量部门统计数据显示，近期铸件表面质量缺陷率达8.7%，未能达到要求。
影响表面质量的主要原因：非加工表面有砂眼、气孔、夹渣、粘砂、掉砂、多肉等；另据顾客反映，尽管生产的铸件其表面的光洁度已经达到了车间的不低于Ra25的要求，但其外观仍不能令人满意。
为达到公司要求，降低铸件表面质量缺陷率，将其控制在5%以内；另外，为充分满足客户要求，希望进一步提高铸件表面光洁度，达到Ra12.5。
关键词：铸件表面质量；缺陷率；光洁度调查2023年4月份到9月份的生产实际情况，统计结果如下：表1 铸件表面质量情况调查表表2 表面质量缺陷分类统计表为了达到要求，降低铸件表面质量缺陷率，从“人、机、料、法、环”五个方面对铸件实际生产的整个过程进行了详细分析。
人：（1）、工人技能水平低、培训不到位；（2）工艺执行不到位机：（1）混砂机混砂不均匀料：（1）树脂、固化剂质量不过关；（2）原砂粒度不均匀；（3）砂芯涂料未达到最新要求法：（1）熔化过程除气、精炼方法不正确环：（1）环境湿度不符合要求；（2）生产现场较乱，不利于生产一、原因分析对9个末端因素进行调查确认。
1.从事铸造工作的人员均持有公司颁发的上岗操作证书和技能资格证书，并定期进行培训考核，成绩合格。
确认结果：非主要原因2.跟踪工人每日的生产过程，发现在制芯、舂箱、调配树脂和固化剂比例过程中工人未能严格按照工艺文件及图纸要求进行操作。
如：制芯填砂时未舂实，未舂实部位修芯时也未修补；舂箱时面砂未过筛，竖直面舂不紧实；起模后修型不仔细、不到位，虚砂未补实、掉砂未补平的情况比较多；涂料配比浓度依靠肉眼观察及经验，随意性较大。
确认结果：主要原因3.现用的两台树脂砂混砂机和粘土砂混砂机都在使用期限内，且定期检修合格。
多次抽查混砂机所配成的树脂砂和粘土砂，成份合格。
确认结果：非主要原因4.抽查树脂和固化剂的质量，随机抽取五个不同批次的原料，进行试验，结果显示由其配成的砂型强度均合格。
铸件缺陷分析及防止措施
称为脉纹。
规则。
布不均.数量不够，紧箱操作不当，金属液压头过大，造成抬型。
2.毛刺形成原因
1）型、芯砂成分或混制工艺不当，使型、芯砂性能低下不均。
2）型、芯紧实不均匀，局部紧实度过大或过小，使型、芯在起模、烘干、存放、搬运和浇注过程中开
裂。
3）型、芯烘干规范不正确，烘干不足或过烧，导致型、芯开裂。
4）干型、干芯或自硬砂型、芯在放置过程中吸湿返潮，强度下降，浇注时开裂。
铸件常见缺陷分析表
缺陷 缺陷 类别 名称
定义和特征
检验与鉴别
原因分析
飞翅(飞 1.飞翅：又称飞边或披缝，是产生在分型面、分芯面、芯头、活 肉眼外观检查。注意区分飞翅和毛刺：飞翅出 1.飞翅形成原因 1）分型面、分芯面、芯头间隙过大。2）模样、芯盒、砂箱或金属型变形，使分型面
边、披 块及型与芯结合面等处，通常垂直于铸件表面的厚度不均匀的薄 现在型-型、型-芯、芯-芯接合面上，成连片 、分芯面、芯头芯座贴合不严。3）由于型、芯放置和烘干不当等原因，使型、芯变形，导致分型面、
与掉落的砂块相似，通常伴有残缺；胀砂一般 动或冲击，使型、芯局部砂块掉落。
发生在铸件侧面和下部，边缘与铸件本体平滑
过渡；夹砂与发生在铸件上表面的掉砂极其相
似，这时，掉砂缺陷内也裹有砂块，但其边缘
的金属与铸件本体相连，而夹砂的金属边缘尖
锐，一般不与铸件本体相连。
防止方法
补救措施
1.飞翅的防止 1）改进工艺设计，合理选择参数，严格检修模样和芯盒，使 飞翅和毛刺一般不会使铸件报废，但
缝)、毛 片状金属突起物。2.毛刺：是铸件表面的刺状金属突起物，常出 状，系接合面间隙过大所引起；毛刺系型、芯 分芯面、芯头与芯座贴合不严。4）修型、芯时，误将棱边修圆。 5）铸型装配时芯头磨小，芯头间隙
汽车铝合金铸件质量的综合诊断和控制
汽车铝合金铸件质量的综合诊断和控制缸体、缸盖是汽车重要的铝合金部件,其工艺设计难度较大,压铸件生产时,往往由于缺陷难以控制使铸件废品率增加。
尤其是孔洞类缺陷,在实际生产中占有比较高的比例。
本文对某公司生产的气缸头盖压铸件的温度场和流场进行了数值模拟,结合理化分析结果,确定出该压铸件孔洞类缺陷的状态和产生原因;并通过统计分析评估工艺过程的可变性,从而较快地获得铸件缺陷产生的规律。
在此基础上,提出了工艺优化和质量控制措施,实施结果表明,铸件孔洞类缺陷大幅度降低,达到了预期的效果。
缺陷诊断及分析1.1 缺陷诊断气缸头盖尺寸较大,结构相对复杂。
对于加工面,有些部位不允许有孔洞存在,而有些则允许孔洞弥散分度,但有一定的尺寸限制；对于缸盖凸轮轴等部位探伤及其加工后的孔洞尺寸必须达到相应的检验标准。
对于此类铸件,增加了设计和生产的难度,铸件工艺设计往往很难兼顾此类铸件对不同部位的要求,生产工艺的可调整范围很窄。
在实际生产中,铸件关键部位孔洞缺陷的存在与否、大小和分布是否达标往往成为铸件报废与否的主要原因。
截取缺陷部位,加工到成品尺寸,观察有的孔壁比较粗糙,呈树枝状,在高倍显微竟下看到孔洞底部相互连通,具有缩孔和缩松类缺陷的特征；有的孔壁光滑,且孔较深,具有气孔类缺陷的特征；还有的孔洞为气孔和缩孔连接在一起。
1.2 浇注系统模拟仿真气缸头盖压铸件的缺陷主要是由于气体以及收缩造成的孔洞缺陷。
铸件内气体的来源为熔体内析出的、模具脱模剂分解产生的气体以及压铸过程中卷入的气体。
熔体中的气体与原材料及熔炼工艺有关,脱模剂分解产生的气体与喷涂工艺及脱模剂成分有关,而压铸过程的卷气则与压铸工艺参数的选择和模具结构有关。
对于前两项因数,可以分别通过调控熔炼工艺及喷涂工艺得到改善；对于压铸过程的卷气,则与金属液流动情况密切相关；而铸件产生的收缩缺陷则取决于铸件的温度场和凝固过程。
在确定铸造方案,即设置浇道、溢流槽和排气道、模具温度控制、选择压铸参数等,要对型腔内金属液的流动和凝固过程认真思考,以保证将压铸件关键部位气孔或缩孔降低到最低限度。
铸件质量控制计划
铸件质量控制计划一、引言铸件是一种常见的金属创造工艺，广泛应用于机械、汽车、航空航天等行业。
为了确保铸件的质量，提高产品的可靠性和性能，制定一个科学合理的铸件质量控制计划是非常重要的。
本文将详细介绍铸件质量控制计划的制定过程和相关内容。
二、质量目标1. 提高铸件的成品率：通过控制各个工序的操作规范和质量要求，降低废品率，提高铸件的成品率。
2. 降低铸件的缺陷率：通过合理的工艺参数和质量控制手段，减少铸件的缺陷发生率。
3. 提高铸件的机械性能：通过优化材料配比和熔炼工艺，提高铸件的硬度、强度和耐磨性等机械性能指标。
三、质量控制措施1. 原材料控制a. 严格选择合格的原材料供应商，确保原材料的质量可靠。
b. 对原材料进行化学成份分析和物理性能测试，确保其符合设计要求。
c. 建立原材料入库质量检验制度，对每批原材料进行检验和验收。
2. 工艺控制a. 制定详细的工艺流程和操作规范，确保每一个工序的操作符合标准要求。
b. 严格控制熔炼温度、保温时间和冷却速率等工艺参数，避免铸件浮现熔漏、气孔等缺陷。
c. 对熔炼炉和铸造设备进行定期维护和检修，确保设备的正常运行和工艺的稳定性。
d. 建立铸件尺寸检验制度，对每一个工序的铸件进行尺寸检验，确保产品尺寸的精度和一致性。
3. 检验控制a. 建立完善的铸件检验标准和方法，包括外观检验、尺寸检验、力学性能测试等。
b. 配备先进的检测设备和仪器，确保检验结果的准确性和可靠性。
c. 对不合格的铸件进行追溯和处理，找出问题原因并采取相应的纠正措施。
四、质量记录和分析1. 建立质量记录档案，包括原材料检验记录、工艺参数记录、铸件检验记录等，以便追溯和分析。
2. 定期对质量数据进行统计和分析，找出存在的问题和改进的方向。
3. 建立质量改进措施和纠正预防措施，确保质量问题得到及时解决和防止再次发生。
五、质量培训1. 对员工进行相关的质量培训，提高其对质量控制的认识和操作技能。
2. 定期组织质量知识培训和技术交流会议，促进质量管理的持续改进和提升。
铸件缺陷分析与铸件质量检测PPT课件
05
铸件质量标准与认证
国际铸件质量标准
02
01
03
国际标准化组织（ISO）铸件质量标准：ISO 2531、 ISO 9940等。
美国铸造协会（AFS）铸件质量标准：AFS-01、AFS02等。
欧洲铸件质量标准：EN 1563、EN 1564等。
国内铸件质量标准
国家标准（GB）
GB/T 11350、GB/T 15913等。
工艺因素
浇注工艺不合理、冷却速度不 当、模具设计不合理等。
环境因素
浇注环境温度过低、湿度过大 等。
操作因素
操作不规范、浇注时断流等。
铸件缺陷对产品质量的影响
01
02
03
04
功能影响
铸件缺陷可能导致产品性能下 降，如气孔和夹渣导致强度下 降，缩孔和偏析影响材料的韧 性和耐腐蚀性。
安全影响
对于关键部件，如发动机缸体 或压力容器，铸件缺陷可能导 致破裂或泄露，对人身安全造 成威胁。
加强原材料质量控制
总结词
详细描述
加强原材料质量控制是提高铸件质量的基 础。
确保原材料的质量稳定，如对金属材料进 行严格的质量检测和控制，可以减少因原 材料问题导致的铸件缺陷。
总结词
详细描述
采用合适的熔炼和浇注方法可以提高原材 料质量。
采用合适的熔炼和浇注方法，如真空熔炼 和连铸技术，可以去除原材料中的杂质和 气体，提高原材料的纯净度和质量。
提高检测水平与检测频率
总结词
提高检测水平与检测频率是确保铸件质量 的必要手段。
总结词
定期进行质量抽检可以有效控制铸件质量。
详细描述
采用高精度的检测仪器和设备，如X射线 检测、超声波检测等，对铸件进行全面和 细致的检测，及时发现和消除缺陷。
铸件缺陷及其对策
1 造成铸件缺陷之原因
（a）铸件设计不良：铸件之拔模斜度不适当，就不容易脱模，会造成粘模或者是铸件变形之情形。
铸件之厚度应尽量保持均一，断面变化应圆滑，且要有适当的圆角，否则易
使铸件充填不良，且在厚度较厚之处产生缩孔。
（b）压铸机铸造条件不适当：锁模力、射出力不足，以及射出速度，柱塞直径和铸造压力不适当。
（c）模具不良：模具精度（尺寸及零件配合）不当，以及拔模斜度、冷却水道位置和大小不适当。
其他诸如分模面之位置、浇道、浇口之大小及位置、排气道设计不良。
（d）压铸作业不良：压铸温度、离型剂喷涂及铸造成型周期之不良。
（e）合金冶炼不适当：熔化、保温未依正常程序处理。
（f）原料管理不当：合金锭堆置户外，任凭风吹雨打；对于回收材亦无妥慎处理。
（g）人为因素不适当：制造部门管理不当，品管工作不彻底，作业者技术欠佳，以及敬业精神不够等都会间接影响铸件之品质。
一般较常见的缺陷，不外乎气孔、充填不良、缩孔及接水（隔层）、粘模变形等。
若是要进一步的提出改进对策实非易事，因为造成铸件缺陷的因为毕竟是太多了。
铸件一旦发生缺陷之后，就必须由品管单位配合压铸及生产技术部门，共同研商并拟订对策书，然后再作改进执行。
在末拟订对策之前，品管部门就应该先提出详细的品管报告，内容包括不良率统计图及有关的铸件资料，以便找出问题之要因，迅速解决不良点。
2 对缺陷采取的措施
2.1物理化学性质及耐压不良及其对策
2.2尺寸缺陷及措施
2.3 材质缺陷及措施
2.4铸件内部缺陷及其对策。
铸造工艺常见的缺陷及质量控制措施
铸造工艺常见的缺陷及质量控制措施摘要】：铸造工艺过程复杂，影响铸件质量的因素很多，往往由于原材料控制不严，工艺方案不合理，生产操作不当，管理制度不完善等原因，会使铸件产生各种质量缺陷。
如气孔、砂眼、渣孔、残渣、缩孔、缩松、裂纹、硬度不均匀、球铁件球化不良等。
本文主要分析了常见铸造缺陷产生原因并提出质量控制措施。
【关键词】：铸造工艺；常见缺陷；质量控制引言随着科技高速发展，对铸件的质量要求越来越高，铸件的检验方法也不同。
同时从满足生产和客户的要求出发，铸件质量应包括：外观质量、内在质量、使用质量。
而铸件外观质量显得尤为重要。
其中以铸造缺陷当用时发现避免，因为铸造缺陷，是导致铸件性能低下，使用寿命短，失效和报废的重要原因。
1、铸造工艺问题的特点1.1系统性铸造工艺问题本质上是矛盾的存在。
根本原因是问题出现的直接矛盾，该原因的作用又是几个次级原因共同作用的成果，而次级原因是问题出现的间接矛盾，每个次级原因也会受到一个或多个因素的影响。
根本原因与次级原因之间或直接矛盾与间接矛盾之间，以及次级原因或直接矛盾与影响因素之间，均以因果关系相连，构成一个呈树枝状的有机全体即体系。
1.2多要素性很多参考文献对各种铸造缺点及其构成机理进行了研讨，并对各种缺点的影响因素和避免办法予以分类和概括。
研讨成果阐明铸造缺陷都由一个根本原因所导致，还受到一些有关因素的影响；这些因素自身又构成次级原因，相同也受到一些其它因素的影响。
改动某些因素则可改动次级原因和根本原因的状况，进而影响、操控铸造缺陷的发生。
这些因素和影响的相应因素一起，其相互间还存在必定作用，其作用强度关于不一样铸件还不完全相同。
因而，这些要素间将存在必定的矛盾，处理铸造技术疑问则有必要消除矛盾或削弱其不良作用。
1.3开放性铸造缺点尽管呈现于铸件内，但其构成却与周围的环境条件有关。
铸造技术中存在多个矛盾，有的是铸件内的矛盾，而有的则是铸件与环境之间的矛盾。
铸件自身和环境构成两个小体系，其不只是内部存在作用，并且其间也存在相互作用，其作用形式为能量交换，使铸造技术问题表现出必定的开放性。
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合金在凝固过程中发生的化 学成分不均匀现象称为偏析 偏析主要是由于合金在凝固 过程中溶质再分配和扩散不 充分引起的. 偏析对合金的力学性能、抗裂性 及耐腐蚀性等有程度不同的损害。 但利用偏析现象可以净化或提纯 金属等。
• 为什么会出现偏析？
•
• 偏析的利弊？
第二章 铸件缺陷的形成因素
第一节 铸造合金因素 3、铸造合金的偏析与铸件缺陷
第二章 铸件缺陷的形成因素
第一节 铸造合金因素 1、铸造合金的液态特性与铸件缺陷 铸造合金在熔炼时，温度通常在液相线以上 100-400度。在这样的过热度状态下，金属液内部 形态与固态晶体类似，但晶格常数更大些。 处于高温的原子集团，不停地运动，此起彼伏 ，瞬息万变。宏观看，金属液是由原子集团和空穴 组成。从液态转变为固态时，原子集团联系紧密， 原来的空穴消失，加之晶体中晶格常数减小，导致 体积减小。从而在铸件内形成孔洞，使铸件产生缩 孔、缩松等缺陷。
由于密度的差异，
收缩孔 正偏析 逆V偏析 V偏析
负偏析
第8章 凝固缺陷与控制
图11-5 铸锭产生V形和逆V形 偏析部位示意图
15
第二章 铸件缺陷的形成因素
第一节 铸造合金因素 4、铸造合金的收缩过程与铸件缺陷
液态收缩阶段
三个阶段
凝固收缩阶段 固态收缩阶段
温 度 /℃
T浇
温 度 /℃
m
温 度 /℃
第二章 铸件缺陷的形成因素
第二节 冶金因素 金属液态温度与铸件缺陷 金属液态温度对铸件质量的影响，分为熔炼温度 与浇注温度两方面的影响。 1.熔炼温度 铸铁的熔炼温度是指出铁时的合适温度。 铁液的实用最低熔炼温度与牌号有关。低于这一 温度铁液会严重氧化。对于氧化严重的铁液，加人 孕育剂，则先起脱氧作用，结果铁液形核作用不足 ，孕育衰退过快;而且铁液夹杂物增加，使铸件的 力学性能下降;气孔、针孔的缺陷易于形成。
•
使用冒口、补贴和冷铁
温 度
纵向温度分布曲线
冒口
浇口
距离
顺序凝固方式示意图
21
温度
纵向温度分布曲线
I 内浇道
II
III
冷铁
距离
同时凝固方式示意图
22
第二章 铸件缺陷的形成因素
第二节 冶金因素 原材料品质与铸件缺陷 原材料特别是铁锭对铸件质量的影响，一直受 到关注。采用优质生铁生产的铸件，其性能容易 达标且缺陷少。 从铸铁遗传性的角度观察，三方面值得重视:一 是组织结构特征的保留;二是合金元素和微量元素 遗传效应；三是熔液的性质与铸锭缺陷的保存。 当然，铸铁的遗传性与生铁锭中所含的气体种 类与含量，夹杂物的种类与数量等，也是有相当 密切的关系。
第二章 铸件缺陷的形成因素
第一节 铸造合金因素 2、金属的凝固方式与铸件质量的关系
1）窄结晶温度范围的合金
这类合金包括纯金属、共晶成分合金 和其它窄结晶温度范围的合金 金属浇入铸型后，首先 在型壁处过冷，形成激冷 层，然后按柱状晶的形势 紧密生长，固相界面前沿 为平面推进的方式.
2 金属的凝固方式与铸件质量的关系
2、晶界偏析
• 在合金凝固过程中，溶质元素和非金属 夹杂物常富集于晶界，使晶界与晶内的化 学成分出现差异，这种成分不均匀现象称为 晶界偏析。
• 晶界偏析比晶内偏析的危害更大，既能降 低合金的塑性与高温性能，又增加热裂纹倾 向。
2、晶界偏析 • 晶粒并排生长， 晶界平行于晶体 生长方向，晶界 与液相的接触处 存在凹槽，溶质 原子在此处富集， 凝固后就形成了 晶界偏析。
n
液态收缩
凝固收缩
凝固收缩
固相收缩
III
I
II
III
I
II
A
n 成分/％ a）
m
B
a）合金相图
体收缩率/％ 体收缩率/％ ） c） V凝＝V ( Lb （ ％ S )＋V（LS ） TL－TS ) 100 图11-14 二元合金收缩过程示意图 V固＝V固 （TSc）恒温凝固的合金 T0 ) 100 ％ b）有一定结晶温度范围的合金
εV总＝εV液＋εV凝＋εV固
其中，液态收缩和凝固收缩是铸件产
生缩孔和缩松的基本原因 。而固相收缩对
应力、变形与裂纹影响较大。
（二）防止铸件产生缩孔和缩松的途径
•
顺序凝固
铸件各部位由远及近，朝着帽口方向顺序凝固。 用于凝固收缩大、结晶间隔窄的金属。
•
同时凝固
凝固时产生热裂纹、变形倾向小。
用于凝固收缩小、对气密性要求不高的铸件。
第二章 铸件缺陷的形成因素
第二节 冶金因素 不同铸铁牌号的适宜温度
第二章 铸件缺陷的形成因素
第二节 冶金因素 金属液态温度与铸件缺陷 2.浇注温度的影响 浇注温度过高，则容易产生缩孔、缩松的缺陷。 浇注温度过低，容易产生气孔的缺陷。铸铁件浇注 温度一般在1395一1420℃之间。 在一定的生产条件下，对于不同的产品，应有 不同的最佳浇注温度范围。铸件产生气孔、夹杂物 缺陷和缩孔、缩松缺陷最少时，其浇注温度就是合 适的。
（弱）
冷却条件
（快）
二、宏观偏析
宏观偏析是指宏观尺寸上的偏析，包括： • • • 正常偏析 逆偏析 V形偏析和逆V形偏析
•
•
带状偏析与层状偏析
重力偏析
当铸锭中央部 分在凝固下沉 先凝固部分结晶沉 时，侧面向斜 淀，在铸锭的下半 下方产生拉应 部形成低于平均成 力，在其上部 形成逆V形裂缝， 分的负偏析区，上 并被富含溶质 部则形成高于平均 的液相所填充， 成分的正偏析区。 最终形成逆V形 00 ％
（一）影响缩孔与缩松的因素 •
• • • 金属的性质 (收缩系数α大)
铸型的冷却能力 （蓄热系数b小) 浇注温度与浇注速度 铸件尺寸 （大） (高，快）
•
补缩能力 （弱）
• 例：铸铁的缩孔、缩松倾向
• 金属从浇注温度冷却到室温所产生的体收缩为液
态收缩、凝固收缩和固态收缩之和，即:
2、晶界偏析
• 晶粒相对生长，在对合 处彼此相遇。晶粒结晶 时所排出的溶质（k0＜ 1 ）和其他杂质元素在 固 - 液界面前沿富积， 在最后凝固的晶界对合 部位将含有较多的溶质 和其他低熔点物质，造 成晶界偏析。
微观偏析的影响因素与消除措施
合金液、固相线间隔
（宽）
偏析程度 的影响因素
偏析元素的扩散能力
采用普通冒口消除缩松是很困难 的，往往采用其它措施，如增加 冒口的补缩压力，加速冷却等.
2 金属的凝固方式与铸件质量的关系
2)宽结晶温度范围的合金
（2）由于粗大的等轴晶较早成晶体骨 架，而粗大的等轴晶的高温强度低，当 晶间因收缩出现裂纹时，又得不到液态 金属的及时填充使之愈合，故铸件产生 热裂的倾向大； （3）若这类合金在充填过程中发生凝固， 其充型能力也很差。
2 金属的凝固方式与铸件质量的关系
2)宽结晶温度范围的合金 这类合金凝固区域 宽，过冷很小，容易 发展为树枝发达的粗 大等轴晶组织。
铝、镁合金 铝铜合金 铝镁合金 镁合金 铜合金 锡青铜 铝青铜 结晶温度范围 大黄铜 铁碳合金 高碳钢 球墨铸铁
（1）当粗大的等轴晶互相连 接以后，便将尚未凝固的液 态金属分割成一个个互不沟 通的溶池，最后在铸件中形 成分散性的缩松。
偏析的分类：微观偏析、宏观偏析 一、微观偏析
• 微观偏析是指微小范围（约一个晶粒范围）内的化学 成分不均匀现象，按位置不同可分为：
• •
晶内偏析（枝晶偏析） 晶界偏析
8
1、晶内偏析
• 晶内偏析是在一个晶粒内出现的成分不均 匀现象，常产生于具有结晶温度范围、能 够形成固溶体的合金中。 • 固溶体合金按树枝晶方式生长时，先结晶 的枝干与后结晶的分枝也存在着成分差异， 又称为枝晶偏析。
2.金属的凝固方式与铸件质量的关系
3)中等结晶温度范围的合金 这类合金常用的有中碳钢、高锰钢、白口铸铁等。凝 固区域为中等宽度，它们的补缩特性、热裂倾向性和充型 性能介于窄结晶温度范围合金和宽结晶温度范围合金之间。
第二章 铸件缺陷的形成因素
第一节 铸造合金因素 3、铸造合金的偏析与铸件缺陷
•
什么叫偏析？
1）窄结晶温度范围的合金
由于凝固前沿直接与液态金属接 触，当液态凝固成为固态而发生 体积收缩时，可以不断地得到液 体的补充，所以 （ 1）产生分散缩松的倾向小，而 是在铸件最后凝固部位留下集中 缩孔，设置冒口易消除。 （ 2）这类合金铸件在凝固过程中 当收缩受阻而产生晶间裂纹时， 也容易得到金属液的充填，使裂 纹愈合，所以铸件的热裂倾向小
第二章 铸件缺陷的形成因素
第二节 冶金因素 金属熔炼方式与铸件缺陷 铸铁的熔炼通常采用冲天炉、工频、中频感应电 炉和冲天炉—电炉双联熔炼。 1)工频炉熔炼的铁液温度可调节范围大，最高温 度可达1500C。且化学成分波动范围较小， 化学成 分易于控制；这对于熔炼高合金铸铁如高镍球墨铸 铁等，是必要的条件。 2)冲天炉熔炼的铁液容易增硫。 3)工频炉熔炼的铁液比较“硬”，主要表现在试 样的白口宽度较大，缩凹深度较深。布氏硬度值较 高;相应抗拉强度值也较高。