熔模鑄件（及鑄鋼件）缺陷分析及對策馬吉生介紹1977年畢業(yè)于清華大學(xué)機(jī)械系鑄造專業(yè)中國鑄協(xié)鑄造工程師資格認(rèn)證專家中國鑄協(xié)精鑄分會(huì)副秘書長精鑄高級工程師精鑄件常見缺陷分析和對策缺陷分析

鑄件尺寸精度超差

鑄件表面粗糙

鑄件表面缺陷：粘砂、夾砂、鼠尾與凹陷麻點(diǎn)、鼓脹、金屬刺、金屬珠孔洞類缺陷：縮孔、縮松、氣孔、渣氣孔裂紋缺陷：

冷裂、熱裂其它缺陷：鑄件脆斷、變形、表面脫碳。

前言廣義的鑄件(質(zhì)量)缺陷指鑄件質(zhì)量特性沒有達(dá)到等級標(biāo)準(zhǔn)，鑄造廠質(zhì)量管理差，產(chǎn)品質(zhì)量得不到有效保證。（工程質(zhì)量問題）狹義的鑄件(質(zhì)量)缺陷是鑄件可檢測出的：如尺寸和重量超差、材質(zhì)不符合驗(yàn)收技術(shù)條件……。（產(chǎn)品質(zhì)量問題）鑄件質(zhì)量:鑄件質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn):產(chǎn)品質(zhì)量(狹義的)工程質(zhì)量(廣義的)國標(biāo)(GB)國際標(biāo)準(zhǔn)(ISO)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)企業(yè)內(nèi)控標(biāo)準(zhǔn)前言鑄件質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)定量地表示鑄件滿足一定要求的適應(yīng)程度。鑄件精度標(biāo)準(zhǔn)(尺寸成分等)鑄件表面質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)由漲殼（箱)、縮陷引起的表面凸凹度由粘砂及涂料層引起的表面或內(nèi)腔清潔度平面度偏差粗糙度輪廓清晰度等)鑄件功能質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)(力學(xué)及加工性能抗蝕性等)前言

工藝特點(diǎn)熔模鑄造：液體涂料復(fù)印蠟?zāi)２挥瞄_箱取模熱殼澆注砂型鑄造：固體砂復(fù)印模樣要開箱取摸鑄型不加熱鑄鋼件生產(chǎn)工藝過程1-5注：如為熔模鑄造，則上半部分為型殼的制造過程。

工藝過程(熔模鑄件)①使用可熔(溶)性一次模和一次型(芯)，不用

開型起模，無分型面。

②采用涂料漿制型殼，涂層對蠟?zāi)＃ㄒ兹勰＃?/p>

復(fù)印性好。

③采用熱殼澆注,金屬液充型性好。熔模鑄造的工藝特點(diǎn)歸納起來主要為三點(diǎn)：前言

熔模鑄造工藝的局限性1、工藝過程復(fù)雜、工序多，影響鑄件質(zhì)量的工

藝因素多。2、原輔材料種類多，不宜控制其質(zhì)量的好壞，不

同程度的影響鑄件質(zhì)量。熔模鑄造工藝的局限性3、適宜中小型鑄件，有一定的限制。4、生產(chǎn)周期長。5、鑄件的冷卻速度較慢，易產(chǎn)生鑄件晶粒粗大，

碳鋼件還容易形成表面脫碳層。獲得優(yōu)良砂型鑄鋼件的條件1）優(yōu)質(zhì)的、脫氧的、高溫的、去除了有害雜質(zhì)的、并符合鑄件用途的材質(zhì)；2）良好的造型材料：強(qiáng)度、壓潰性、透氣性、耐火性、熱傳導(dǎo)性、膨脹性等；3）正確的造型工藝設(shè)計(jì)，工藝收得率：40~70%；4）適宜的熱處理；5）合理的鑄件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。1-4一、鑄件尺寸超差影響熔模鑄件尺寸變化的因素有五個(gè)方面:①、鑄件形狀、大小和結(jié)構(gòu)②、壓型③、制易熔模④、型殼⑤、澆注工藝工藝過程尺寸變化溫度變化區(qū)間壓型—20℃-40℃-20℃蠟?zāi)Ｊ湛s70℃-20℃型殼—20℃-30℃型殼內(nèi)腔（脫蠟并干燥24小時(shí)）收縮160℃-20℃96℃-20℃型殼內(nèi)腔（焙燒后）膨脹20℃-1100℃金屬澆注收縮800℃-1600℃-20℃熔模鑄造生產(chǎn)鑄件尺寸變化過程：1、模料及制模工藝對鑄件尺寸的影響模料的影響：

填充蠟，非填充蠟，再生蠟(2)造成熔模尺寸偏差的制模工藝因素：

壓蠟設(shè)備、壓蠟溫度、壓注壓力、流動(dòng)速度，保溫時(shí)間、壓型溫度、開型時(shí)間、冷卻方式、室溫等因素波動(dòng)而造成。鑄件尺寸超差鑄件尺寸超差壓注時(shí)間：

壓注時(shí)間包括充型，壓實(shí)，和保壓三個(gè)時(shí)間段。延長壓注時(shí)間可減小收縮率。壓蠟溫度;(與壓注時(shí)間長短有關(guān)）

壓注時(shí)間短時(shí)，壓蠟溫度上升收縮率增

大，但壓注時(shí)間長（增加到35秒以上）隨著壓蠟溫度上升蠟?zāi)Ｊ湛s率反而變小。壓注壓力：

壓力增大收縮率略有減小，壓蠟溫度高時(shí)

壓力增大的效果會(huì)更明顯一些。（但延長壓注時(shí)間會(huì)減小壓力的影響）流動(dòng)速度：

改變壓蠟機(jī)模料流速的設(shè)定，如改變注蠟口截面積。此方法對蠟?zāi)Ｊ湛s率有一定影響。（體收縮明顯，線收縮影響不大）。壓注設(shè)備：

壓蠟機(jī)冷卻系統(tǒng)對蠟?zāi)Ｊ湛s率可能產(chǎn)生0.3%的影響。壓型溫度高，蠟?zāi)＠鋮s慢，收縮大。起模時(shí)蠟?zāi)囟雀?，收縮就大（此時(shí)蠟?zāi)Ｌ幵谧杂墒湛s狀態(tài)），反之則小。其它②根據(jù)熔模結(jié)構(gòu)、形狀、大小，正確選擇合理

的壓注工藝參數(shù)。2、為了減少熔模尺寸偏差對鑄件尺寸的影響，應(yīng)注意以下幾個(gè)方面：①

采用線收縮小的模料，且注意保持模料的工

藝性能（及時(shí)補(bǔ)加新蠟，脫蠟工藝）。鑄件尺寸超差③

保證工作環(huán)境溫度、恒溫，并注意對尺寸精

度要求高的熔模取模后的存放時(shí)間。④

手工壓蠟時(shí)，注意鎖緊力的均勻、注射力、保壓時(shí)間及取模時(shí)間的合理。⑤設(shè)備因素鑄件尺寸超差

型殼熱膨脹影響鑄件尺寸，而型殼熱膨脹又和制殼材料及工藝有關(guān)。鑄件尺寸超差3、制殼材料及工藝對鑄件尺寸的影響

性能耐火材料名稱熔點(diǎn)（℃）耐火度（℃）密度（g/cm3）膨脹系數(shù)×10-7（1/℃）多晶轉(zhuǎn)變石英171316802.65-123有熔融石英17132.25—電熔剛玉2030-205020003.99-4.086—莫來石18103.1654—高嶺石熟料1700-19002.62-2.6550有(輕)鋁礬土熟料18003.1-3.550-80—鋯英石＜19483.9-4.946—常用制殼耐火材料部分性能

對熔模鑄造型殼影響其熱膨脹的首先是所用的耐火材料，它直接影響著鑄件尺寸，耐火材料膨脹系數(shù)大的，對鑄件尺寸精度影響就越大。

水玻璃工藝及硅溶膠工藝對鑄件尺寸精度影響中（由于耐火材料的不同），我們可清楚的看到區(qū)別。鑄件尺寸超差

澆注時(shí)型殼溫度、金屬液澆注溫度、鑄件在型殼中的位置均會(huì)影響鑄件尺寸。鑄件尺寸超差4、澆注條件對鑄件尺寸的影響①

澆注時(shí)型殼溫度在室溫至900℃之間變化時(shí)，

鑄件尺寸變化將達(dá)1.5%（冷殼和熱殼的區(qū)別）。②金屬液澆注溫度改變了型、芯的過熱情況，從

而使金屬冷卻時(shí)受阻程度不同造成鑄件尺寸的

波動(dòng)。鑄件尺寸超差③相同鑄件處于不同澆注位置時(shí)，金屬液實(shí)際溫

度及鑄件所受壓力均不相同，也會(huì)引起尺寸的

波動(dòng)。砂型鑄件尺寸超差形成原因鑄造工藝（基準(zhǔn)面造型脹砂等）鑄造線收縮率（P320）鑄造工藝工具裝備（模型定位銷）鑄件表面粗糙熔模鑄件表面應(yīng)光潔,表面粗糙度應(yīng)為Ra3.2～

0.8μm(硅溶膠工藝),Ra6.4～

12.8μm(水玻璃工藝)二、熔模鑄件表面粗糙

鑄件表面粗糙是指熔模鑄件表面粗糙度達(dá)不到要求。1、影響熔模表面粗糙度的因素

①壓型表面粗糙度②壓制方式（糊狀模料壓制或液態(tài)模料壓制）③壓制工藝參數(shù)

⑴

熔模表面粗糙度與壓型表面粗糙度及壓制方式的關(guān)系糊狀模料壓制液態(tài)模料壓制壓型表面粗糙度Rα(μm)熔模表面粗糙度Rα(μm)壓型表面粗糙度Rα(μm)熔模表面粗糙度Rα(μm)0.0121.60.0120.0250.201.60.0250.0501.63.20.1000.1003.26.30.200.20鑄件表面粗糙⑵

壓制工藝參數(shù)①采用糊狀模料壓制熔模時(shí)，模料溫度、壓型

溫度、壓注壓力、保壓時(shí)間等都會(huì)對熔模表

面粗糙度產(chǎn)生很大的影響。鑄件表面粗糙②模料溫度和壓型溫度低，壓注壓力小,保壓

時(shí)間短及壓射速度慢均會(huì)使所制熔模表面粗

糙度高。鑄件表面粗糙⑶要得到高質(zhì)量的熔模表面質(zhì)量，應(yīng)注意以下幾個(gè)方面：①講究壓型制作質(zhì)量并加強(qiáng)使用中和保存的管理）。②根據(jù)熔模結(jié)構(gòu),大小,形狀的不同,合理選擇壓

制工藝參數(shù)。③注蠟道尺寸應(yīng)根據(jù)熔模大小合理設(shè)計(jì)。

在熔模表面粗糙度合格的條件下型殼表面粗糙度將成為影響鑄件表面粗糙度的另一個(gè)重要因素。鑄件表面粗糙2、影響型殼表面粗糙度的因素

影響型殼表面粗糙度的因素主要有面層涂料對熔模的濕潤性，即復(fù)印熔模的性能；其次是涂料的粉液比要足夠高，使制得的面層致密；第三是面層的干燥條件。①

對熔模表面應(yīng)清洗干凈，去除油等物質(zhì)。②對水基粘結(jié)劑水玻璃、硅溶膠的涂料加入適量的潤

濕劑（表面活性劑）。③面層涂料的回性

面層涂料配制好后，不能馬上使用，要經(jīng)過12小時(shí)

左右的回性使粘結(jié)劑與耐火粉料充分濕潤后再用。鑄件表面粗糙⑴涂料的濕潤性為使涂料能很好的濕潤熔模，應(yīng)注意以下幾個(gè)方面：鑄件表面粗糙①

硅溶膠和硅酸乙酯水解液粘結(jié)劑本身粘度小，故

配制的面層涂料粉液比較高。⑵面層涂料粉液比對型殼致密性的影響②

水玻璃粘結(jié)劑因自身粘度高，故水玻璃涂料粉液

比很低，但也可以通過降低水玻璃密度：1.26～1.28g/cm3，模數(shù)M3.0～3.2及采用級配石英粉來

提高粉液比。③

關(guān)于級配粉對面層涂料的作用

級配粉是按照一定要求配制的粒度分布合理

的耐火材料:粒度有粗、有細(xì)，分布分散，平

均粒徑適中。用級配粉配制的涂料在高粉液

比的條件下，仍有適宜的涂料粘度和良好的

流動(dòng)性。鑄件表面粗糙⑶面層干燥硬化條件對型殼表面粗糙度的影響

面層干燥硬化條件對型殼表面粗糙度也有很大影響：鑄件表面粗糙①對于水玻璃型殼，面層制好后，硬化前應(yīng)先進(jìn)行1～2小時(shí)以上的自然干燥，使其面層中的溶劑緩

慢的揮發(fā)一部分，以緩沖型殼放入硬化液中的硬

化速度，減少對型殼表面粗糙度的影響.②對于硅溶膠型殼，面層的干燥應(yīng)在濕度相

對高些55%～70%，溫度24～26℃（恒

溫條件下）及風(fēng)速≤1米/秒的工藝條件下

進(jìn)行面層的干燥。鑄件表面粗糙3、金屬液精確復(fù)型的影響因素⑴足夠高的型殼溫度⑵適宜的澆注濕度（3）合格的鋼水

①澆注和金屬液凝固過程中，鑄件表面會(huì)氧化，

而造成鑄件表面粗糙。②金屬液的二次氧化物與型殼中的氧化物有可能

作用，增高鑄件的表面粗糙度。鑄件表面粗糙4、其它影響鑄件表面粗糙度的因素⑴金屬液凝固過程中的二次氧化的影響采取鑄件在保護(hù)氣氛下冷卻是防止上述不良因素和獲得優(yōu)質(zhì)鑄件表面很重要的一環(huán)。②采用高壓水力清砂是保證鑄件表面粗糙度

較好的方法。①噴砂清理的方法比噴丸清理鑄件表面粗糙

度好2級以上。鑄件表面粗糙⑵清理對熔模鑄件表面粗糙度的影響

清理對熔模鑄件表面粗糙度的影響也很大，應(yīng)注意以下幾個(gè)方面：④鑄件的熱處理應(yīng)采取防氧化保護(hù)措施，以免因

鑄件表面氧化而增加鑄件表面粗糙度。

整組鑄件組振殼后，先噴丸再切割，個(gè)別清

不到的地方采用噴砂處理。減少或不用在拋丸

滾筒中進(jìn)行清理。鑄件表面粗糙

⑤液氮清理05年美國ICI年會(huì)上發(fā)表的鑄件新清理法。應(yīng)用液氮將鑄件上型殼和型芯材料清除下去。鑄件表面粗糙原理：

將冷卻（－250°F到到－500°F）加壓（5000psi~5500psi）的液氮高速（2000mph）推進(jìn)到要清理的鑄件組型殼中，幾毫秒內(nèi)液氮由超臨界液體轉(zhuǎn)變?yōu)闅怏w，體積膨脹五倍，使型殼材料從鑄件上剝落下去。被沖擊下來的型殼材料成干燥粉末落到地下。鑄件表面粗糙優(yōu)點(diǎn)——鑄件清潔干凈，不僅能去除型殼，還能

清除鑄件上的鐵皮鱗狀物；——更重要的是它大大減小了對環(huán)境的

危害，從而節(jié)省了廢物處理成本。鑄件表面粗糙砂型鑄鋼件表面粗糙

模樣表面粗糙（模樣表面應(yīng)比鑄件表面低2級）型腔表明粗糙（涂料太少或沒有，面砂粗）鱷魚皮（桔皮）是由于鋼水中的金屬氧化物鑄型中的酸性物發(fā)生中和作用，如呋喃樹脂芯砂的老化（澆注后未經(jīng)再生處理）使供樹脂砂固化用的酸積累，導(dǎo)致中和作用發(fā)生。合金過濾補(bǔ)縮能力不足產(chǎn)生鑄件表面縮松（增加溫度梯度可減少鑄件糊狀凝固傾向）

1、粘砂

三、鑄件表面缺陷

鑄件表面缺陷⑴特征：

粘砂是熔模鑄造中常見的一種表面缺陷。它的特征是在鑄件表面上粘附一層金屬與型殼的化合物或型殼材料。鑄件表面缺陷①

面層為硅砂粉的型殼，澆注鑄鋼件時(shí)，由于

型殼中存有氧化性氣氛，使金屬表面氧化：2Fe+O2=2FeO(氧化亞鐵)

（液、固）（氣）（液、固）⑵形成原因：氧化亞鐵(FeO)與硅酸粉中的主要礦物成分石英作用發(fā)生下列反應(yīng)：2FeO+SiO2=2FeO·SiO2

(硅酸亞鐵)鑄件表面缺陷鑄件表面缺陷

生成的硅酸亞鐵（鐵橄欖石)FeO·SiO2熔點(diǎn)僅1205°C，在高于熔點(diǎn)溫度時(shí)，有很好的流動(dòng)性，能濕潤溶解石英，型殼表面被硅酸亞鐵腐蝕后，顆粒間孔隙則不斷擴(kuò)大，F(xiàn)eO·SiO2進(jìn)一步滲入，凝固后將砂粒和鑄件粘結(jié)在一起，形成了化學(xué)粘砂。

化學(xué)粘砂在金屬液中鉻、鈦、錳等合金元素易氧化。他們的氧化物在高溫時(shí)與型殼中SiO2反應(yīng)也會(huì)生成低熔點(diǎn)化合物，造成化學(xué)粘砂。當(dāng)石英粉中存在金屬氧化物Fe2O3等有害雜質(zhì)時(shí),會(huì)顯著降低型殼耐火度，使粘砂更為嚴(yán)重。鑄件表面缺陷鑄件表面缺陷④澆注溫度過高，鋼水氧化，與型殼發(fā)生界

面反應(yīng),造成化學(xué)粘砂。⑤澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)不合理，造成型殼局部過熱，

也會(huì)造成化學(xué)粘砂。如何防止粘砂(案例）

制殼材料及工藝：

型殼表面孔隙尺寸又與涂料中粉的粒度大小和分布、撒砂粗細(xì)分布、涂料混制工藝等有關(guān)。

金屬熔煉澆注冷卻及金屬與型殼界面氧的控制：

熔煉——

惰性氣體覆蓋法；

澆注——

立刻覆蓋（密封）、蓋內(nèi)保持還原氣氛。

代用材料選擇用熔融石英粉代鋯英粉；用熔融石英砂或硅酸鋁砂代鋯英砂。實(shí)驗(yàn)及試澆考慮了五個(gè)因素四個(gè)水平面層涂料粘度20s30s40s50s金屬牌號4130304ss410ss17-4pH金屬澆注溫度低中低中高高面層粉料中熔融石英%75%FS50FS25FS100ZS產(chǎn)品試用Accucast公司從2004年11月至2005年6月使用50%鋯英50%熔融石英粉做面層、在涂料粘度合適時(shí)，撒硅酸鋁砂，生產(chǎn)的90~95%鑄件無問題。2005年6月后改為鋯英撒砂，8月初改為另一種硅酸鋁砂，鑄件上金屬滲透均在允許范圍內(nèi)。Conbraco工廠用100%200F熔融石英粉做面層，涂料粘度60s（ZahnEZ5號杯），撒硅酸鋁砂，所生產(chǎn)的鑄件表面質(zhì)量很好。需控制的各方面因素有：粉料粒度、涂料粘度、撒砂粗細(xì)；同時(shí)在金屬液熔煉和澆注時(shí)要防止氧化。SPAL工藝在防止金屬液氧化方面有很好的效果，另外，澆注后應(yīng)立刻將鑄件組用密封蓋蓋上，蓋內(nèi)放上可燃材料鋸末、廢蠟等。結(jié)論

粘砂（滲透）缺陷甚至在使用100%鋯英面層時(shí)也會(huì)出現(xiàn)，應(yīng)控制好粉料粒度、涂料粘度、撒砂粒度等，防止金屬液氧化才能得到表面光潔的鑄件。不用或少用鋯英也可獲得很好的鑄件表面，但也要很好的控制各方面因素。這點(diǎn)已被一些精鑄廠的生產(chǎn)實(shí)踐所證明。⑶防止措施

嚴(yán)格控制面層涂料及撒砂中的雜質(zhì)含量，特別

是Fe2O3含量。②

正確選擇型殼耐火材料，做高錳鋼和高溫合金

鋼鑄件時(shí)，面層涂料、撒砂應(yīng)選用中性耐火材

料為宜，如電熔鋼玉或鋯英砂粉等。鑄件表面缺陷③合金在熔煉及澆注時(shí)，應(yīng)盡可能避免金屬液

氧化并充分脫氧、除氣。④在可能的條件下，適當(dāng)降低金屬液澆注溫度，

薄壁件以提高型殼溫度，盡量做到出殼后馬

上澆注為宜。鑄件表面缺陷⑤

改進(jìn)澆注系統(tǒng)，改善型殼散熱條件，防止局

部過熱。2、夾砂、鼠尾鑄件表面缺陷鑄件表面缺陷⑴特征:夾砂—

鑄件表面局部呈翹舌狀金屬疤塊，

金屬疤塊與鑄件間夾有片狀型殼層(砂),又稱結(jié)疤夾砂。鑄件表面缺陷鼠尾—

鑄件表面呈現(xiàn)條紋狀溝痕。夾砂鼠

尾是熔模鑄造中常見的表面缺陷，

常出現(xiàn)在鑄件大平面或過熱處。

由于型殼材料膨脹率不同及工藝操作不當(dāng)產(chǎn)生型殼分層和裂紋，主要有以下幾種情況:①

面層涂料撒砂后干燥、硬化不良。(涂料厚或硬化液濃度不夠溫度低及風(fēng)速不夠)②

面層撒砂太細(xì)，過度層撒砂太粗，造成

過度層與面層結(jié)合不好及砂中粉塵太多。鑄件表面缺陷⑵形成原因:③

涂下層時(shí)，上層存在浮砂未清除。④

涂料粘度過大，涂料流動(dòng)性不好，產(chǎn)生局

部堆積造成硬化不良。鑄件表面缺陷⑤

殘余硬化液作用在下層涂料上，使涂料兩面

硬化，但兩面都硬化不透，使涂料本身形成

未硬化的夾層。⑥型殼澆入金屬后的冷卻過程中，型殼微裂紋內(nèi)的氣體在壓力的作用下形成鼠尾缺陷并伴隨氧化現(xiàn)象．⑶防止措施:①面層型殼充分干燥，硬化。②降低第二層涂料粘度,防止面涂料堆積。③面層撒砂不易過細(xì)，層間撒砂粒度差不易過于

懸殊。④砂中粉塵含量及含水量要盡量小，并注意涂料

前的浮砂去除。鑄件表面缺陷⑦必要時(shí)，在大平面結(jié)構(gòu)的鑄件上加設(shè)工藝筋、工藝孔，防止型殼分層導(dǎo)致鑄件產(chǎn)生此類缺陷。⑤型殼過濕不宜高溫入爐焙燒。⑥盡量避免鑄件的大平面結(jié)構(gòu)平面向上或平面

澆注。鑄件表面缺陷3、麻點(diǎn):鑄件表面缺陷

鑄件表面上有許多密集的圓形淺洼斑點(diǎn)，稱為麻點(diǎn)缺陷。此類缺陷常出現(xiàn)在含Cr<20%,Ni<10%的合金鋼鑄件，碳鋼鑄件上也時(shí)有發(fā)生。未清理前淺凹坑中充滿著熔渣物質(zhì)。鑄件表面缺陷⑴特征：麻點(diǎn)是金屬液中氧化物與型殼材料中氧化物發(fā)生化學(xué)反應(yīng)形成的。經(jīng)光譜分析,缺陷處金屬中硅含量增加，而錳含量極少,熔渣的巖相分析表明，熔渣中含有硅酸鐵，硅酸錳及硅酸鈷等氧化物。鑄件表面缺陷另外，金屬液溫度過高，澆注過程中產(chǎn)生二次氧化,或在氧化氣氛中凝固，也會(huì)造成鑄件產(chǎn)生麻點(diǎn)缺陷。⑵形成原因：②防止和減少金屬氧化，盡量采用快速熔化，

并對金屬液進(jìn)行充分的脫氧。⑶防止措施：①嚴(yán)格控制面層耐火材料中雜質(zhì)含量，特別是Fe2O3等氧化含量。鑄件表面缺陷④采取澆注后在還原性氣氛中凝固，如澆注后馬

上撒些廢蠟或廢機(jī)油等碳?xì)浠衔锊⒓诱置芊猓?/p>

使其造成在還原性氣氛中凝固。⑤第3層使用碳砂撒砂工藝.③提高型殼焙燒溫度，適當(dāng)降低澆注溫度，型殼

澆注時(shí)要盡量保證型殼溫度高，做到快出快澆。鑄件表面缺陷

非真空感應(yīng)熔煉爐的進(jìn)展——

惰性氣體覆蓋保護(hù)法鑄件表面缺陷

在大氣中熔煉，易造成合金液的氧化和吸氣。為解決此問題，惰性氣體覆蓋保護(hù)法得到較大發(fā)展。鑄件表面缺陷SPAL法原理圖液態(tài)惰性氣體覆蓋熔池法SPAL

低溫液態(tài)惰性氣體（氬、氮）滴到熔融金屬表面，迅速氣化并擴(kuò)張，驅(qū)除空氣，形成惰性氣體屏障，保護(hù)熔煉金屬鑄件表面缺陷SPAL法使用現(xiàn)場SPAL法的改進(jìn)

用一種獨(dú)特的氣旋噴頭將液氬或液氮噴成霧狀并氣化，形成均勻的圓錐形氣霧籠罩在熔池表面，提高了氣體利用率，減少了消耗渦輪氣霧法原理鑄件表面缺陷惰性氣體覆蓋熔池法LBI

讓惰性氣體通過層?xùn)艩顢U(kuò)散器，在熔池表面沿水平方向形成氣簾，以保護(hù)合金液鑄件表面缺陷LBI法改進(jìn)

由于柵擴(kuò)散器往往距金屬液面較遠(yuǎn)，耗氣量大，提高了成本，可改為旋風(fēng)式覆蓋法鑄件表面缺陷

該法在很多精鑄廠已用于生產(chǎn)不銹鋼、合金鋼、部分鎳基合金、多種銅合金上，均取得良好效果。鋼水中溶解的氧氣含量減少了60~90%、廢品率下降60~80%，并可使用部分回爐料。鑄件表面缺陷4、鼓脹鑄件表面缺陷水玻璃型殼產(chǎn)生的鑄件鼓脹缺陷多于硅溶膠和硅酸乙酯型殼。⑴特征：鑄件表面局部出現(xiàn)鼓脹現(xiàn)象。鑄件表面缺陷

型殼的常溫強(qiáng)度或高溫強(qiáng)度太低，在型殼脫蠟時(shí)，型殼受蠟料膨脹而蠟料不能及時(shí)排出使局部膨脹變形；或在澆注時(shí)，型殼受高溫金屬液作用而變形，造成鑄件局部出現(xiàn)鼓脹。鑄件表面缺陷⑵形成原因：鑄件表面缺陷

造成型殼常溫強(qiáng)度及高溫強(qiáng)度不高的主要原因與粘結(jié)劑種類、耐火材料種類及質(zhì)量和制殼工藝等因素有關(guān)。①嚴(yán)格控制耐火材料的質(zhì)量,使用雜質(zhì)含量低的

耐火材料。②選用適宜粘結(jié)劑,提高型殼高溫強(qiáng)度。③根據(jù)鑄件大小、形狀正確選擇型殼層數(shù)，件

大時(shí)適當(dāng)增加制殼層數(shù)。鑄件表面缺陷⑶防止措施：

根據(jù)制殼工藝，保證型殼制造時(shí)的涂掛撒砂均

勻，及干燥、硬化效果。⑤適當(dāng)提高脫蠟介質(zhì)濃度及溫度，縮短脫蠟時(shí)間。鑄件表面缺陷⑦對大平面易產(chǎn)生膨脹的部位加設(shè)工藝筋或工藝孔⑥適當(dāng)降低澆注溫度，必要時(shí)采用磌砂澆注。5、金屬刺（毛刺）鑄件表面缺陷⑴特征：

鑄件表面上有分散或密集的微小突刺，稱為金屬刺（或毛刺)。鑄件表面缺陷⑵形成原因：

型殼面層不致密,有很多孔洞缺陷，澆注時(shí)金屬液進(jìn)入型殼孔洞造成金屬刺缺陷。①面層涂料粘度過低，粉液比太低造成型殼表面

孔洞多,不致密。②涂料同模料的潤濕角大于涂料對耐火材料的潤濕角，也就是說耐火材料對涂料的潤濕性比對模料好，使涂料局部脫離開蠟?zāi)１砻妫瑥亩谛蜌け砻嫘纬梢恍﹩蝹€(gè)或密集的小孔洞。鑄件表面缺陷②面層涂料中加入適量潤濕劑(表面活性劑)0.3%

左右,并使蠟?zāi)３浞置擋?，改善涂料與蠟?zāi)５?/p>

潤濕能力。⑶防止措施：①對水玻璃面層涂料，應(yīng)適當(dāng)降低水玻璃密度。

（d=1.26～1.27/cm3）選用級配粉，保證面層

涂料有足夠的粉液比。鑄件表面缺陷⑤面層涂料撒砂后，先自然干燥1小時(shí)以上再

硬化，以減小硬化時(shí)的膠凝收縮。③保證面層涂料厚度，不可太薄，撒砂粒度

合理選擇，不可太粗。④涂料充分?jǐn)嚢韬突匦?回性≥12小時(shí))。鑄件表面缺陷6、金屬珠（鐵豆）鑄件表面缺陷

鑄件表面有突出的球形金屬顆粒，常出現(xiàn)在鑄件凹槽或拐角處。⑴特征：鑄件表面缺陷

面層涂料中含氣泡或涂料對蠟?zāi)５臐櫇裥圆?，在涂掛涂料時(shí)，在凹槽的拐角處留有氣泡，造成型殼表面存在珠形孔洞，澆注時(shí)金屬液進(jìn)入孔洞形成突出在鑄件表面上的金屬珠。⑵形成原因：鑄件表面缺陷②除在攪拌涂料時(shí)應(yīng)防止卷入氣體外，配好

的涂料留有足夠的時(shí)間使氣體逸出。⑶防止措施:①面層涂料加入改善潤濕性的表面活性劑后，

應(yīng)加入0.1～

0.3%的消泡劑。鑄件表面缺陷⑤有條件時(shí)可采用真空涂面層涂料。③蠟?zāi)３浞置擋ヒ愿纳仆繏煨?。④掛面層涂料時(shí)，用壓縮空氣吹去存留在蠟?zāi)?/p>

凹槽、拐角處的氣泡。鑄件表面缺陷孔洞類缺陷的氣體鋼中的氣體

鋼中的氣體主要是氫、氮和氧，危害最大的是氫。2-46嚴(yán)格的限制標(biāo)準(zhǔn)是：[H]：1~3PPm[O]：60~80PPm[N]：80~110PPm*1PPm=10-6=0.0001%2-472-481）氫氫的危害：①產(chǎn)生大量細(xì)小的氣孔、針孔，存在于鑄件表皮

下（白點(diǎn)）——冷卻較慢；②以極微小的質(zhì)點(diǎn)在晶格內(nèi)部析出，形成很高的

應(yīng)力狀態(tài)（氫脆）——冷卻較快。2-492[H]=H2↑[H]↑→塑性、韌性↓↓（FeO）+2[H]=H2O+[Fe]例：生產(chǎn)薄壁鑄鋼件的工廠，由于針孔報(bào)廢的鑄件占廢品總量的40%左右。2-502）氮氮的危害：①在鋼中形成針孔、氣孔；②和某些元素（Si、Zr、Al等）生產(chǎn)氮化物。例：若鋼水中N和Al的含量過高，則易生成AlN，產(chǎn)生“石狀斷口”（脆性斷裂）。2-512）氮好的用途：氮擴(kuò)大A體區(qū)（其作用為Ni的20倍）可用于制造Cr-Mn-N、Cr-Ni-N不銹鋼，其加入量為0.20~0.35%（以BN、CrN、ZrN合金加入）。2-523）氧固態(tài)鋼中溶解度很小。在500℃以下，氧在γ-Fe（A體）中只能溶0.002~0.003%，在α-Fe（F體）中溶解<0.001%2-53氧的危害：①產(chǎn)生氣孔[C]+[FeO]→[Fe]+CO↑②形成SiO2、FeO、MnO、Al2O3等非金

屬夾雜物③FeO和FeS作用，生成低熔點(diǎn)共晶

進(jìn)入鑄件中2-544）除氣措施①熔煉時(shí)脫碳、脫氧：FeO+C→Fe+CO↑；②澆注前靜置（如3~5分鐘）；③真空熔煉；④其他方法，如AOD法。2-551、氣孔(集中性氣孔)四、孔洞類缺陷

孔洞類常見缺陷主要有：氣孔、渣氣孔、縮孔、縮松等缺陷.

鑄件上存在著光滑孔眼缺陷,往往出現(xiàn)在鑄件個(gè)別部位。⑴特征：孔洞類缺陷⑵形成原因:①型殼焙燒不充分,澆注時(shí)型殼中產(chǎn)生大量氣

體侵入金屬液中(侵入性氣孔)

。②澆注方法不合理，澆注時(shí)卷入氣體進(jìn)入型腔(此類為卷入性氣孔)?？锥搭惾毕茛芙饘僖好撗?、除氣不充分。③澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)不合理,型殼排氣不好?？锥搭惾毕茛欠乐狗椒?①適當(dāng)提高焙燒溫度，并保證足夠的保溫時(shí)間≥20分鐘。④熔煉過程中盡量避免氧化、吸氣,澆注前金屬

液充分脫氧、除氣。③合理設(shè)置排氣道，盡可能采用底注式澆注系統(tǒng)?？锥搭惾毕茛谑炀氄莆諠沧⒎椒?，引流要準(zhǔn)，澆注要穩(wěn)，

避免卷入氣體進(jìn)入型腔。2、彌散性氣孔（析出性氣孔）孔洞類缺陷

鑄件上有分散或密集的孔眼，有時(shí)在整個(gè)截面上都有,有時(shí)出現(xiàn)在鑄件皮下，加工后出現(xiàn)(此類又稱皮下氣孔）。⑴特征：孔洞類缺陷

此類氣孔的產(chǎn)生主要是由于金屬液中所含氣體，隨溫度降低氣體溶解度減小，過飽和氣體從金屬液中析出形成氣泡，在鑄件凝固前未能上浮逸出而造成，由于是金屬液析出氣體所形成，故又稱析出性氣孔。⑵形成原因:孔洞類缺陷②嚴(yán)格控制熔煉工藝，避免熔煉過程中的鋼

水氧化和吸氣。⑶防止方法：①選用清潔爐料并減少回爐料用量,爐料要干

燥,采用預(yù)熱爐料更好?？锥搭惾毕茛壅莆照_的脫氧方法，脫氧充分,提高鋼水純凈。④鎮(zhèn)靜鋼液后澆注，使氣體逸出。3、渣氣孔孔洞類缺陷

鑄件表面存在著夾雜物與氣孔并存的孔眼，呈分散狀。⑴特征：孔洞類缺陷此類缺陷的產(chǎn)生主要是熔煉過程中所使用的金屬爐料不干凈或回爐料過多，產(chǎn)生了較多的金屬夾雜物，金屬液脫氧除氣不充分使鋼液中含氣量多或型殼焙燒不充分澆注時(shí)產(chǎn)生氣體,鑄件凝固后產(chǎn)生渣氣孔。⑵形成原因:孔洞類缺陷④

充分焙燒型殼，保證保溫時(shí)間。⑶防止方法：①選用清潔爐料并減少回爐料用量。②嚴(yán)格控制熔煉工藝，加強(qiáng)脫氧、除渣、除氣。③

鎮(zhèn)靜鋼液,使夾雜物及氣體上浮逸出?？锥搭惾毕萦绊懸蛩兀?）化學(xué)成分：C：碳對實(shí)際流動(dòng)性的影響最大。C↑→熔點(diǎn)↓→實(shí)際

流動(dòng)性↑。

真正的流動(dòng)性與結(jié)晶間隔有關(guān)，間隔大，流動(dòng)性↓。S：惡化流動(dòng)性——由于MnS夾雜。P：>0.05%，流動(dòng)性↑（∵P使液相線↓）。Si：由于能起脫氧和鎮(zhèn)靜作用，故能使流動(dòng)性↑。2-19影響因素（2）鋼液中的氣體和夾雜物：

氣體↑，夾雜物↑→流動(dòng)性↓①脫碳處理越好→氣體、夾雜上浮，清理越徹底→流動(dòng)性↑②脫氧操作越合適→流動(dòng)性↑2-20例：脫氧操作對鋼水流動(dòng)性影響脫氧劑種類及加入次序先加Si-Fe后加Mn-Fe先加Mn-Fe后加Si-FeAl-Mn-Si或Si-Ca流動(dòng)性（螺旋試樣，mm）65140150-1802-21討論：原因：對氧的親和力：Mn<Si<Al①先加Mn-Fe后加Si-Fe：則先生成MnO，后生成SiO2，然后互相作用生成MnSiO3——低熔點(diǎn)，呈球狀，容易集聚上浮，去除。②先加Si-Fe，后加Mn-Fe：則先生成大量SiO2，加Mn-Fe后只生成少量MnO，最后也只有少量MnSiO3

，而大量的SiO2以固態(tài)尖角形質(zhì)點(diǎn)存在于鋼液中，不易積聚，尺寸小，成為夾雜。③復(fù)合脫氧劑（Al-Mn-Si，Si-Ca）：更易形成復(fù)合低熔點(diǎn)鹽。2-22影響因素（3）澆注溫度和澆注速度①澆注溫度越高，流動(dòng)性越好。但太高的澆注溫度，易導(dǎo)致熱裂、粘砂、晶粒粗大等缺陷，所以也要適當(dāng)控制。2-23鑄造碳鋼的澆注溫度及過熱度牌號液相線溫度℃出鋼溫度℃澆注溫度℃過熱度℃ZG15ZG25ZG35ZG45ZG55152515151500149014801600~16201590~16101580~16001570~15901570~15901560~15901550~15801540~15801530~15701530~157035~6035~6040~8040~8050~902-24②澆注速度以快為宜，但不能過快，否則沖壞鑄型，造成廢品。例下表。鑄造碳鋼的澆注速度鑄件壁厚（mm）型腔由液面上升速度mm/s30201020~2430~3660~722-25

鑄件內(nèi)部存在的表面粗糙、形狀不規(guī)則的粗大且集中的孔洞。4、縮孔⑴特征：孔洞類缺陷收縮（1）鑄造碳鋼的收縮過程：分為液態(tài)收縮、凝固收縮和固態(tài)收縮三過程。三階段的收縮量總和稱為體積總收縮率。2-26如：0.30%C碳鋼D=7.84g/cm3總體積收縮率：11.6%（1593-20℃）其中：液態(tài)（1593~1504℃）：1.4%

凝固（1504~1454℃）：3.0%

固態(tài)（1454~20℃）：7.2%2-27碳鋼的體積總收縮率（%）含碳量（%）0.100.400.701.00體積總收縮率（%）10.511.312.114.02-28（2）縮孔和縮松

碳鋼在液態(tài)階段和凝固階段的收縮表現(xiàn)為金屬體積的縮小，液面下降，稱為“體收縮”?！绑w收縮”產(chǎn)生縮孔和縮松。2-29縮孔和縮松的數(shù)量和分配與下述因素有關(guān)：①與含碳量即結(jié)晶溫度間隔有關(guān)。間隔大，由于樹枝晶發(fā)達(dá)，縮松傾向加大；見下圖。2-302-31縮孔和縮松的數(shù)量和分配與下述因素有關(guān)：②過熱溫度越高，冒口補(bǔ)縮越好，縮孔率越大。見下表。2-32ZG25的縮孔率過熱溫度1500155016501750縮孔率%6.37.49.511.6③增大結(jié)晶冷卻速度，有利于減少縮松。其原因是由于加大液相中的溫度梯度，限制了樹枝晶的發(fā)展，改善了補(bǔ)縮條件，從而縮松↓，但縮孔↑。

例如金屬型的縮松比例較小?？s孔和縮松的數(shù)量和分配與下述因素有關(guān)：2-33（3）線收縮

碳鋼在固態(tài)階段的收縮表現(xiàn)為鑄件尺寸上的縮小，成為“線收縮”，其為產(chǎn)生應(yīng)力、變形、開裂的原因。碳鋼自由收縮率為2.20~2.40%

碳鋼受阻收縮率為2.00~2.20%2-342-35

合金在液態(tài)收縮和凝固時(shí)，鑄件某部位（通常是最后凝固的熱節(jié)處）不能及時(shí)得到液體金屬的補(bǔ)縮，而形成縮孔。如熱節(jié)過多過大、澆冒口設(shè)計(jì)不當(dāng)，不利于順序凝固，使鑄件熱節(jié)處得不到金屬液補(bǔ)充、澆注溫度過高，散熱條件差造成局部過熱。⑵形成原因:孔洞類缺陷⑶防止方法：①改進(jìn)鑄件結(jié)構(gòu)，力求壁厚均勻，減少熱節(jié)，有利于順序凝固。②合理設(shè)置澆冒口系統(tǒng)（包括合理確定內(nèi)澆口的位置、內(nèi)澆口的大小、形狀)以保證造成順序凝固。（確保補(bǔ)縮的鋼水的溫度）孔洞類缺陷③

合理組裝模組,使鑄件間有一定距離，防止局部過熱。④

適當(dāng)提高型殼溫度，以降低澆注溫度，保證型殼和金屬液澆注溫度的合理性?？锥搭惾毕茛?/p>

改進(jìn)熔煉工藝，減少金屬液中氣體和氧化物，提高其流動(dòng)性和補(bǔ)縮能力。⑤

保證澆道、澆口杯充滿，或在澆口杯和冒口上加發(fā)熱劑、保溫劑。5、縮松孔洞類缺陷

鑄件內(nèi)部有許多細(xì)小、分散且形狀不規(guī)則孔壁粗糙的孔眼,稱為縮松。⑴特征：孔洞類缺陷

金屬液在型殼中凝固時(shí)，當(dāng)合金凝固溫度范圍較大就會(huì)形成較寬的凝固區(qū)域，在凝固區(qū)域內(nèi)是按“體積凝固”方式進(jìn)行凝固的。即在該區(qū)域內(nèi)同時(shí)形成晶核并長大，到凝固后期,固相比例大，枝晶生長連成骨架，把未凝固金屬液分割成孤立的或近乎孤立的小熔池，這些金屬液在凝固時(shí)就難以得到補(bǔ)縮，從而形成了許多細(xì)小、分散的小孔，即形成了縮松。⑵形成原因:孔洞類缺陷③提高局部熱節(jié)的凝固冷卻速度，減少熱節(jié)的過熱度。⑶防止方法:①合理改進(jìn)鑄件結(jié)構(gòu)，改善凝固速度。②改善型殼散熱條件，避免型殼形成局部熱點(diǎn)?？锥搭惾毕茛薷倪M(jìn)熔煉工藝，減少金屬液含氣量。④適當(dāng)降低澆注溫度，避免鑄件凝固時(shí)形成較寬的凝固區(qū)域,減緩體收縮率。⑤合理設(shè)置澆注系統(tǒng)，應(yīng)避免澆注時(shí)金屬液沖擊固定點(diǎn)形成局部過熱點(diǎn)?？锥搭惾毕萆靶丸T鋼件裂紋鑄鋼件容易產(chǎn)生開裂，其分類：裂紋熱裂——斷口氧化，呈暗黑色，且形狀彎曲

（有樹枝晶特征）；冷裂——斷口齊整、潔凈、呈銀白色。2-36（1）熱裂產(chǎn)生的條件①金屬具有較大的線收縮，且受到阻礙；②液態(tài)金屬中存在低熔點(diǎn)夾雜的偏析；③液態(tài)金屬流動(dòng)性差。2-37（2）熱裂形成的過程①熱裂出現(xiàn)的溫度范圍——凝固后期，

固相線附近；②鑄件收縮過程中由于受型芯阻礙作用

受到拉力；2-38（2）熱裂形成的過程③鑄件凝固形成固體骨架時(shí)存在一層低熔點(diǎn)薄

膜。薄膜強(qiáng)度很低，高溫塑性差，易于斷裂。

如0.30%C碳鋼，在1410~1385℃時(shí)，σb=0.76~2.15N/mm2，δ=0.23~0.44%。2-392-40（3）熱裂的影響因素：①化學(xué)成分：0.20%C左右（包晶點(diǎn)），Mn↑，P、S↓——熱裂抗力↑。見上圖②工藝因素：a.熔煉工藝b.鑄件結(jié)構(gòu)特點(diǎn)c.澆注溫度d.造型工藝e.砂型（芯）的潰散性2-41防止鑄鋼件產(chǎn)生熱裂的措施1鑄鋼件在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上應(yīng)注意:適當(dāng)?shù)膱A角過渡加強(qiáng)筋的設(shè)計(jì)避免十字交叉結(jié)構(gòu),減少熱節(jié)力求鑄件壁厚均勻,盡量使不同截面之間平緩過渡2在鑄造工藝上應(yīng)注意:

在易于產(chǎn)生熱烈的部位設(shè)置與裂紋方向垂直的防裂筋設(shè)計(jì)澆注系統(tǒng)時(shí),避免熱點(diǎn)集中

鑄型中適當(dāng)設(shè)置冷鐵或保溫材料,調(diào)節(jié)溫度場確保充分補(bǔ)縮3熔煉工藝過程控制,提高冶金質(zhì)量嚴(yán)格爐料管理,防止有害元素和雜質(zhì)入爐做好氧化期工作,減少非金屬夾雜物,盡量降低磷含量盡量降低硫含量做好脫氧工作,出鋼時(shí)爐渣中FeO含量不應(yīng)超過0.5%其它用樹脂自硬砂工藝鑄造鑄鋼件時(shí)，鑄件壁相交的轉(zhuǎn)角處易出現(xiàn)條狀斷裂的裂紋缺陷，由芯子形成的內(nèi)腔轉(zhuǎn)角處，是特別容易產(chǎn)生裂紋的部位。應(yīng)加強(qiáng)芯子內(nèi)部和芯頭處的排氣，并采取加大圓角半徑、增加涂料層厚度適當(dāng)放置冷鐵等措施冷裂

鑄件完全凝固后，冷卻至塑性——彈性轉(zhuǎn)變溫度（600~700℃）以下時(shí)產(chǎn)生的裂紋稱為冷裂。2-42（1）冷裂產(chǎn)生的原因

鑄件中的內(nèi)應(yīng)力（熱應(yīng)力和收縮應(yīng)力等之和）超過了鋼在此時(shí)的強(qiáng)度。2-43（2）冷裂的影響因素①化學(xué)成分

低碳鋼塑性好，不易產(chǎn)生冷裂；高碳鋼塑性差，容易產(chǎn)生冷裂。P、S促進(jìn)冷裂；P的危害作用比S大。2-44（2）冷裂的影響因素②工藝因素：a.熔煉工藝：脫氧程度——若夾雜物多，使鋼的塑

性、強(qiáng)度降低，導(dǎo)致冷裂；b.鑄件結(jié)構(gòu)：各部分壁厚相差大，由于收縮時(shí)間不一

樣，易使鑄件開裂；c.開箱時(shí)間：在砂箱中冷卻慢，在空氣中冷卻快，內(nèi)

應(yīng)力大；d.水爆清砂。2-451、冷裂—

鑄件上連續(xù)地直線或折線及圓滑曲線狀穿過晶體的裂紋，稱為冷裂。五、熔摸鑄件裂紋缺陷

外型呈寬度均勻的細(xì)長直線或折線及圓滑曲線，而且常常穿過整個(gè)鑄件截面，斷口干凈，具有金屬光澤或輕微的氧化色。（說明裂紋出現(xiàn)在較低溫度)⑴特征：裂紋缺陷①鑄件結(jié)構(gòu)不合理鑄件壁厚懸殊造成各部份冷卻速度差別過大及鑄件收縮阻力過大，使鑄件在冷卻過程中產(chǎn)生較大收縮應(yīng)力或應(yīng)力集中。⑵產(chǎn)生原因：裂紋缺陷②合金成分和熔煉質(zhì)量對冷裂的影響

鋼水脫氧不良或澆注不當(dāng)時(shí)，產(chǎn)生的氧化夾雜物、縮孔、氣孔和粗大樹枝晶，成為裂紋萌生核心，促使冷裂形成。裂紋缺陷C、Cr、Ni含量相對較高時(shí)，增大鋼的冷裂

傾向。P增加鋼的冷脆性（特別是含量＞0.1%時(shí)）③型殼的退讓性差。裂紋缺陷④外界因素的原因：清殼過早、清殼、修整、機(jī)加工過程中受到碰撞，殘留應(yīng)力引起鑄件開裂。②正確設(shè)置澆注系統(tǒng),使鑄件各部份的冷卻速度趨于一致。①改進(jìn)鑄件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，壁厚力求均勻，平滑過渡，內(nèi)腔圓角足夠大，設(shè)置工藝筋且合理，盡量減小對鑄件收縮的阻力。⑶防止措施：裂紋缺陷

加強(qiáng)金屬液的熔煉質(zhì)量，脫氧除渣盡量徹底，減少鑄件中氣孔、夾雜物等情況，并嚴(yán)格控制有害雜質(zhì)P、S、Al等。④盡量減少型殼層數(shù)，以提高型殼退讓性。裂紋缺陷⑦避免人為的損壞。⑤為減少鑄件內(nèi)應(yīng)力，可適當(dāng)降低澆注溫度及冷卻速度，延長鑄件在型內(nèi)的冷卻時(shí)間（培箱澆注）。⑥對殘留應(yīng)力大或裂紋傾向嚴(yán)重的鑄件，清理、加工前進(jìn)行熱時(shí)效。裂紋缺陷2、熱裂（常見及危害較大）

熱裂是中碳鋼、合金鋼最常見和危險(xiǎn)較大

的缺陷之一。裂紋缺陷內(nèi)裂:通常產(chǎn)生在鑄件最后凝固的地方(熱節(jié)處)有時(shí)出現(xiàn)在縮孔的下部,不規(guī)則、有分叉。⑴特征：外裂：裂口從鑄件表面開始，逐漸延伸到內(nèi)部呈表面寬而內(nèi)部窄,裂紋被氧化而變色。裂紋缺陷⑵產(chǎn)生原因和影響因素：

四大主要因素:裂紋缺陷鑄件結(jié)構(gòu)鑄造合金澆注系統(tǒng)冷卻速度—

內(nèi)尖角處應(yīng)力集中,鑄件收縮受阻時(shí)產(chǎn)生

拉長作用。①鑄件結(jié)構(gòu)的影響：—

熱節(jié)和轉(zhuǎn)角部位較多的鑄件,這些部位

凝固較慢。裂紋缺陷—

厚薄不勻，冷卻快慢不同，薄處先凝強(qiáng)度較

高，厚部位凝固時(shí)，收縮應(yīng)力集中于此處?！?/p>

澆冒口設(shè)計(jì)不合理，對鑄件收縮起到阻礙作

用，增大鑄件收縮應(yīng)力。裂紋缺陷a)含C（碳）量對熱裂的影響（與澆注溫度及含錳量關(guān)系不大）0.2%時(shí)抗熱裂性最大；＜0.2%時(shí)抗熱裂性隨含C量增加而增加；＞0.2～0.5%時(shí)抗熱裂性隨含C量增加而減小;＞0.5%時(shí)抗熱裂性隨含C量增加而增加。②鑄造合金性質(zhì)的影響：

—合金的化學(xué)成分影響裂紋缺陷Si的影響不顯著，在0.2-0.6%范圍內(nèi)提高Si量，會(huì)使熱裂傾向略有減弱，但Si對流動(dòng)性有易。b)P、S降低抗熱裂性Mn具有良好的抗熱裂性，1.0%以下提高M(jìn)n含量能提高抗裂性。裂紋缺陷①合金液體中有H、O、N等氣體時(shí)，將在合金結(jié)晶過程中析出在晶界液膜處，切割了合金組織,削弱了晶粒間的聯(lián)系，降低了合金固—液態(tài)時(shí)期的強(qiáng)度，而加大熱裂傾向?！辖鹨后w中氣體和夾雜物的危害裂紋缺陷非金屬夾雜物（氧化物、硫化物、硅酸鹽等）存在于合金液體中，由于其熔點(diǎn)低，凝固中也會(huì)析出在晶界液膜處，并以薄膜狀，長條形和鏈狀等幾何形狀分布在晶粒邊界造成熱裂，危害最大。裂紋缺陷

對于壁厚相差較大的鑄件，內(nèi)澆口設(shè)置在壁厚處增大了鑄件熱應(yīng)力或熱節(jié)較多的鑄件設(shè)置了多個(gè)內(nèi)澆口造成了鑄件線收縮受阻增加了鑄件的熱裂傾向。

厚壁件冷卻速度慢或薄壁件冷卻速度太快也會(huì)增加熱裂傾向。—

澆注系統(tǒng)和冷卻速度的影響裂紋缺陷⑶防止措施：①改進(jìn)鑄件結(jié)構(gòu)，減少壁厚差，平滑圓角過度，減小應(yīng)力集中。②

改善型殼退讓性，正確選擇型殼。裂紋缺陷④嚴(yán)格控制金屬液中氣體含量及減少或改變非金屬夾雜物的形態(tài)。如碳鋼、合金鋼的變質(zhì)處理（加入0.3%以下的合金或稀土元素：釩、鈰、鈦、鈮）。③

嚴(yán)格控制及調(diào)整合金成分,特別是P、S的含量。裂紋缺陷⑥正確控制鑄件冷卻速度,厚壁件易提高冷卻速度,薄壁件冷卻速度不易過高，以減小熱裂傾向。⑤改進(jìn)澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì),特別是內(nèi)澆口位置的設(shè)置及大小、數(shù)量。裂紋缺陷1、鑄件脆斷(氫脆)

六、其它類缺陷主要指鑄鋼件斷裂,斷面晶粒粗大，呈冰糖狀。⑴特征:其它類缺陷

熔煉過程中脫氧劑(鋁)用量過高，或金屬液中硫、硼含量過高及金屬液嚴(yán)重過熱等造成鑄件晶粒粗大，晶粒邊界上分布著氮化鋁、硫化錳和網(wǎng)狀硼化物，使鋼(鑄件)塑性和沖擊韌性顯著降低,從而導(dǎo)致鑄件晶間脆性斷裂。

由于金屬液吸氫嚴(yán)重時(shí)，也會(huì)產(chǎn)生鑄件脆性斷裂，又稱為氫脆。⑵形成原因:其它類缺陷③嚴(yán)格控制熔煉工藝，防止鋼液嚴(yán)重過熱和吸氫。⑶防止方法:①嚴(yán)格控制脫氧劑(鋁)的加入量≤0.1%,且脫氧時(shí)應(yīng)盡可能使鋁在鋼液中分布均勻。②采用潔凈的爐料，提高爐襯質(zhì)量，防止硫、硼及其它有害雜質(zhì)混入鋼液。(鋼液中含硼量不得超過0.005%)其它類缺陷2、變形其它類缺陷

鑄件鑄態(tài)的幾何形狀與圖樣不一樣，稱為變形或鑄態(tài)變形。⑴特征:其它類缺陷⑵形成原因:①

熔模變形：

取模力不均造成熔模變形；熔模壁厚不均冷卻時(shí)因溫度分布不均，造成因熱應(yīng)力引起的變形；熔模存放時(shí)溫度過高，接近模料軟化點(diǎn)引起變形等。其它類缺陷

型殼強(qiáng)度低(高溫強(qiáng)度)時(shí)，型殼在焙燒、澆注時(shí)受自重或金屬液壓頭作用引起的變形。②型殼變形：其它類缺陷

鑄件凝固后期冷卻至室溫的過程中,