鑄鋼件常常會(huì)出現(xiàn)砂眼、氣孔、裂紋、縮松、縮孔和夾雜物等各種鑄造缺陷, 生產(chǎn)控制有難度。鑄鋼的鑄造工藝特點(diǎn):鑄鋼的熔點(diǎn)較高,鋼液易氧化、鋼水的流動(dòng)性差、收縮性大,其體收縮率為10~14%,線收縮為1.8~2.5%。為防止鑄鋼件產(chǎn)生澆不足、冷隔、縮孔和縮松、裂紋及粘砂等缺陷,需要采取較為復(fù)雜的工藝措施。
由于鋼液的流動(dòng)性差,為防止
鑄鋼件產(chǎn)生冷隔和澆不足,鑄鋼件的壁厚不能小于8mm;澆注系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)力求簡(jiǎn)單;采用干鑄型或熱鑄型;適當(dāng)提高澆注溫度,一般為1520°~1600℃,因?yàn)闈沧囟雀?,鋼水的過(guò)熱度大、保持液態(tài)的時(shí)間長(zhǎng),流動(dòng)性變好。由于鑄鋼的收縮量較大,為防止鑄件出現(xiàn)縮孔、縮松缺陷,在鑄造工藝上大都采用冒口、冷鐵和補(bǔ)貼等措施,以實(shí)現(xiàn)順序凝固。為防止鑄鋼件產(chǎn)生縮孔、縮松、氣孔和裂紋缺陷,應(yīng)使其壁厚均勻、避免尖角和直角結(jié)構(gòu)、在鑄型用型砂中加鋸末、在型芯中加焦炭、以及采用空心型芯和油砂芯等來(lái)改變砂型或型芯的退讓性和透氣性。鑄鋼的熔點(diǎn)高,相應(yīng)的其澆注溫度也高。高溫下鋼水與鑄型材料相互作用,極易產(chǎn)生粘砂缺陷。因此,應(yīng)采用耐火度較高的人造石英砂做鑄型,并在鑄型表面刷由石英粉或鋯砂粉制得的涂料。為減少氣體來(lái)源、提高鋼水流動(dòng)性及鑄型強(qiáng)度,大多鑄鋼件用干型或快干型來(lái)鑄造。
鑄鋼件常見(jiàn)的鑄造缺陷:鑄鋼件在生產(chǎn)過(guò)程中經(jīng)常會(huì)發(fā)生各種不同的鑄造缺陷,常見(jiàn)的缺陷形式有:砂眼、粘砂、氣孔、縮孔、縮松、夾砂、結(jié)疤、裂紋等。砂眼缺陷:砂眼是由于金屬液從砂型型腔表面沖下來(lái)的砂粒(塊),或者在造型、合箱操作中落入型腔中的砂粒(塊)來(lái)不及浮入澆冒系統(tǒng),留在鑄件內(nèi)部或表面而造成的。砂眼缺陷處內(nèi)部或表面有充塞著型(芯)砂的小孔,是一種常見(jiàn)的鑄造缺陷。粘砂缺陷:在鑄件表面上,全部或部分覆蓋著一層金屬(或金屬氧化物)與砂(或涂料)的混(化)合物或一層燒結(jié)構(gòu)的型砂,致使鑄件表面粗糙,難于清理。粘砂多發(fā)生在型、芯表面受熱作用強(qiáng)烈的部位,分機(jī)械粘砂和化學(xué)粘砂兩種。機(jī)械粘砂是由金屬液滲入鑄型表面的微孔中形成的,當(dāng)滲入深度小于砂粒半徑時(shí),鑄件不形成粘砂,只是表面粗糙,當(dāng)滲入深度大于砂粒半徑時(shí),便形成機(jī)械粘砂,化學(xué)粘砂是金屬氧化物和造型材料相互進(jìn)行化學(xué)作用的產(chǎn)物,與鑄件牢固地結(jié)合在一起而形成的。氣孔缺陷:在鑄件內(nèi)部,表面或近于表面處,有大小不等的光滑孔眼,形狀有圓的,長(zhǎng)的及不規(guī)則的,有單個(gè)的,也有聚集成片的。顏色有白色的或帶一層暗色,有時(shí)覆有一層氧化皮。由于氣體的來(lái)源和形成原因不同,氣孔的表現(xiàn)形式也各不相同,有侵入性氣孔、析出性氣孔和反應(yīng)性氣孔??s孔縮松缺陷:在鑄件厚斷面內(nèi)部,熱節(jié)處或軸心等凝固的地方,形成不規(guī)則的表面粗糙的孔洞,該處晶粒粗大,往往帶有樹枝晶.孔洞大而集中的為縮孔,孔眼小而分散的稱為縮松。主要是由于鑄件在冷卻凝固時(shí)所產(chǎn)生的液態(tài)收縮和凝固收縮遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于固態(tài)收縮,且在鑄件凝固的地方得不到金屬液的補(bǔ)充造成的。裂紋缺陷:裂紋分為冷裂和熱裂。冷裂指鑄件凝固后冷卻到彈性狀態(tài)時(shí),因鑄件局部的鑄造應(yīng)力大于合金的強(qiáng)度而引起的裂紋;熱裂是鑄件在凝固末期或終凝后不久,鑄件尚處于強(qiáng)度和塑性很低狀態(tài)下,因鑄件固態(tài)收縮受阻而引起的裂紋。白點(diǎn)是淬透性高的合金鋼鑄件在快速冷卻時(shí),因析出氫及產(chǎn)生較高的組織應(yīng)力和熱應(yīng)力而引起的微細(xì)裂紋。