铸造缺点分类及原因剖析
时间: 2025-08-20 15:56:58 | 作者: 乐鱼网页
铸造用的原资料为铸锭、轧材、挤材及锻坯。而轧材、挤材及锻坯分别是铸锭经轧制、揉捏及铸造加工成的半成品。正常的情况下,铸锭的部缺点或表面缺点的呈现有时是不行避免的。例如,部的成分与安排偏析等。原资料存在的各种缺点,不只会影响锻件的成形,并且将影响锻件的终究质量。
依据不彻底的计算,在航空工业体系中,导致航空锻件作废的许多原因中,因为原资料固有缺点引起的约占一半左右。因而,千万不行无视原资料的质量操控作业。
折叠构成的原因是当金属坯料在轧制进程中,因为轧辊上的型槽定径不正确,或因型槽磨损面发生的毛刺在轧制时被卷进,构成和资料表面成必定倾角的折缝。对钢材,折缝有氧化铁搀杂,四周有脱碳。折叠假定在铸造前不去掉,或许会导致锻件折叠或开裂〔见实例4〕。
结疤的构成是因为浇铸时钢液飞溅而凝结在钢锭表面,轧制时被压成薄膜,贴附在轧材的表面,即为结疤。锻后锻件经酸洗整理,薄膜将会脱落而成为锻件表面缺点。
7.碳化物偏析碳化物偏析经常在含碳高的合金钢中呈现。其特征是在部分区域有较多的碳化物集合。它主要是钢中的莱氏体共晶碳化物和二次网状碳化物,在开坯和轧制时未被打碎和均匀散布构成的。碳化物偏析将下降钢的铸造变形功能,易引起锻件开裂。锻件热处理淬火时简单部分过热、过烧和淬裂。制成的刀具使用时刃口易崩裂,见实例37、38。
8.铝合金氧化膜铝合金氧化膜一般多坐落模锻件的腹板上和分模面邻近。在低倍安排上呈微细的裂口,在高倍安排上呈涡纹状,在断口上的特征可分两类:其一,呈平坦的片状,色彩从银灰色、浅黄色直至褐色、暗褐色;其二,呈细微密布而带亮光的点状物。铝合金氧化膜是熔铸进程中敞露的熔体液面与大气中的水蒸气或其它金属氧化物相互效果时所构成的氧化膜在转铸进程中被卷人液体金属的部构成的。锻件和模锻件中的氧化膜对纵向力学功能无显着影响,但对高度方向力学功能影响较大,它下降了高度方向强度功能,特别是高度方向的伸长率、冲击韧度和高度方向抗腐蚀功能。
表面裂纹多发生在轧制棒材和锻制棒材上,一般呈直线形状,和轧制或铸造的主变形方向一起。构成这种缺点的原因许多,例如钢锭的皮下气泡在轧制时一面沿变形方向伸长,一面露出到表面上和向部深处展开。又如在轧制时,坯料的表面如被划伤,冷却时将构成应力会集,然后或许沿划痕开裂等等。这种裂纹假定在铸造前不去掉,铸造时便或许扩展引起锻件裂纹。
5.亮线〔亮区〕亮线是在纵向断口上结晶发亮的有反射才能的细条线,大都贯穿整个断口,大大都发生在轴心部分。亮线主要是因为合金偏析构成的,见实例86。细微的亮线对力学功能影响不大,严峻的亮线将显着下降资料的塑性和耐性。
6.非金属搀杂非金属搀杂物主要是熔炼或浇铸的钢水冷却进程中因为成分之间或金属与炉气、容器之间的化学反应构成的。别的,在金属熔炼和浇铸时,因为耐火资料落入钢液中,也能构成搀杂物,这种搀杂物总称夹渣。在锻件的横断面上,非金属搀杂能够呈点状、片状、链状或团块状散布。严峻的搀杂物会构成锻件开裂或下降资料的使用功能,见实例47。
9.白点白点的主要特征是在钢坯的纵向断口上呈圆形或椭圆形的银白色斑驳,在横向断口上呈细微的裂纹。白点的大小不一,长度由1~20mm或更长。白点在镍铬钢、镍铬钼钢等合金钢中常见,一般碳钢中也有发现,是隐藏在部的缺点。白点是在氢和相变时的安排应力以及热应力的一起效果下发生的,当钢中含氢量较多和热压力加工后冷却〔或锻后热处理〕太快时较易发生。用带有白点的钢铸造出来的锻件,在热处理时〔淬火〕易发生龟裂,有时乃至成块掉下。白点下降钢的塑性和零件的强度,是应力会集点,它像尖利的切刀相同,在交变载荷的效果下,很简单变成疲惫裂纹而导致疲惫损坏。所以铸造原资料中肯定不允许有白点。关于白点的具体介绍请见第三章第七节和实例97。10.粗晶环粗晶环常常是铝合金或镁合金揉捏棒材上存在的缺点。经热处理后供应的铝、镁合金的揉捏棒材,在其圆断面的外层常常有粗晶环。粗晶环的厚度,由揉捏时的始端到结尾是逐步添加的。假定揉捏时的光滑条件杰出,则在热处理后能减小或避免粗晶环。反之,环的厚度会添加。粗晶环的发生原因与许多要素相关。但重要的要素是因为揉捏进程中金属与揉捏筒之间发生的冲突。这种冲突致使挤出来的棒材横断面的表面层晶粒要比棒材中心处晶粒的破碎程度大得多。可是因为筒壁的影响,此区温度低,揉捏时未能彻底再结晶,淬火加热时未再结晶的晶粒再结晶并长大吞并现已再结晶的晶粒,所以在表层构成了粗晶环。有粗晶环的坯料铸造时简单开裂,如粗晶环保存在锻件表层,则将下降零件的功能,见实例76。有粗晶环缺点的坯料,在铸造前必需将粗晶环车去。11.缩管剩下缩管剩下一般是因为钢锭冒口部分发生的会集缩孔未切除洁净,开坯和轧制时残留在钢材部而发生的。缩管剩下邻近区域一般会呈现密布的搀杂物、疏松或偏析。在横向低倍中呈不规则的皱折的缝隙。铸造时或热处理时易引起锻件开裂。
层状断口多发生在合金钢〔铬镍钢、铬镍钨钢等〕,碳钢中也有发现。这种缺点的发生是因为钢中存在的非金属搀杂物、枝晶偏析以及气孔疏松等缺点,在锻、轧进程中沿轧制方向被拉长,使钢材呈片层状。假如杂质过多,铸造就有分层决裂的风险。层状断口越严峻,钢的塑性、耐性越差,尤其是横向力学功能很低,所以钢材如有着十分显着的层片状缺点是不合格的
切斜是在锯床或冲床上下料时,因为未将棒料压紧,致使坯料端面相对于纵轴线的歪斜量超过了规则的答应值。严峻的切斜,或许在铸造进程中构成折叠。
在剪断机或冲床上下料时,因为剪刀片或堵截模刃口之间的空隙过大或因为刃口不锋利,使坯料在被堵截之前已有曲折,成果部分金属被挤人刀片或模具的空隙中,构成端部下垂毛刺。
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