鑄造人最擔(dān)心的就是鑄件出現(xiàn)裂紋的問題,那鑄件裂紋是怎么形成的?又應(yīng)該怎么防止呢?
鑄件裂痕主要分為兩類,熱裂和冷裂!
1.熱裂是裂紋外形彎彎曲曲,斷口很不規(guī)則呈藕斷絲連狀,而且表面較寬,越到里面越窄,屬熱裂其機(jī)理是:鋼水注入型腔后開始冷凝,當(dāng)結(jié)晶骨架已經(jīng)形成并開始線收縮后,由于此時(shí)內(nèi)部鋼水并未完成凝固成固態(tài)使收縮受阻,鑄件中就會(huì)產(chǎn)生應(yīng)力或塑性變形,當(dāng)它們超過在此高溫下的材質(zhì)強(qiáng)度極限時(shí),鑄件就會(huì)開裂。
形成熱裂紋的理論原因和實(shí)際原因很多,但根本原因是鑄件的凝固方式和凝固時(shí)期鑄件的熱應(yīng)力和收縮應(yīng)力。
如何防止熱裂紋發(fā)生:改善鑄件結(jié)構(gòu)-壁厚力求均勻,轉(zhuǎn)角處應(yīng)作出過渡圓角,減少應(yīng)力集中現(xiàn)象。輪類鑄件的輪輻必要時(shí)可做成彎曲狀。;提高合金材料的熔煉質(zhì)量-采用精煉和除氣工藝去除金屬液中的氧化夾雜和氣體等??刂朴泻﹄s質(zhì)的含量,采用合理的熔煉工藝,防止產(chǎn)生冷裂紋;采用正確的鑄造工藝措施-使鑄件實(shí)現(xiàn)同時(shí)凝固不僅有利于防止熱裂紋,也有助于防止冷裂紋。合理設(shè)置澆冒口的位置和尺寸,使鑄件各部分的冷卻速度盡量均勻一致,減少冷裂紋傾向;時(shí)效熱處理-鑄造應(yīng)力大的鑄件應(yīng)及時(shí)進(jìn)行時(shí)效熱處理,避免過大的殘余應(yīng)力使鑄件產(chǎn)生冷裂紋。必要時(shí),鑄件在切割澆冒口或焊補(bǔ)后,還要進(jìn)行一次時(shí)效熱處理。
冷裂紋是鑄件凝固后冷卻到彈性狀態(tài)時(shí),因局部鑄造應(yīng)力大于合金極限強(qiáng)度而引起的開裂。冷裂紋總是發(fā)生在冷卻過程中承受拉應(yīng)力的部位,特別是拉應(yīng)力集中的部位。冷裂紋與熱裂紋不同,冷裂紋往往穿晶擴(kuò)展到整個(gè)截面,外形呈寬度均勻細(xì)長的直線或折線狀,冷裂紋的斷口表面子凈有金屬光澤或呈輕度氧化色,裂紋走向平滑,而非沿晶界發(fā)生。這與熱裂紋有顯著的不同。冷裂紋檢驗(yàn)用肉眼可見,可根據(jù)其宏觀形貌及穿晶擴(kuò)展的微觀特征,與熱裂紋區(qū)別。
機(jī)床鑄件耐磨性與消震性好。由于鑄鐵中石墨有利于潤滑及貯油,所以耐磨性好。同樣,由于石墨的存在,灰口鑄鐵的消震性優(yōu)于鋼。
機(jī)床鑄件工藝性能好。由于灰口鑄鐵含碳量高,接近于共晶成分,故熔點(diǎn)比較低,流動(dòng)性良好,收縮率小,因此適宜于鑄造結(jié)構(gòu)復(fù)雜或薄壁鑄件。另外,由于石墨使切削加工時(shí)易于形成斷屑,所以灰口鑄鐵的可切削加工性優(yōu)于鋼。