干鑄造的都期待,生產(chǎn)的鑄件一次成型,減少?gòu)U品率,但往往事與愿違,生產(chǎn)的鑄件出現(xiàn)裂紋,甚至開(kāi)裂,鑄件裂紋是怎么形成的?又應(yīng)該怎么防止呢?
鑄件裂痕主要分熱裂和冷裂!
熱裂
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(kāi)始冷凝,當(dāng)結(jié)晶骨架已經(jīng)形成并開(kāi)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(guò)在此高溫下的材質(zhì)強(qiáng)度極限時(shí),鑄件就會(huì)開(kāi)裂。
熱裂紋產(chǎn)生的原因體現(xiàn)在工藝和鑄件結(jié)構(gòu)方面其中有:鑄件壁厚不均勻,內(nèi)角太??;搭接部位分叉太多,鑄件外框、肋板等阻礙鑄件正常收縮;澆冒口系統(tǒng)阻礙鑄件正常收縮,如澆冒口靠近箱帶或澆冒口之間型砂強(qiáng)度很高,限制了鑄件的自由收縮;冒口太小或太大;合金線收縮率太大;合金中低熔點(diǎn)相形成元素超標(biāo),鑄鋼鑄鐵中硫、磷含量高;鑄件開(kāi)箱落砂過(guò)早,冷卻過(guò)快。
防止熱裂紋的發(fā)生:改善鑄鐵平臺(tái)鑄件結(jié)構(gòu)-壁厚力求均勻,轉(zhuǎn)角處應(yīng)作出過(guò)渡圓角,減少應(yīng)力集中現(xiàn)象。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(guò)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
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(kāi)裂。冷裂紋總是發(fā)生在冷卻過(guò)程中承受拉應(yīng)力的部位,特別是拉應(yīng)力集中的部位。當(dāng)鑄件內(nèi)的鑄造應(yīng)力大于金屬的強(qiáng)度極限時(shí),鑄件將產(chǎn)生冷裂紋。因此凡是增加鑄件應(yīng)力和降低金屬?gòu)?qiáng)度的因素都可能促使鑄件產(chǎn)生冷裂紋。
冷裂紋產(chǎn)生的主要原因:鑄件結(jié)構(gòu)-機(jī)床床身鑄件壁厚不均勻,促使鑄件產(chǎn)生鑄造應(yīng)力,有時(shí)會(huì)產(chǎn)生冷裂紋類缺陷。剛性結(jié)構(gòu)的鑄件,由于其結(jié)構(gòu)的阻礙,容易產(chǎn)生熱應(yīng)力,從而使鑄件產(chǎn)生冷裂紋。澆冒口系統(tǒng)設(shè)計(jì)不合理-澆冒口設(shè)置不當(dāng),直接阻礙鑄件收縮,也促使鑄件產(chǎn)生冷裂紋。由于澆口比鑄件薄,澆口首先凝固,當(dāng)鑄件向內(nèi)收縮受到澆口的阻礙時(shí),產(chǎn)生拉應(yīng)力,通常容易在兩個(gè)澆口之間的壁上產(chǎn)生冷裂紋??刂崎_(kāi)箱時(shí)間-鑄件開(kāi)箱過(guò)早,落砂溫度過(guò)高,在清砂時(shí)受到碰撞、擠壓都會(huì)引起鑄件開(kāi)裂。