铸钢常见缺陷产生的原因分析（原创）

靖江山水 · 发表于 2017-10-22 09:20:54

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常见的缺陷产生原因
气孔分四种：侵入气孔，抑出气孔，反应气孔，卷入气孔。
（1）、侵入气孔：尺寸较大，孔壁光滑，表面氧化，多数量梨形或椭圆形，位于铸件表面或内部；
（2）、抑出气孔：多是细小的，呈现圆形，椭圆形或针状，分布在铸件整体或一部份；内壁光滑而明亮；
（3）、反应气孔：位于铸件表皮下，有的呈分散状的针形孔，有的隐藏在铸件上部上半百夹渣；
（4）、卷入气孔：浇注过程中，液态金属由浇注系统或型空卷入气体所造成气孔。

气孔产生的原因：
在常压下，凡是增加金属中气体的含量和阻碍气泡逸出金属表面的因素，都可能促使铸件产生气孔。生产中的原因有：
一、铸件结构方面的原因：
1、较大平面铸件，浇注时处于水平位置，液体金属中浮的气泡到达平面时，往往因不平面阻挡不能上浮，如表面已经凝固或气泡不能通过型芯壁逸出型外，将产生气孔；
2、铸件壁较薄，浇速较快，气体压力高而引起沸腾；
3、铸件凹角处圆角半径太小，容易产生凹角气孔。
二、合金冶炼方面的原因：
1、金属炉料质量低劣，表面严重氧化，带有油污，表面多孔，杂质太多，厚度太薄，的金属材料，使溶炼的液体金属的气体和金属氧化物含量过多，容易使铸件生气孔；
2、炉料潮湿；
3、金属炉料尺寸太小或太松散；
4、冶金过程中控制不当，脱氧不完全，或不定加入量不足，铝锭上浮部份进入炉渣导致实际上用来脱氧的铝量不足；
5、熔炼过程温度控制不当，钢水温度太低或钢渣太高；
6、炉壁、出铁槽、浇包未充分干燥；
7、炉渣控制不良；
8、熔炼时间太长；
9、合金化学成份不合格。
三、工艺设计方面的原因：
1、芯头设计不良；
2、芯头间隙过大金属流入排气堵塞；
3、砂箱高度太低，静压力低；
4、浇注系统形成或选择不正确。
高大铸件采用顶注，落差大，冲击、飞溅，单纯浇注，上部较早凝固，阻碍液体排出；
5、内浇口位置不合理；
6、型腔排气不畅，冒口太少或出气孔太少。
四、型砂、芯砂、涂料方面的原因：
1、型砂或芯砂，透气性差，砂粒太细粘土含量太高；
2、型砂的水分含量太高；
3、型砂的耐火度太低（型壁发生严重浇注，致使透气性下降）
4、型砂中发气，物质加入量太多；
5、涂料中发生物质加入量太多；
6、涂料选用不当。
五、造型和造芯方面的原因：
1、砂芯浇有做出排气道或排气不合理；
2、砂型、芯、冷铁、芯撑等温度相差太悬殊；
3、砂型没彻底焊干或返潮；
4、冷铁或芯撑没有焊干表面生锈或沾上油渍；
5、砂型或砂芯局部紧实度太高，透气性太低；
6、浇注原因产生卷入气泡，通常先慢，后快，再慢的浇注方法。

缩孔和缩松
缩孔和缩松与合金的液态凝固、收缩和补液等有关。
一、铸件结构方面原因：
1、铸件断面过厚，衬缩不良；
2、壁厚为均匀；
3、铸孔直径太小；
4、凹角、圆角、半径太小。
二、熔炼方面的原因：
1、液体金属的含气量太高；
2、铁水中P、S偏高
3、铁水氧化严重。
三、工艺设计方面的原因：
1、加工余量太大，轴承缩松在机加工后暴露在加工面上；
2、铸件的浇注位置不合适；
3、浇晶设计未砖促进铸件顺序凝固；
4、冒口数量不足与铸件连接不当；
5、冒口补缩范围未加限制，补缩不到；
6、冒口太小；
7、外冷铁使用不当；
8、内浇注口位置不正确；
9、内浇口太大。
四、型砂和芯砂方面的原因：
1、型砂的耐火度太低；
2、型砂的高温度太低和热弯形量太大；
3、型砂中水分含量太高。
五、造型或造芯方面的原因：
1、砂型的紧实度太低或不均匀，在静压力产生型胎扩大（胀箱）；
2、紧固不好抬箱；
3、表面干燥的砂型的焊干层太薄。
六、浇注方面的原因：
1、浇温太高或太低；
2、冒口和浇离；
3、没有适当地对浇冒口进行分补浇；
4、尺寸较大的浇冒口，在浇注位没有覆盖保温材料。

造型夹杂
一、夹渣（铸件内部或表面存在着固态的非金属夹杂物）
1、炉料不合格；
2、熔炼控制不当，温度低，不易上浮，温度太高，炉渣稀薄不易除去；
3、熔炉或浇包耐火材料不符合要求；
4、化学成份不合格，存在大量的氧化物；
5、浇注系统设计不合理钢水飞溅，冲撞；
6、浇注工艺控制不当，如浇注温度低，以致溶渣不能上浮，再如用过的包残渣没的清除，或包没有焊干都易产生夹渣；
7、型砂、芯砂和涂料不合理。
二、金属夹杂物
1、熔炼温度太低或添加合金熔点太高，尺寸太大以致没有全部熔化，残留在液体金属内。
2、芯骨外露或芯撑漂浮，而没有与液态金属完全熔合。
3、冷豆
因飞溅，生成不液滴，它们很快也凝固，同时被型腔内的气体所氧化，金属珠表面形成一层氧化膜，继续浇注过程中，被卷入液体金属内部，因不能熔合，产生冷豆。
二、砂眼：
1、铸件结构方面的原因存在尖角凹槽在金属液体冲击下脱落或薄壁，合箱时碰坏；
2、工艺设计方面：
1）、拔模涂料太小或反拔模斜度，造型时型壁系损；
2）、浇注时间太长，上箱受热辐射产生膨胀，落砂；
3）金属流速太快，冲蚀浇注系统的型壁；
4）、内浇口位置不合理，长时间冲撞型壁；
3、型砂或芯砂的膨胀太大或强度太低。
4、造型方面
1）、紧实度过高，过低或不均匀；
2）、砂型或砂芯在合箱前未清除干净；
3）、砂型未彻底焊干或焊干过度（过烧）表面温度降低；
4）、合箱不准确，压坏砂型。
5、浇注方面的原因：
1）、浇注太高，型壁所受到的热辐射作用太裂引起型壁表面脱落；
2）、浇包浇口高度太大，液体金属易冲毁浇注系统。

裂纹
一、热裂纹产生的原因：
1、铸件壁厚不均匀、内角太小。
2、浇冒口系统阻碍铸件的正常收缩。
3、铸件的凸出部位之间受砂型的阻碍使铸件收缩受到限制。
4、铸件的助壁过干集中。
5、铸型和砂芯的论证性太差。
6、合金的收缩率较大。
7、钢水中S、P过高。
8、防裂工艺助和冷铁使用不当。
9、铸件的披缝阻碍收缩。
二、冷裂纹产生的原因：
1、铸件结构设计不合理。
2、浇冒口系统设计不当。
3、型砂或芯砂强度太高。
4、箱带或芯骨设计不合理。
5、金属的化学成份不合格。
6、其他缺陷的影响。
7、清理工序不合理（如开箱太早）（过重的锤去）
三、冷触
1、浇注温度太低，流出性差。
2、化学成份不合适降低液体和金属的流动性。
3、金属氧化严重，含气量过高，高熔点的非金属夹杂物含量太多。
4、降低液体金属流动性，炉前处理时，浇包内加入合金及其它物质太多或潮湿，使钢水液体降低金属的无填速度。
6、工艺设计不正确。
7、没有出气冒口，出气冒口太小或数量小。
8、型砂或芯砂定气物质含量太多，或水管太高，透气性太低，浇注时形成人力气体走型腔内形成较大的充型肥压力，增大流出阴力。
9、铸型热导率高，使钢水温度在流动过程中急剧降低而失去流动能力。
10、芯样，内冷铸节尺寸和位置不当。
11、浇注速度太慢。
12、断流。
13、铸件结构不合理，壁厚太薄，铸造工艺性差。
14、两头浇注，铸件壁厚较薄而长度比较大，加上浇注温度低，而产生冷隔。

表面缺陷
铸造包括鼠尾、沟槽、夹砂、机粘粉砂，化学粘砂，表面粗糙、皱皮和缩陷等，其中鼠尾、沟槽和夹砂都因型壁或芯壁表膨胀而产生的缺陷，可统称夹砂，机械粘砂和化学粘砂可以统称为粘砂缺陷。
一、鼠尾、沟槽和夹砂、结疤（夹砂）
产生原因
1、铸件结构特点的原因
铸件大平面，受到长时间的辐射，部份砂膨胀掉下夹砂或圆角半径大小，该处型壁容易过热而急剧膨胀，以致型壁破裂，引起内角夹砂。
2、浇注系统设计不合适
浇注系统影响浇注速度，浇注时间过长。内浇口位置不正确，局部型壁长时间被液体金属冲刷。
3、型砂的粒度不合理，太细热拉，强度降低。
4、型砂中粘土含量太少，降低热湿强度。
5、型砂含水量太高，热湿拉强度降低。
6、透气性太低，压力增加，水蒸气作用易掉砂。
7、早班嫠量太我，湿度强度下降。
8、型砂中附加物含量是不合理，金属太多。
9、砂型或砂芯的紧实度不合理，各处强度不一样，受热膨胀不均匀或紧实度过高，应力增加，透气降低易夹砂。
10、修型强度不够。
11、浇注工艺不当
浇注温度太高，速度太慢，铸件上箱受热辐射作用的时间延长。
二、粘砂
形成机械粘砂的浇注原因如下：
1、型砂或芯砂的粗度太粗。
2、砂型、砂芯的紧实度不够。
3、干型或表干型涂料质量差或涂料层厚薄不均匀。
4、浇注温度过高。
5、液体金属的静压力或动压力太大。
6、液体金属的表面张力减小，容易钻入型砂孔隙
形成化学粘砂的主要原因如下：
1、液体金属氧化太严重。
2、浇注温度过高。
3、砂子耐火度和热化学稳定性低。
4、型砂的灰分太高。
5、粘洁剂加入量太多。
6、涂料的热化学稳定性低。
7、面砂用量太少，不能把型砂表面全部覆盖，而背砂的而火度及热化学稳定性差。
造成表面粗糙的原因：
1、在液体金属和砂型的接触面上，液体金属渗入砂型表面的砂粒孔隙中，形成粗糙表面。
2、型砂及附加物粒度太粗，型砂中易熔物质过多。
3、芯金和模样本力表面太粗糙。
4、砂型或砂芯的紧实度不够。
（四）、披缝（飞边）、毛刺
形面原因：
1、分型面不平整，砂芯与砂箱、砂芯与铸型、铸型与铸型之间的间隙过大。
2、封箱泥条垫太高。
3、芯头间隙大。
4、修型、芯时，将不应修成园角的校边，错误地修成园角。
5、搬运过程中，因撞击、振动珍面产生裂纹。
6、配砂不当，烘干不正确，型砂表面在烘干过程开裂。
7、紧实过大或不均匀，放置时间过长，吸湿返潮浇注过程中表面开裂。
（五）、箱
产生原因：
1、直浇口高度太高。
2、浇注速度太快。
3、整铁重量不够或位置不当。
4、上、下型未夹紧。
5、取走压铁或木箱过早。
6、紧箱操作方法不当。
7、紧箱标或箱卡数量少，分布不合理。
8、分型面或其它接触面的空隙太大。
（六）、脱砂
产生原因：
1、直浇口、冒口太高，静压力太大。
2、浇注系统截面积太大，浇注速度太快，动压力太大。
3、型芯太松或紧实度不均匀。
4、型芯刚度太差。
5、没有完全烘干，降低型壁或芯壁刚度和强度。
6、型砂或芯砂高湿强订太低，不能抵搞表妹压力，而产生变形。
7、浇注温度太高，浇包嘴距离浇口高度太大。
二、冲砂
1、型砂或芯砂的强度太低。
2、砂型或砂芯舂得太松。
3、没有烘干或烘干后返潮，及烘的时间太长。
4、薄弱部位未加钉加固或钉子太短。
5、起模时型壁被损坏部位未修补或修补强度不够。
6、内浇口正对型壁或芯壁，冲击时间长。
7、内浇口数量太少，内烧口周围的型壁冲刷时间长。
8、封闭式浇注系统流动速度太快，冲击力太大。
9、直浇口高度太高，速度太快，冲刷力太强。
10、内浇口数量太少，内浇口周围的型壁因长时间被冲击，造成表面层脱骨。
四、掉砂
1、分型面不平整或分型负数不适当，以及芯头不平整或间隙小，合型时将型、芯压坏。
2、下芯型操作不小心，型局部砂坏被压坏挤落。
3、面砂或背砂强度太低。
4、面砂厚度太薄。
5、型砂水分过高或未烘干或透气性差。
6、舂砂太松或紧实度不均匀。
7、模样上深而小的凹模，起模不良或拔模斜度不大。
8、砂箱钢性差。
9、合箱或紧箱时受碰撞。
10、型芯过烘。

五、跑芯、型箱
1、铸型上下不平整，合型合分型面处缝隙太大，模样四周吃砂量太小。
2、上下箱未紧固。
3、下芯合型后缝隙没的填补好。
4、砂芯的排气道太靠近砂芯表面。
5、型砂或芯砂的强度太低，在金属静压力下产生裂纹。
6、砂型或砂芯的紧实度太低，经不起金属压力而破裂。
7、浇注速度太快，箱。
8、铸件开箱过早。
9、浇注后过早取走铁或松开箱卡。
10、直浇口或箱口太高，金属静压力太大，使型壁或芯壁破裂。
浇不到
1、铸件的壁太薄，液体金属强裂冷却而流动。
2、合S过高。
3、浇注温度太低。
4、浇注速度太慢、中流。
5、排气性能差，液体流动阴力大。
未浇满
1、钢水不足。
2、速度太快，液体外溢。
3、浇注中断，浇注系统凝固。

尺寸、形状和重量差错类缺陷
（一）、尺寸和重理差错
原因
1、收缩率不对。
2、断面厚薄悬殊，引起不规则收缩。
3、退让性差或者工艺装备不合理，收缩受阻。
4、模样尺寸与图样不符，或模样芯盒磨损、松动、变形。
5、修刮和修不当，检验样板磨损。
6、起模斜度不正确。
7、起模时，模样过度松动，或模样移动、变形、活块滑移，造成尺寸或重量增加。
（二）、变形
1、木模变形。
2、模样或模板变形。
3、砂箱刚性不足。
4、压铁太重。
5、失紧太重。
6、高湿铸件石搬运过程中重物叠压，热处理时支模和摆放不正确。
（三）、铸型
1、两半模样，造型时没有对准或模样定位销松动。
2、固定在模板上的模样松动。
3、将损样的定位销孔当作松模，高点去孔使用，引起模样配合松动。
4、砂箱的导销和导套磨损，合型时上下型错位。
5、搬运时上下型相对位移。
6、上下型园合箱标记，或没有对准。
（四）、错芯
1、制芯过程中，两半芯盒没有对准。
2、定位销和合位孔间隙太大。
3、粘合进两半砂芯错位。
（五）、偏芯
1、芯头、芯座间隙过大。
2、芯头下偏。
3、垂直位置的穿孔砂芯，上部没有芯头，且合型时未压平。
4、悬壁的砂芯的砂头太短，无不定位结构。
5、砂芯、芯座处的型砂来舂紧，支撑面太小。
6、芯座尺寸太大。
7、芯撑强度不够或数量太少。
8、浇口位置开设不当。

铸造的性能不合格
1、化学成份不合格。
2、非金属夹杂物和分布不合理。
3、晶粒粗大或晶粒组织不符合要求。
4、金属元素产生偏析。
5、熔炼过程控制不良，气体和非金属夹杂物合量太高。
6、热处理不正确。
7、试验方法不正确。

偏析
1、壁厚太厚，凝固时间太长，晶粒粗大。
2、易偏析成份太多。
3、合金的气体合量太多。
4、浇注温度太高。

组织粗大
1、熔炼温度过高，液体金属严重过热。
2、铸件局部过厚，冷却速度太慢。
3、浇注温度过高，凝固速度太慢。
4、热处理温度太高和高湿保温时间过长。

化学成份不合格
1、熔炼时炉料配比不正确，元素烧伤损后计错误。
2、炉料杂、成份不清楚。
3、加料时称量不准。
4、炉前化学成份分析不正确，不及时未能及时调整炉料配比和熔炼工艺

老翻砂匠 · 发表于 2017-10-22 10:05:33

陈工总结得很全面，基本具备了出书的水平了！

靖江山水 · 发表于 2017-10-22 10:30:33

老翻砂匠发表于 2017-10-22 10:05# Z! T# C. J8 c/ q+ d9 ^, S
陈工总结得很全面，基本具备了出书的水平了！

当时为了给工人培训，参考部分书籍编写而成

我本善良 · 发表于 2017-10-22 10:46:55

爽。总结的太好了。

金属材料专家 · 发表于 2017-10-22 21:19:07

本帖最后由金属材料专家于 2017-10-22 22:08 编辑

赞一个！可能是各地的叫法不同。“抑出气孔”我们一般会叫做“析出性气孔”。金属液冷却过程中析出的气体形成的气孔。

铸造小虎 · 发表于 2017-10-23 10:07:38

金属材料专家发表于 2017-10-22 21:19( u5 O3 ^( c. ^% z
赞一个！可能是各地的叫法不同。“抑出气孔”我们一般会叫做“析出性气孔”。金属液冷却过程中析出的气体形 ...

打字的过程中没有修改过来，就是析出性气孔，谢谢指正

千江有水千江月 · 发表于 2017-10-29 18:51:22

收藏，支持

simida · 发表于 2017-10-30 09:01:24

谢谢分享

好难好难 · 发表于 2017-11-2 02:11:33

书籍加个人总结，写的非常好

铸造小狗 · 发表于 2017-11-2 06:47:41

加上内容与相关的图片，就是一本《铸钢缺陷与分析》！

高山流水 · 发表于 2017-11-2 08:39:08

总结的很全面，楼主辛苦了。
但还是请楼主再仔细检查一下其中的错别字和掉缺的字，以便大家阅读顺畅。

谢谢

四海人士 · 发表于 2017-11-2 09:43:41

好评

。赞赞赞

铸造小虎 · 发表于 2019-5-11 09:43:25

高山流水发表于 2017-11-2 08:39
9 ~# h" o/ }- R3 X" P6 L总结的很全面，楼主辛苦了。9 \1 I, |4 P/ f1 E6 e
但还是请楼主再仔细检查一下其中的错别字和掉缺的字，以便大家阅读顺畅。

以前有把错别字改正的版本，现在找不到了，只能再编辑一次

zjy95381 · 发表于 2019-5-19 21:38:04

给一个大大的赞，但是结合实例图片就更棒了

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