求助：这是什么缺陷(附图片)？

rexxar · 发表于 2013-5-3 16:08:09

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冷激铸铁空心凸轮轴，长度约400mm，轴底直径约25mm，树脂砂壳型铸造。
C约3.55，Si约1.90，Mn约0.65，P约0.07，S约0.07，Cr约0.5。浇温约
1400℃。后发现产品尾端上型面轴底出现"粘砂"痕迹，将该部位纵向对剖后，
发现“裂纹”一直向内延伸，金相组织与正常部位有明显差异。

请教各位：这是什么缺陷？产生机理是什么？如何防止？

缺陷部位

宏观金相

A-C抛光态

A-C腐蚀态

B-D抛光态

B-D腐蚀态

晨曦2008 · 发表于 2013-5-7 00:27:18

生产多长时间了？裂纹缺陷铸件比例为多少？

rexxar · 发表于 2013-5-7 08:05:08

回复 2# 晨曦2008

这个是量产产品，该缺陷有时严重，有时轻微。上月该缺陷占0.67%，但严重时130支里面出现20来支。

csaa3800 · 发表于 2013-5-7 09:37:32

看最后两张图，有点像是末端有冷隔现象，然后该处应力导致裂纹

castengineer · 发表于 2013-5-7 09:48:52

回复 1# rexxar

1:有白口组织.
2:有冷隔致使循冷隔的内裂纹.此处结晶内应力太大.

末端温度太低.末端加溢流吧.

rexxar · 发表于 2013-5-7 13:11:45

谢谢楼上两位的回复。

但我有两个疑问：
1. 金相组织的差异如何用冷隔解释？
冷隔下方的基体组织应该是连续的吧？但该缺陷下方明显有一个歪把梨形区域(歪花生也行^_^)，其中金相既不同于右侧灰铁基体(A处石墨长度比正常组织长，心部有碳化物)，又不同于左侧白口组织(碳化物形态存在差异)。
2. "粘砂"如何用冷隔解释？
一般铸件发生冷隔时，铁水流动性应该比较差了，这种情况下还能否出现“粘砂”？

另外说明一点，这个产品是冷激铸铁，第二张图片左侧(B-D上面)是切薄的凸轮，该部位有白口是正常的。

castengineer · 发表于 2013-5-7 13:58:58

回复 6# rexxar

能提供激冷铸铁的成份.和件重么?

castengineer · 发表于 2013-5-7 16:02:07

回复 6# rexxar

能大体谈一下曲轴型腔的射砂位置么?是组合壳型吧?浇注时,是平浇或是略加倾斜.如倾斜,哪头高.

castengineer · 发表于 2013-5-7 18:52:09

回复 6# rexxar

翻转式造型机，壳型制好后安放冷铁与芯棒。浇注时浇口杯位置略高一些

谈点看法:

这种合金是属于亚共晶合金.视其冷却曲线.熔点大约在1240.在其冷缺过程中.如有冷隔.两液流间的汇熔性不好.由于浇口端略高.如浇温略低.如有冷隔,熔合性不好.如在冷隔端头或冷隔的两液流间.就会产生循两液流的树枝晶结晶的各向异性。如果这种推断合理。那还需要你给验证一下。那就是在没有裂的铸件的这个部位。也存在这种，循结晶壁。与结晶壁热量释放方向，近相垂直的树枝晶结晶的特点。对于激冷铸铁这种结晶的各相异性，优为突出。两股液流的分别结晶的收缩应力的相异性。造成裂纹的产生。
对于此处的粘砂，其它解释比较牵强。最有可能的是，壳型此处表面不光滑。有毛砂或缺砂的现象。造成类粘砂的表观现象。
也就是说。你这批件。应是浇温比较低所致。
试一下。没有裂的铸件的这个部位。是否也存在这种，循结晶壁。与结晶壁热量释放方向，近相垂直的树枝晶结晶的特点

几点意见，仅供参考。不对之处，大家指正。

RT-FLEX · 发表于 2013-5-8 07:12:00

是不是冷隔提高一下浇注温度试试就知道了。

rexxar · 发表于 2013-5-8 14:01:01

回复 9# castengineer

我认为：如果该缺陷为冷隔，图中红色虚线两侧组织应呈现连续性，而不是有明显差别。不知大家以为如何。

PS：方便告知一下用的什么软件吗？软件有点意思。

rexxar · 发表于 2013-5-8 14:04:18

回复 10# RT-FLEX

同一炉中有浇温过低的，凸轮棱角已呈圆形，芯撑熔合不良，但该部位没有缺陷......

一会儿补个图片。

castengineer · 发表于 2013-5-8 14:09:12

本帖最后由 castengineer 于 2013-5-8 14:16 编辑

回复 11# rexxar

如果该缺陷为冷隔

只能判定为.冷隔的端头为裂纹源.其余为收缩应力.致裂纹发展.如内部的二次裂纹.这种二次裂纹源,往往与一次裂纹垂直.

大家一起探讨.我也是推论而已.

这是个好贴子.大家都来谈.也许会有真正的结论.

rexxar · 发表于 2013-5-8 14:21:06

回复 12# rexxar

图片来了。

castengineer · 发表于 2013-5-8 14:23:09

回复 12# rexxar

还有一个问题.切割时,是否加水冷却,强力切割?

castengineer · 发表于 2013-5-8 14:29:40

回复 14# rexxar

1:是否这一点是凹陷处,你的另一个图其应力方向和应力释放时对铸件本体的拉应力不一样.
2:此处裂纹是否和你切割时的强力切割和强冷却有关.

castengineer · 发表于 2013-5-8 15:01:33

本帖最后由 castengineer 于 2013-5-8 15:04 编辑

回复 14# rexxar

从裂纹的产生和发展的角度讲,这种二次近与一次裂纹垂直的现象看.这种二次裂纹的产生,是此处强力应力释放的一种表现.那现在就要考究一次裂纹,.下面我们再看截图02.jpg ,这种合金,在凝固分数在0.3时就已经没有重熔性了.这不比我们通常讲的.在凝固分数在0.7时.还有一定的补缩性能的合金不同.这也就是说,这种合金的隐性冷隔的性能强.造成了.这种裂纹的一次裂纹的发展.并且,二次裂纹的产生和发展.也都说明了.铸件的此部位的收缩应力较大.
这是我的推论.不一定贴近事实真象.
几点意见.供参考.
不对之处,大家补充.

rexxar · 发表于 2013-5-8 15:59:50

有没有可能是排气不畅产生的呢？

发一组该产品内孔缺陷的图片，大家看看有没有相似之处。

内孔缺陷

castengineer · 发表于 2013-5-8 16:51:32

回复 18# rexxar

如从这几张图片可以看出.在疑为冷隔区,实为一种晶粒混乱区.这几张图和原贴图的情况是相同的:
一:在明视的冷隔部位.在冷隔的两体中间.都有一种晶粒混乱区.这可以和此合金特有的阴性冷隔的特性有关.被称为晶粒混乱区的金相.无定向.这和这种合金在凝固系数为0.3时,熔合性不好,只能推断.这种晶粒混乱区的金相与两冷隔液流的表面氧化膜有关.你这后几张图.都是在型芯内部,这就可能造成,两冷隔液流的表面氧化膜的互嵌或氧化膜局部在液流的动能下破裂,互熔.而这种互嵌.互熔.其特有的性能.影响了其周边的未结晶的晶体的晶相和晶粒度.而未受到影响的部位,可以看到,其于结晶壁的特有的方向性,是比较明显的.
二:这三张图,与贴首的图的缺陷应是一个原理:
1:这种合金的结晶特征,决定了这种合金对冷隔性,比较敏感.可以看到.只要有冷隔的部位,都有被称为晶粒混乱区的金相区.这种金相区的晶粒度比较小.或存在氧化膜的互嵌.互熔区.这就使这部位的收缩系数和应力.不同于正常有循其于结晶壁的特有的方向性的晶体的收缩系数和应力.造成区间应力.
2:贴首和后面的图.结晶条件不同.前者的应力大.尤其是最后充填.其氧化膜的互嵌.互熔区比较少,或没有互嵌.互熔区,这在图片上不易显示出来.造成区间应力大于后三张图片的缘故吧.

这些只不过是推断.未必是真解.

几点意气,仅供参考.

castengineer · 发表于 2013-5-8 16:58:04

回复 18# rexxar

要避免这种缺陷,最好是提高浇注温度,或在件的浇注终端加一溢流,因你的浇注时这端低,加之液流的充填动能.最后端可能紊流,引起冷隔.

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