铸造基础知识分享

铸造裂纹

精华0109
铸造裂纹

      在所有的铸造缺陷中,对产品质量影响最大的是铸造裂纹,按照其特征可将其分为热裂纹和冷裂纹,它们是不允许存在的缺陷。

(1)热裂纹

       热裂纹是铸件在凝固末期或凝固结束后不久,铸件尚处于强度和塑性都很低的高温阶段,形成温度在1250~1450℃,因铸件固态收缩受阻而引起的裂纹。

热裂纹的主要特征有:

按照热裂纹在铸件中的形成位置,又可将其分为外裂纹和内裂纹


热裂纹的形成原因可归纳为:

  1. 浇铸冷却过程中收缩应力过大;

  2. 铸件在铸型中收缩受阻;

  3. 铸件冷却不均匀;

  4. 铸件结构设计不合理,存在几何尺寸突变;

  5. 有害杂质在晶界富集;

  6. 铸件表面与涂料之间产生了相互作用。

(2)冷裂纹

      冷裂纹是铸件凝固结束后继续冷却到室温的过程中,因铸件局部受到的拉应力大于铸件本体的破断强度而引起的开裂。


冷裂纹的主要特征有:

  1. 总是发生在承受拉应力的部位,特别是铸件形状、尺寸发生变化的应力集中部位;

  2. 裂纹宽度均匀、细长,呈直线或折线状,穿晶扩展;

  3. 裂纹面比较洁净、平整、细腻,有金属光泽或呈轻度氧化色;

  4. 裂纹末端尖锐,裂纹两侧基本无氧化和脱碳,显微组织与基体的基本相同。


冷裂纹产生的原因,可归纳为:

  1. 铸件结构系统设计不合理,铸件壁厚不均匀会导致铸造应力,有时会产生冷裂纹,刚性结构的铸件,由于其结构的阻碍,温度降低导致的收缩应力容易使铸件产生冷裂纹,薄壁大芯、壁薄均匀的铸件非常容易产生冷裂纹;

  2. 浇冒口系统设计不合理,对于壁厚不均匀的铸件,如果内浇口设置在铸件的厚壁部分时,将使铸件厚壁部分的冷却速度更加缓慢,导致或加剧铸件各部分冷却速度的差别,增大了铸造热应力,容易使铸件产生冷裂纹,浇冒口位置设计不当时,也会直接阻碍铸件收缩,使铸件容易产生冷裂纹;

  3. 型砂或型芯的强度太高,高温退让性差,或舂砂过紧,使铸件收缩受到阻碍,产生很大的拉应力,导致铸件产生冷裂纹;

  4. 钢的化学成分不合格,有害元素磷含量过高,使钢的冷脆性增加,容易产生冷裂纹

  5. 铸件开箱过早,落砂温度过高,或者在清砂时受到碰撞、挤压等都会引起铸件的开裂。

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