铸件气孔产生原因及防治方案.docx
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1、气体在金属中的溶解和析出是一个可逆过程,随着温度的升高气体的溶解度增大,温度下降,其溶解度减小,气体析出增加。气体的外界环境分压力降低时,气体在金属中的溶解度降低,气体也将析出。气体的析出有三种形式。第一种气体原子从金属内部扩散到金属表面,脱离吸附状态。这种形式由于金属液的冷却速度快,粘度大,很难进行。第二种气体原子与金属内部某元素形成化合物,以非金属夹杂物的形式析出。第三种气体原子在金属内部形成气体分子,以气泡的形式析出。如果气泡不能逸出金属液的表面,则将在金属内部形成气孔。铸件中的气泡就是这样形成的。在铸造过程中,气孔是由于型壳的透气性不良(没有烧透,材料选择错误,透气性差等),浇注时产生
2、的大量气体不能及时排出,留在铸件内形成孔洞。气孔不仅减少铸件的有效截面积,且使局部造成应力集中,成为裂纹源,尤其是成串存在的小气泡群,不仅增加缺口的敏感性,使金属强度下降,而且降低零件的疲劳强度。气孔通常分为析出性气孔、反应性气孔和侵入性气孔。1、析出性气孔。金属液在冷却和凝固的过程中,因气体溶解度下降,析出的气体来不及排除,铸件由此而产生的气孔,称为析出性气孔。这类气孔的特征是:在大型铸件截面上呈大面积分布,而靠近冒口、热节等温度较高区域则分布较密集。通常金属含气量较多时,气孔形状呈裂纹状;含气量较多时,气孔较大,圆球状。常发生在同一炉或同一浇包浇注的一批铸件中。产生析出性气孔的气体,主要是
3、氢气,其次是氮气。影响析出性气孔形成的因素有:1)、金属液原始含气量。金属液原始含气量越高,气孔越易形成,静置时间过短,金属溶液内的气体来不及排到熔液表面。2)、冷却速度。铸件冷却速度越快,气孔越不易形成。3)、合金成分。合金液态收缩大、结晶温度范围大的合金,则容易产生气孔或气缩孔。4)、气体种类。气体的扩散速度越快,气孔越不易形成。2、反应性气孔。金属液与铸型之间或在金属液内部发生化学反应产生的气体来不及排出,所产生的气孔,称为反应性气孔。导致铸件产生反应性气孔的因素有:1)型壳水分含量过高及透气性太低;2)金属液原始气体含量高;3)合金中含有易氧化成分,如铁液中含有A1Mg及稀土元素,钢液
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