鑄件中的缺陷

  在鑄造產(chǎn)品生產(chǎn)的過(guò)程中，通過(guò)加熱將金屬材料熔化、進(jìn)
行熔煉并通過(guò)各種方法進(jìn)行澆鑄，在一次或多次冷卻后形成鑄件。
如同所有的工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程一樣，在鑄造過(guò)程中也會(huì)產(chǎn)生缺陷，這些
缺陷會(huì)對(duì)鑄件的功能產(chǎn)生不良的影響。因此，在鑄件的開(kāi)發(fā)過(guò)程中
，要充分考慮到可能產(chǎn)生的鑄造缺陷及其造成的影響。不是所有的
缺陷都會(huì)影響到鑄件的功能，因此，為了避免產(chǎn)生多余的成本，鑄
件的質(zhì)量也沒(méi)有必要比要求的更好。不過(guò)，“像必要的那樣好”這
個(gè)定義不是很容易就能達(dá)到的，所以通常要進(jìn)行大量的極限試樣測(cè)
試。如今則越來(lái)越多地采用仿真的方法來(lái)對(duì)鑄造缺陷進(jìn)行評(píng)估。

  設(shè)計(jì)人員現(xiàn)在也越來(lái)越多地嘗試在開(kāi)發(fā)階段采用鑄造仿真
的方法來(lái)避免產(chǎn)生缺陷，遺憾的是，目前這類(lèi)商業(yè)仿真軟件還不能
模擬所有的缺陷。因此，設(shè)計(jì)人員必須了解最重要的鑄造缺陷及其
成因，以便于在鑄件的設(shè)計(jì)時(shí)給予充分的考慮。下面簡(jiǎn)要地介紹一
下最重要的鑄造缺陷。

  1．熱裂

  熱裂發(fā)生在金屬型鑄造模具或者壓鑄模具的表面。該缺陷
是由在每個(gè)鑄造過(guò)程中持續(xù)的溫度變化周期所產(chǎn)生的高溫交變應(yīng)力
載荷而導(dǎo)致的。缺陷出現(xiàn)的頻率隨著工作時(shí)間的延長(zhǎng)而增加。該缺
陷是決定永久模壽命終點(diǎn)的關(guān)鍵因素之一。熱裂會(huì)在金屬型鑄件或
者壓鑄件的表面形成細(xì)的網(wǎng)格。除了可對(duì)鑄件質(zhì)量造成損害之外，
該缺陷主要會(huì)影響到鑄件的外觀。因此，在鑄件的可視區(qū)域，必須
對(duì)該缺陷進(jìn)行清除，可通過(guò)打磨或噴丸的方式進(jìn)行處理。需要注意
的是，這樣的去除工作意味著額外的費(fèi)用支出，所以要仔細(xì)考察這
樣的后續(xù)處理是否有必要。

  2．鼓泡

  在所有的鑄造方法中都可能產(chǎn)生鼓泡，鼓泡的產(chǎn)生與材料
無(wú)關(guān)。由造型材料生成的氣體被鑄造材料包裹，在凝固期間無(wú)法析
出，從而導(dǎo)致形成鼓泡。通過(guò)適當(dāng)?shù)姆绞綄怏w導(dǎo)出，可避免產(chǎn)生
鼓泡。不過(guò)，在金屬型鑄造和壓鑄方法中，由氫或氮分解的氣體可
能會(huì)產(chǎn)生鼓泡，這些氣體在凝固期間由于溶解性下降而析出。為此
，可以對(duì)熔液進(jìn)行去除氣體處理?？焖俪湫鸵餐瑯訒?huì)卷入氣體。在
壓鑄充型過(guò)程中，采用真空技術(shù)可以有效地避免氣體夾砂。這類(lèi)缺
陷的表現(xiàn)形式為小的空心，空心內(nèi)壁為圓形，表面光滑。原則上來(lái)
說(shuō)，采用無(wú)損檢測(cè)方法(如x射線(xiàn)檢測(cè))無(wú)法檢測(cè)出直徑小于1mm的氣
孔，因此為了確保過(guò)程安全和生產(chǎn)質(zhì)量，必須對(duì)鑄造參數(shù)加以監(jiān)控
。

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