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1、百鑄網(wǎng)www.baizhuwang.com氣孔形成的原因及解決的措施楊群收匯編在工廠的生產(chǎn)實踐中,人們對氣孔的叫法不一樣。有的叫氣眼、氣泡、氣窩,叢生氣孔,劃為一體統(tǒng)稱為“氣孔”。氣孔是鑄件最常見的缺陷之一。在鑄件廢品中,氣孔缺陷占很大比例,特別是在濕模砂鑄造生產(chǎn)中,此類缺陷更為常見,有時會引起成批報廢。球墨鑄鐵更為嚴重。氣孔是在鑄件成型過程中形成的,形成的原因比較復雜,有物理作用,也有化學作用,有時還是兩者綜合作用的產(chǎn)物。有些氣孔的形成機理尚無統(tǒng)一認識,因為其形成的原因可能是多方面的。各類合金鑄件,產(chǎn)生氣孔缺陷有其共
2、性,但又都是在特定條件下生成的,因此又都具有特殊性。所以要從共性中分析產(chǎn)生氣孔的一般規(guī)律,也要研究特性中的特有規(guī)律,以便采取有效的針對性措施,防止氣孔缺陷的產(chǎn)生。一、氣孔的特征氣孔大部分產(chǎn)生在鑄件的內表面或內部、砂芯面以及靠近芯撐的地方。形狀有圓形的、長方形的以及不規(guī)則形狀,直徑有大的、小的也有似針狀叢生孔形。氣孔通常具有干凈而光滑的內孔面,有時被一層氧化皮所覆蓋。光滑的孔內顏色一般是白色,或帶有一層暗藍色,有的氣孔內壁還有一個或幾個小鐵豆豆,常把這種氣孔稱作“鐵豆氣孔”。距鑄件表面很近的氣孔,又叫“皮下氣孔”21百鑄
3、網(wǎng)www.baizhuwang.com,往往通過熱處理、清滾或者機械加工后才被發(fā)現(xiàn)。還有一種常見的氣孔,叫做“氣縮孔”,是氣體和鑄件凝固時的收縮而共同促使其產(chǎn)生的,形狀又有其特殊性。鑄鋼和高牌號鑄鐵都常出這種名稱的缺陷,但形成的機理有所差異。氣孔和縮孔是可以區(qū)別開的,一般說來氣孔是圓形或梨形的孔洞,內壁光滑。而不像縮孔那樣內表面比較粗糙。二、氣體的來源各類鑄造合金在熔煉及成型過程中,總要和氣體相接觸的,氣體就會進入并以各種形式存在于合金中,氣體來源是多方面的,歸納起來,主要來自以下幾個方面:1、原材料帶進的。各種鐵類、
4、鐵合金、燃料、熔劑等,自身就含有氣體,有的帶有雨雪潮濕,有的銹蝕,有的帶有濁污,在熔煉過程中都有可能產(chǎn)生氣體,其中一部分就會滯留在合金液中。有人提出:爐料上帶的雨水、雪濕、濁污隨爐料進入爐內,在爐料還是固態(tài)僅發(fā)紅時,它們就已蒸發(fā)或燒掉,怎么會留存在鐵水里呢?在資料里,用語言詳細解釋的不多,但在實踐中,只要爐料(生鐵、廢鋼、回爐料)受雨雪淋濕,濕著入爐,鐵水一定會氧化,這確是事實。潮濕爐料在爐內的變化是無法看到的,但是廢鋼、生鐵夏天被雨淋后,其表面很快就會有一層黃色的銹,這則是常見的!這層黃色的銹就是鐵氧化的象征。[Fe
5、]+[H2O]——[FeO]+2[H]↑21百鑄網(wǎng)www.baizhuwang.com另外我們還會常見到這種現(xiàn)象,露天堆放的生鐵、廢鋼經(jīng)雨雪淋后,冬天生銹發(fā)黃的時間慢,夏天生銹發(fā)黃的時間快,夏天經(jīng)雨淋后一個晚上就可以發(fā)黃。2、熔煉過程中吸收的。從爐氣、爐料、爐襯、工具中吸收的。3、出爐澆注過程中卷入的。4、化學無素反應產(chǎn)生的。有位老師傅說:“一千多度的鐵水里面會有氣體?沒話想話說”。其不知鐵中含有碳(C),風機吹的風中有氧(O),二者結合物中一部分是氧化碳(CO)或者是二氧化碳(CO2),這都是氣體,只不過不是全部殘留
6、在鐵水中。鑄件在成型過程中,合金元素之間,合金元素與鑄型之間,合金元素與熔渣之間,鐵水與空氣之間都會發(fā)生化學反應,有的則產(chǎn)生大量氣體。5、熱作用侵入的。高溫液態(tài)金屬澆入鑄型后,在金屬與鑄型界面上發(fā)生強烈的熱作用,在熱作用下,鑄型(芯)中的水分蒸發(fā),粘結劑和各種附加物(煤粉、重油)燃燒和揮發(fā)而產(chǎn)生大量氣體,同時原來型腔中和砂粒空隙中的氣體也受熱膨脹,隨著溫度的升高,這些氣體的壓力越來越大,部分氣體一方面通過砂粒間隙以及通氣道排出型(芯)之外;如果型腔排氣不暢,型砂透氣性能差,另一部分不易排出的氣體,在型腔內足夠大的氣體壓
7、力作用下,就有可能侵入進金屬液中,凝固時排不出來滯留在合金里,而形成氣孔。盡管產(chǎn)生氣孔的原因很復雜,但通常情況下把其歸納為二大類:一類是金屬液在冷卻過程中,金屬液自身析出的氣體,造成的氣孔,稱為“析出氣孔”。另一類是由鐵水外部侵入的氣體(主要來自型砂,砂芯等)形成的氣孔,稱之為“侵入氣孔”。21百鑄網(wǎng)www.baizhuwang.com析出氣孔的形成:金屬在固態(tài)時,就具有吸收氣體和溶解氣體(如:氫、氧、氮)的能力,由于太小或者是以化合狀態(tài)存在的,只是用肉眼看不到,用高倍金相顯微鏡,就可以清楚地看到??萍及l(fā)達國家鋼材制成
8、的零件為什么耐用,其中一個原因就是因為鋼材中這些雜質含量少(不是沒有),而且他們又采取有效的變質措施,改變了這些雜質的存在形態(tài),以減少對鋼材基體的切割和破壞,從而提高了鋼材的綜合性能強度。金屬在固態(tài)情況下尤其是這樣,那么由固體變成液體時,吸收和溶解氣體的能力急劇的增加,金屬液溫度越高,氣體溶解度越大。可以打個比喻,鹽在冷水中10—