铸钢件缩孔及缩松缺陷的消除

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铸钢件缩孔及缩松缺陷的消除

【摘要】通过分析铸钢件缩孔及缩松产生的机理，总结出铸件产生缩孔及缩松缺陷的部位，提出从改进浇注系统、改变铸件结构、适当提高浇注温度及控制浇注速度等几个方面消除铸件中的缩孔及缩松。
缩孔及缩松缺陷是铸钢件生产中的一大难题，长期以来困扰着广大铸造工作者。这两种缺陷多发生在铸件内部， 通过机械加工或X 射线检查可以发现，要进行挽救比较困难，也有发生在表面上的，通过安放冒口可以消除。这两种缺陷很相似，危害都很大，可以归为一类。由于缩孔及缩松缺陷的消除需要综合考虑浇注系统、浇注温度、铸件结构、冒口及冷铁等工艺因素，在实际生产中难以控制。本文拟对铸钢件生产中出现的缩孔、缩松缺陷的消除作一探讨，供有关人员参考。
一、缩孔及缩松缺陷产生的机理
铁液在铸型内冷凝的过程中， 体积要发生三次收缩：第一次是合金液从浇注温度冷却到开始凝固的温度， 称为液态收缩; 第二次是从开始凝固的温度冷却到金属液全部凝固的温度，称为凝固收缩; 第三次是从全部凝固的温度冷却到室温，称为固态收缩。液态收缩的大小与浇注温度有关， 铁液每降低100 ℃， 体积约缩小0. 78 % ～1. 2 % ，因此浇注温度越高，液态收缩越大。一般情况下，在能保证流动性的前提下，应尽量降低铁液的浇注温度。液态及凝固收缩受合金成分的影响较大，比如，在其他成分相同的情况下，碳、硅含量越大， 收缩就越小; 而锰、硫含量越多，则收缩量越大。一般铸钢件在凝固收缩阶段的线收缩率为2. 0 % ～3. 5 % ，因此在砂型铸造中制造模样时，除了加放一定的加工余量外，还要按铸造合金的收缩特性，加上一定量的合金收缩率。当金属液进入型腔后，靠近型壁的金属液散热快，冷却速度快，而后向铸件中心逐次凝固。铸件在冷却凝固的过程中，一般液态收缩时可以得到浇包中液态金属的补缩，这个阶段的收缩对铸件质量影响不大; 固态收缩对形成缩孔、缩松缺陷的影响也不大，但如果在凝固收缩时得不到补缩，就会在铸件最后凝固的部位( 如温度最高的中心处) 形成细小或分散的孔洞，即缩孔、缩松缺陷。
二、缩孔及缩松缺陷产生的部位
实际生产中，有时候要区分是缩孔还是气孔或是夹渣缺陷，并不是很容易，需要综合考虑铸件的结构因素来判断。总结起来，缩孔及缩松缺陷在铸件上产生的部位肯定是最后凝固的地方，而导致最后凝固主要有以下两种情况：
( 1) 最常见是发生在铸件断面突增或铸件几何热节的部位，因为这些地方金属液的散

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