每個鑄造缺陷都有原因。在砂型鑄造中,表面的缺陷可能表明模具的性能有缺陷、更深的冶金問題或鑄件澆注方式有誤。砂和粘合劑的選擇,以及它們是如何混合和壓實的,會極大地影響鑄件的表面質量。例如,砂模粘結劑含量低、熱強度太低、生坯強度低的砂子會在鑄件表面產生渣的夾雜。澆口和冒口在防止與溫度變化有關的缺陷方面可能帶來挑戰。砂模中的落砂是造成鑄件表面各種缺陷的另一個典型原因。
無論做成什么鑄件,成型、熔化和澆注工藝都會影響金屬成品的質量。提前計劃有助于防止表面缺陷,但不恰當的熔化和澆注方法(非正常低溫澆注到孕育失敗或草率操作)將破壞最佳方案設計。美國鑄造學會(AFS)出版的“鑄造缺陷分析”指南提供了這樣的例子:“在灰鑄鐵中,高硫可能導致錳硫化物熔渣”和氣體缺陷;以及“含鉛青銅在不完全平衡的情況下可能出成分偏析,例如 某些合金金屬液比其他普通金屬液更容易產生浮渣或熔渣(氧化產生的雜質),這對完美鑄件造成了障礙。下面是一個常見的砂型鑄造表面缺陷,以及潛在的補救措施。
夾雜物

原因:
夾雜在表面的砂或熔渣(上圖)。
砂模損壞,(下圖)在砂模太脆或太弱的情況下出現夾雜物和邊緣崩解。
補救措施:
改善砂芯氣體的排放。
確保鑄砂在砂箱中均勻分布。
避免因局部過度壓實而出現粘附問題。
增加木模和砂模的錐度。
使用脫模劑。

沖蝕和膨脹

原因:
侵蝕(上圖)顯示為澆口附近增厚,通常與夾雜物結合,由不當壓實造成。
膨脹主要歸因于砂屬性。顯示(下圖)是靠近砂箱壁的欠壓實區域的增厚。
補救措施:
改善砂的粒度峰值。
降低砂模壓實度。
提高砂芯壓實度。
如有必要,降低碳含量,以減少石墨膨脹。

表面粗糙
原因:
砂粒徑過粗。
砂燒結
補救措施:
使用較細的砂或添加劑。
提高砂型壓實度。
避免局部澆口過熱。

微觀缺陷

原因:
表面石墨退化。
由微收縮引起的顯微縮孔。
補救措施:
控制氣體含量和釋放;減少粘土砂中的水分。
對于壁厚的大型鑄件,球墨鑄鐵表面的石墨退化通常被忽略,在加工零件時可以去除。

毛刺

原因:
氮元素過量。
補救措施:
減少金屬液和砂型中的氮含量。
提高澆注溫度。
氣孔
原因:
氣體體積和壓力;排氣不足。
補救措施:
改善砂芯表面毛刺。
減少氣體。
砂芯刷涂料;干砂芯。

表面
原因:
在球墨鑄鐵上,它可能表明粘土砂中水分或氟化物過多。
補救措施:
補充新砂。
使用保溫材料。

針孔
原因:
在遠離澆口的區域更常見,它們首先在水蒸氣和其他元素之間發生表面反應。
補救措施:
盡可能減少雜質和還原熔化金屬。
減少添加劑。
提高澆注溫度,降低流速,避免湍流。

夾砂結疤
原因:
膨潤土或石英砂太細或質量太差。
型砂太細。
過度或不規則壓實。
由于流入金屬和長時間暴露在輻射熱下,砂模受熱過多。
補救措施:
改良或增加膨潤土,并使用較粗的砂。
改善水質。
減少壓實,確保砂均勻分布。
改進澆口或縮短澆注時間。

金屬滲透、機械粘砂
原因:
砂粒過于粗大。
砂模壓實度過高。
型芯或砂模壓實不均勻。
澆口附近的熱點。
補救措施:
添加更細的砂、添加劑或細砂,以改善砂的質地和流動性,并降低緊實性。

