铸件在成型过程中,合金元素之间,合金元素与铸型之间,合金元素与熔渣之间,铁水与空气之间都会发生化学反应,有的则产生大量气体!热作用侵入的。高温液态金属浇入铸型后,在金属与铸型界面上发生强烈的热作用,在热作用下,铸型(芯)中的水分蒸发,粘结剂和各种附加物(煤粉、重油)燃烧和挥发而产生大量气体,同时原来型腔中和砂粒空隙中的气体也受热膨胀,随着温度的升高,这些气体的压力越来越大,部分气体一方面通过砂粒间隙以及通气道排出型(芯)之外;如果型腔排气不畅,型砂透气性能差,另一部分不易排出的气体,在型腔内足够大的气体压力作用下,就有可能侵入进金属液中,凝固时排不出来滞留在合金里,而形成气孔。
距铸件表面很近的气孔,又叫“皮下气孔”,往往通过热处理、清滚或者机械加工后才被发现。还有一种常见的气孔,叫做“气缩孔”,是气体和铸件凝固时的收缩而共同促使其产生的,形状又有其特殊性。铸钢和高牌号铸铁都常出这种名称的缺陷,但形成的机理有所差异.气孔和缩孔是可以区别开的,一般说来气孔是圆形或梨形的孔洞,内壁光滑!而不像缩孔那样内表面比较粗糙。侵入气孔的形成当金属液进入型腔后,金属液对砂型(芯子)产生剧烈的热作用,使型腔表面的砂层迅速加热到几乎接近金属液的温度,型(芯)砂中的水分骤然蒸发,形成大量的气体,加上型(芯)砂中其它有机物的燃烧和挥发也产生大量的气体,随着气体膨胀,气体量的增加和气体温度的升高,形成很大的气体压力,部分气体可以通过型(芯)排气孔排逸到型外,型腔内剩余气体压力有所降低,但是由于气体来不及全部穿过砂型逸出,一部分气体就有可能侵入金属液中!
在工厂的生产实践中,人们对气孔的叫法不一样。有的叫气眼、气泡、气窝,丛生气孔,划为一体统称为“气孔”!气孔是铸件常见的缺陷之在铸件废品中,气孔缺陷占很大比例,特别是在湿模砂铸造生产中,此类缺陷更为常见,有时会引起成批报废!球墨铸铁更为严重!气孔是在铸件成型过程中形成的,形成的原因比较复杂,有物理作用,也有化学作用,有时还是两者综合作用的产物。有些气孔的形成机理尚无统一认识,因为其形成的原因可能是多方面的!
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这层黄色的锈就是铁氧化的象征![Fe]+[H2O]——[FeO]+2[H]↑另外我们还会常见到这种现象,露天堆放的生铁、废钢经雨雪淋后,冬天生锈发黄的时间慢,夏天生锈发黄的时间快,夏天经雨淋后一个晚上就可以发黄.熔炼过程中吸收的.从炉气、炉料、炉衬、工具中吸收的!出炉浇注过程中卷入的!化学无素反应产生的.有位老师傅说:“一千多度的铁水里面会有气体?没话想话说”.其不知铁中含有碳(C),风机吹的风中有氧(O),二者结合物中一部分是氧化碳(CO)或者是二氧化碳(CO2),这都是气体,只不过不是全部残留在铁水中.
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进入金属液后的气体,还会出现以下几种情况:金属液尚未凝固,温度高粘度低,对气泡的阻力小,气泡就会上浮,穿过金属液表面,从型砂空间、气眼逸出,或者进入后凝固的冒口中,气孔就可以消除。如果型砂透气性差,舂箱过实,未扎排气眼,或者金属液已结壳,侵入的气体就会在接近铸件的表皮处形成梨形气孔.称为皮下气孔,或丛生皮下气孔。如果从某点侵入金属液的气体,遇到金属液温度低粘度大,气体上浮阻力大,上浮速度就慢,气体就有可能随金属液流动或上浮到铸件的其它部位,形成园形气孔!
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各类合金铸件,产生气孔缺陷有其共性,但又都是在特定条件下生成的,因此又都具有特殊性.所以要从共性中分析产生气孔的一般规律,也要研究特性中的特有规律,以便采取有效的针对性措施,防止气孔缺陷的产生!气孔的特征气孔大部分产生在铸件的内表面或内部、砂芯面以及靠近芯撑的地方.形状有圆形的、长方形的以及不规则形状,直径有大的、小的也有似针状丛生孔形.气孔通常具有干净而光滑的内孔面,有时被一层氧化皮所覆盖!光滑的孔内颜色一般是白色,或带有一层暗蓝色,有的气孔内壁还有一个或几个小铁豆豆,常把这种气孔称作“铁豆气孔”。
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