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。
由于气体的存在,影响了金属液的自由流动,凝固收缩的部位得不到金属液的顺利补充,由气体和凝固时的收缩共同促成的孔,被称作“气缩孔”。析出气孔的形成:金属在固态时,就具有吸收气体和溶解气体(如:氢、氧、氮)的能力,由于太小或者是以化合状态存在的,只是用肉眼看不到,用高倍金相显微镜,就可以清楚地看到.科技发达国家钢材制成的零件为什么耐用,其中一个原因就是因为钢材中这些杂质含量少(不是没有),而且他们又采取有效的变质措施,改变了这些杂质的存在形态,以减少对钢材基体的切割和破坏,从而提高了钢材的综合性能强度!
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.
这些气泡如果不能排出,铸件就会产生气孔!析出气孔严重的时候有一个特点,那就是整个铸件的任何断面上都布满着大小不一的孔洞,特别是铸件后凝固部位会形成蜂窝状气孔,而且是同一炉次铁水浇注的铸件大都有这种缺陷!1975年9月4日,河南省驻马店地区柴油机厂铸造车间,由于使用热处理车间的废旧气体渗碳罐等锈蚀严重的废物作回炉料,铸件出现了严重的析出气孔!195型柴油机机体废97件,废品率高,齿轮室盖废55件,废品率高,全炉整体废品率达74%,有的铸件连飞边毛刺上都有小气孔!
金属在固态情况下尤其是这样,那么由固体变成液体时,吸收和溶解气体的能力急剧的增加,金属液温度越高,气体溶解度越大!可以打个比喻,盐在冷水中10—12%就饱和了,但是在热水中可含20—30%!金属液过热度越高,溶化时间越长,金属吸收气体的量就越多(特别是用电炉冶炼操作不当时),含气量大的金属液浇注到砂型中后,金属液在冷却凝固过程中,气体就会重新析出,析出的气泡如果能从金属液中浮出液面散去,铸件就不会产生气孔.
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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。
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一!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!