低圧鋳造九大のよくある欠陥予防に道があります
時(shí)間：2021.09.07 瀏覽量：23
一、エアホール
1.特徴
（1）気孔鋳物內(nèi)部にガスで形成された穴類欠陥。その表面は普通は比較的につるつるしていて、主に梨の形、円形あるいは楕円形を呈しています。普通は鋳物の表面に露出しないで、大きな穴は常に孤立して存在して、小さい穴は群れで現(xiàn)れます。
（2）皮下気孔は鋳物表皮下の分散気孔にある。金屬液と砂型（鋳型、ウェットコア、塗料、表面の不潔なコールド鉄）との化學(xué)反応による反応性気孔です。形は針狀、オタマジャクシ狀、球形、梨狀などがあります。大きさが違って、深さが違います。通常は機(jī)械加工や熱処理後に発見されます。
（3）エア?ホール（エア?ピット式表面気孔）鋳物の表面はより滑らかな気孔に凹む。
(4)気縮孔の分散性気孔と縮孔と縮松を結(jié)合した穴類鋳造欠陥。
（5）ピンホールは、一般的にピンセットサイズが鋳物の斷面に分布する析出性気孔である。アルミニウム合金鋳物の中でよくこのような気孔が現(xiàn)れて、鋳物の性能に対して危害が大きいです。
①ポイント穴：このような針穴は、低倍の顕微構(gòu)造の中では円の形をしていて、輪郭がはっきりしていて、互いにつながっていないので、平方センチの面積ごとの針孔の數(shù)を調(diào)べて、針穴の直徑を測ることができます。この種のピンホールは縮み穴と縮み松と區(qū)別しやすい。點(diǎn)狀針孔は鋳物が凝固する時(shí)に析出した気泡によって形成され、結(jié)晶化溫度範(fàn)囲が小さく、収縮能力の良い鋳物の中に多く発生します。凝固速度が速いと，共晶成分から遠(yuǎn)いZL 105合金鋳物にも點(diǎn)狀ピンホールが現(xiàn)れた。
②メッシュホール：このような針孔は低い倍數(shù)の顕微組織の中で密集して網(wǎng)狀に連結(jié)されており、少量の大きな穴が伴っており、針穴の數(shù)が分かりにくく、針穴の直徑を測定しにくいため、末梢があり、通稱「ハエ足」と呼ばれています。結(jié)晶溫度の広い合金は鋳物が緩慢に凝固した時(shí)に析出した気體が結(jié)晶粒界および発達(dá)した枝晶の隙間に分布しています。この時(shí)結(jié)晶株価は形成されています。収縮チャネルが詰まり、結(jié)晶粒界および枝晶の隙間に網(wǎng)狀の針孔が形成されます。
③混合型ピンホール：このようなピンホールとメッシュホールが混在しており、構(gòu)造が複雑で、壁厚が不均一な鋳物によく見られます。
ピンホールは國家の標(biāo)準(zhǔn)によって等級を分けることができて、等級はもっと悪くて、鋳物の力學(xué)の性能はもっと低くて、その腐食に抵抗する性能と表面の品質(zhì)はもっと悪いです。鋳物の技術(shù)條件が許されるピンホールの等級に達(dá)しない時(shí)、鋳物は廃棄されます。その中でメッシュ針孔は合金基體を切斷して、危害性は點(diǎn)狀針孔より大きいです。
（6）表面ピンホールは鋳物の表層の分散気孔に群がって分布している。その特徴と形成の原因は皮下の気孔と同じで、通常は鋳物の表面に露出して、機(jī)械的に1～2 mm加工したら取り除くことができます。
（7）むせ火（むせ穴）の注入中に発生した大量のガスがうまく排出されず、金屬液內(nèi)で沸騰し、鋳物內(nèi)に大量のガス孔が発生し、鋳物の不完全な欠陥が発生した。
2.気孔の分類
（1）析出性気孔という気孔は、內(nèi)部のゲート近く、噴出口、熱節(jié)などの溫度が高い領(lǐng)域に均等に分布しており、気孔が細(xì)かく分散し、常に収縮孔と共存している。
析出：つまりアルミニウムの水にはガスが含まれており、完全に除去されておらず、凝固中に析出しています。
（2）反応性気孔のような気孔は鋳物との接觸面に均一に分布している。気孔の表面は滑らかで、銀白色（鋳鋼部品）、金屬光の明るい色または暗い色を呈しています。
反応：鋳型、型芯、冷鉄、塗料などはアルミニウム水と反応してガスを発生する物質(zhì)を含みます。
（3）侵入性気孔という気孔は鋳物上部に分布し、孔は大きくて滑らかである。侵入：キャビティの中のガスは、タイムリーに排出型の外に侵入していません。鋳物の中に侵入します。
3.気孔形成機(jī)構(gòu)
低圧鋳造の鋳型は基本的に密封されています。金屬液の充型は比較的速いです。ガスは排出に間に合いません。鋳物に包んで気孔や針孔を形成します。
（1）金屬液に溶解したガスの析出――析出性気孔（針孔）、金屬が融解する時(shí)に含まれるガスは、液體金屬が冷卻して固化する時(shí)、気體溶解度が低下して析出ガスが発生し、排除できなくなり、鋳物に気孔が発生する。
アルミニウム液中のガスは含有量が高く、精製効果が悪い、鋳物の凝固速度が低い。
（2）ウェットコア、塗料、表面が不潔なコールド鉄は、熱を受けた後に発生するガス——反応性気孔（皮下気孔）を流し込み、型壁物質(zhì)と液體金屬の間または液體金屬內(nèi)部で化學(xué)反応が発生した気孔。
（3）型キャビティの中のガスは、タイムリーに排出されていない形の外――侵入性気孔（単一の大気孔）は、鋳物の技術(shù)設(shè)計(jì)が不合理なため、鋳型や型芯の排気が滯っていたり、操作が不注意なため、注ぎ込む時(shí)に死気孔（注入速度が速すぎる）を塞いで、型キャビティの中のガスが鋳物に閉じ込められて引き起こす。
4、予防措置
（1）厳格に溶解操作規(guī)程を?qū)g行し、金屬液の吸気を避け、真剣にガスを除去する。析出性気孔の防止
①金屬原材料及び爐戻し材料は乾燥、サビ、油汚れ等がないこと。使用前に予熱すること。
②溶融溫度は高すぎるべきではない。金屬液の溶融溫度が高いほど、その中に溶解するガス量（主に水素）が多くなります。そのため、溶融溫度を厳しくコントロールするべきで、非鉄合金に対して特にこのようです。
③あらゆる種類の金屬は、溶融時(shí)間をできるだけ短くし、時(shí)間が長すぎる溶融を防ぐために液體金屬の吸気量を増加させ、ある工場はアルミニウム鉄マンガンの黃銅鋳物を生産し、2.5 hの溶融で爐を掃除し、注ぎ込んだ鋳物の気密性はすべて合格している。しかし6 h溶融して爐を出した後に注ぎ込む鋳物、工蕓が不変な前提の下で鋳物のすべては気密性の不合格のため廃棄します。融解時(shí)間を回復(fù)したら鋳物の気密性が全部合格します。これは溶融時(shí)間の長さが鋳物の気密性に及ぼす影響を十分に説明します。
④アルミニウムを含む合金はできるだけ工數(shù)爐で溶融しないでください。このような爐の撹拌能力が非常に強(qiáng)いため、アルミニウムと空気が接觸してAl 2 O 3に酸化しやすく、液體金屬に入ると溶融スラグになり、ガスの析出にも機(jī)會(huì)を提供します。同時(shí)にH 2 Oと反応しやすく、液體金屬を水素H 2に吸入させる。電気抵抗反射爐や遠(yuǎn)赤外線ヒーターを使えば、燃料やガスの反射爐でも溶融できます。実踐の証明：これらの爐で溶融したアルミニウム合金はガス量も雑質(zhì)も少ないです。
⑤投入時(shí)はまず融點(diǎn)の低い材料を投入し、順次融點(diǎn)の高い材料を投入する。このように金屬の吸気量が少ないのは、爐と空気の接觸面積と時(shí)間が減少しているからです。
⑥液體金屬は空気を除去した後、直ちにスラグをかきむしり、その後、注水し、長期滯在して、再吸気を防ぐこと。
⑦六塩素エタンまたはアルゴンでガス除去または真空ガス除去を精錬します。
（2）塗料、砂芯、金屬型（芯）などのガス量をできるだけ減らす。品質(zhì)の良いガス量の小さい塗料を選んで、鋳型と型芯塗料を塗って、十分に乾燥します。反応性エアホールの防止
①塗料の種類は適當(dāng)なものを選ぶべきで、塗料のガス量は高くない。塗料も一定の排気性を持っています。
②鋳型と型芯は予熱してから塗料を吹き付け、終わったら必ずオーブンで使用します。
③塗料はスプレーした後、光を塗ってはいけません。塗料の抜けたところは直ちにスプレーを補(bǔ)充しなければならない。
④砂芯は徹底的に乾燥しなければ使用できません。
⑤金屬型とコールド鉄の表面は、平らにしてきれいにし、乾燥させて使用すること。
（3）鋳型と型芯の排気條件を改善する。鋳物の特徴によって、鋳物の充型狀況を総合的に考慮し、合理的な排気位置と異なる排気措置を選ぶことができる。
（4）適切な充型速度を選択し、金屬液の安定充型に努め、ガスに巻き込まれないようにする。金屬液の上昇速度は普通50 mm/sで制御されます。重力鋳造という合理的な流注プロセスです。注水溫度、金型溫度、注水速度、注水時(shí)間などです。
二、縮穴と縮松
収縮欠陥：金屬凝固収縮時(shí)、金屬液が鋳物に効果的に収縮しないために発生した欠陥。穴を縮めること、縮むこと、縮むこと、縮むことなどを含みます。
1.特徴
①縮孔：鋳物には形狀が極めて不規(guī)則な穴があり、細(xì)壁が粗く枝狀結(jié)晶を有し、縮孔欠陥と稱する。鋳物の最後の凝固部分に多く現(xiàn)れます。
②縮松：鋳物の斷面には分散した細(xì)い縮孔があり、時(shí)には拡大鏡を使って縮松欠陥と稱する。低圧鋳造でアルミピストンを生産する場合、ピストンの頂部に収縮が生じることがあります。
③緩み：鋳物が緩慢に凝固しているところに現(xiàn)れる小さな穴。枝葉結(jié)晶內(nèi)と枝葉結(jié)晶間に分布しているのは、拡散性気孔、微小収縮松、組織の粗大な混合欠陥であり、鋳物の緻密性を低下させ、漏れをもたらしやすい。
④嵌込：鋳物の厚い端面または斷面の継ぎ目の上の面の陥沒現(xiàn)象。縮めた穴の下には縮み穴があり、縮めた穴がある場合もあります。
⑤縮沈：水ガラス石灰石砂型を使って鋳物を生産する時(shí)に発生する鋳物の欠陥の一つで、鋳物の斷面サイズの膨脹が大きいのが特徴です。
⑥収縮割れ：鋳物の収縮が不適切で、収縮が妨げられたり収縮が不均一であることによる亀裂。凝固した直後やより低い溫度に現(xiàn)れるかもしれない。
2.原因が生じる
凝縮穴と縮松の形成の原因は、金屬液は凝固過程において、合金の液體収縮と凝固収縮のために、すなわち體積収縮による體積損失は補(bǔ)償されない、すなわち収縮を補(bǔ)うことができなく、鋳物の最後に凝固した部位に穴ができがちである。
一般的な重力注入と違って、低圧鋳造は下から上へ型を充填し、ゲートは下にあります。鋳物を十分に縮めるためには、上から下への順番で凝固しなければなりません。つまり、鋳道から離れて先に凝固して、鋳道に最後に凝固します。さもなければ、縮み穴や縮み欠陥が発生します。
3.防止措置（同時(shí)に凝固または順次凝固）
低圧鋳造、差圧鋳造はすべて反重力鋳造であるため、重力の時(shí)間はいずれも補(bǔ)填を妨げています。したがって、砂型鋳造に対しても金屬型鋳造に対しても、同時(shí)に凝固しても、順番に凝固した鋳物に対しても、液面加圧制御システムの品質(zhì)の良し悪しは鋳物の緻密性を決定する重要な一環(huán)です。特に薄壁の金屬型鋳造に対しては、凝固時(shí)間は元々長くないです。充型が型頂に達(dá)すると液體金屬中の固相分?jǐn)?shù)はすでにかなりの割合を占めています。この時(shí)、重力の負(fù)の作用を克服して、急速に上昇して収縮を補(bǔ)います。この時(shí)の鋳物の緻密性は極めて重要な時(shí)である。現(xiàn)在、一部の液面加圧制御システムは肝心な時(shí)に相変わらず充型速度によってゆっくりと加圧しています。また一部の制御システムはもっと悪いです。圧力が低い時(shí)には正常に昇圧できますが、圧力が高いほど、昇圧速度も遅くなります。つまり開口下の放物線充填型ということです。
液體金屬の凝固がほぼ終わったとき、制御システムは増圧を補(bǔ)填する圧力を上昇させます。明らかに遅くなりました。これは鋳物の密度に対して良い役割を果たしません。生産中には圧縮圧力がすでに高くなっていることがありますが、鋳物にはまだ収縮欠陥があり、圧力漏れ率が高すぎます。収縮通路が合理的な時(shí)に、これは主にコントロールシステムの増圧のタイミングがよくないためで、いわゆる「収縮圧力の大きさを補(bǔ)うことは鋳物の緻密性にあまり影響しない」という誤った言い方ではなく、例えば、ある工場は比較的大きい薄壁部品を試作して2年余りで合格の鋳物を鋳造していません。
舊式の液面加圧制御システムを閉ループフィードバックの「CLP-3」型低圧鋳造液面加圧制御システムに変えた後、狀況が大きく変わって、元のプロセスは大きな変化がなく、合格の鋳物を生産しました。
沈陽のある工場は手でシステムを制御して、差圧鋳造機(jī)の上で薄い壁のケース類の鋳物を生產(chǎn)して、その廃品率はほとんど80%～90%に達(dá)して、后ハルビン工業(yè)大學(xué)の設(shè)計(jì)の“CLP”型の差圧の鋳造液面の加圧の制御システムに交換した后に、その廃品率は直ちに大幅に下がって、そして外観の角を鋳造してはっきりして、印刷の豊満な合格の鋳物。このことから分かるように、液面加圧制御システムは、差圧、低圧鋳造における地位が極めて重要である。
予防の具體的な対策は、金屬型の順に凝固してできた収縮孔に対して、除去方法は以下の通りです。
（1）鋳型の溫度分布を合理的にして、つまり上部溫度が低く、下部溫度が高く、CLP-5型の液面浮遊式加圧制御システムを使用したほうがいい。下部溫度を高めて、補(bǔ)縮能力を高めることができる。
（2）鋳型自體の熱容量分布を合理的にし、すなわち下部熱容量が小さく、上部熱容量が大きい（すなわち下部型壁が薄く、上部型壁が厚い）。
（3）局所的な熱節(jié)には強(qiáng)制冷卻を採用し、溫度場分布を調(diào)節(jié)する。
（4）局部の影響を補(bǔ)う「冷節(jié)」に対しては、背後の周囲で穴あけフライス溝を掘ることができ、その後斷熱材を充填して熱抵抗を増大させ、合理的な溫度場を與えることができる。
（5）充型速度と型溫を下げるが、冷卻隔壁と水不足を防ぐために、適切に
（6）適切に溫度を下げることは、縮松を減少させる上で著しい影響があり、同時(shí)に凝固した縮孔に対して縮みます。除去方法は、鋳型の溫度分布を合理的にし、上部の溫度が高く、下部の溫度が低いです。鋳型の熱容量分布は合理的で、つまり上部の熱容量が小さく、下部の熱容量が大きい、つまり鋳型壁の上の薄い下の厚さである。局所熱節(jié)、「冷節(jié)」の処理方法は同じです。
（4）型溫度、充型速度、注溫の処理方法は、順番凝固とは逆である。
砂型の鋳造プロセスの変更は比較的便利で、同時(shí)に凝固しても順番に凝固しても収縮穴を除去する方法がたくさんあります。具體的な防止措置は以下の通りです。
（1）大中型の非鉄合金と黒い金屬鋳物に対しては、壁の厚さが非常に大きく、噴出口を設(shè)け、噴出口から加圧して収縮を強(qiáng)化し、収縮孔、収縮を防止する。
(2)注入溫度または注入速度を適切に下げる。
（3）鋳造プロセスを合理的に設(shè)計(jì)し、順序（同時(shí)に）凝固條件を確立する。
三、混じる
1.特徴
(1)混在欠陥鋳物における各種金屬と非金屬介在物の総稱。通常は酸化物、硫化物、ケイ酸塩などの不純物粒子が固體金屬に機(jī)械的に保持されたり、凝固時(shí)に金屬內(nèi)に形成されたり、凝固後の反応で金屬內(nèi)に形成されたりします。介在物、冷豆、インゲン豆、粕、砂目などを含みます。
（2）介在物鋳物內(nèi)部または表面に存在するマトリックス金屬成分とは異なる質(zhì)點(diǎn)。スラグ、砂、塗料層、酸化物、硫化物、ケイ酸塩などを含みます。
（3）內(nèi)包物は、溶融、灌漑、凝固の過程において、金屬液と爐ガス（鋳型も含むことができる）との間に化學(xué)反応を起こして生成される介在物と、金屬液の溫度が低下し、溶解度が減少して析出する介在物。
（4）外生介在物はスラグ及び外來不純物による介在物である。
（5）スラグは、注入金屬液が純粋でないため、または注入方法と注入システムの設(shè)計(jì)が不適切であり、金屬液に含まれるスラグ、低融點(diǎn)化合物及び酸化物による鋳物中のクラス欠陥に起因する。その融點(diǎn)と密度は通常金屬液より低いので、鋳物の頂面または上部に分布しています。また、型芯の下の表面と鋳物の死角に、斷面の光沢がなく、暗い灰色を呈しています。
（6）塗料スラグ穴は、レイヤーが粉化され、剝がれた後、鋳物の表面に殘されたため、殘留塗料の堆積物質(zhì)を含む不規(guī)則な穴です。注工具、鋳型、昇液管、砂芯などの上の塗料が抜けています。特に砂芯は塗料を塗った後に使います。
