铸铁件缩松、缩孔、凹陷缺陷的原因分析与防止方法

一、缩松

1. 特征:

在铸件内部有许多分散小缩孔，其表面粗糙，水压试验时渗水。

2. 原因分析:

(1)工艺设计不合理。铸件的结构、形状及壁厚的影响。孤立热节多，尺寸变化太大，厚断面得不到足够的补缩。

(2)浇注系统、冷铁、冒口设计不合理，冒口的补缩效果差。

(3)浇注温度不合理，温度太高或太低均会影响冒口的补缩效果。

(4)铸型紧实度低，铸型刚度差。石墨化膨胀造成型腔扩大，铸件收缩时由于补缩不足形成缩松。

(5)碳、硅含量低，磷含量较高；凝固区间大。硅钼和高镍球墨铸铁对碳、硅含量和氧化铁液的敏感性特大，铁液严重氧化或碳、硅量低时，易出现显微缩松。即便在薄壁处也容易出现缩松。

(6)孕育不充分，石墨化效果差。

(7)残余镁量和稀土量过高。钼含量较高时也会增加显微缩松。

(8)浇注速度太快。 

(9)炉料锈蚀，氧化铁多。

(10)铁液在电炉内高温停放时间太长，造成严重氧化。

(11)冲天炉熔炼时底焦太底，风量太大，元素烧损大，铁液严重氧化。

(12)冒口径处形成接触热节产生缩松。

(13)压箱铁不够，浇注后由于涨箱造成缩松。

3. 防止方法:

(1)适当提高铁液碳、硅含量。应充分孕育，提高铸件自补缩能力。

(2)在保证球化的前提下，适当减少残余镁量，保证适当的稀土残余量。当硫含量很低，特别是用高纯生铁时，稀土残余量更低。

(3)尽量减少硫、磷含量。

(4)提高铸型紧实度，以利于铁液石墨化膨胀时得到自补缩。

(5)合理布置浇冒口和冷铁，适当提高浇注温度，加强冒口的补缩能力。

(6)改进铸件的结构，减少铸件壁厚的不均匀性。

(7)浇注后期适当慢浇，以利充分补缩。

(8)当缩松产生在接触热节时，应采用冒口径为宽、薄、短型冒口，并尽量加大冒口径和冒口连接处的斜度，或将冒口放在热节的侧面，采用避开热节均衡凝固的方法。

(9)高镍球墨铸铁流动性更差，冒口补缩时宜用保温冒口或热冒口。

(10)较长铸件顷斜浇注，冒口位于最高处，以增强补缩效果。

(11)防止铁液氧化，特别是硅钼球墨铸铁铁液氧化严重，碳当量低时极易在薄壁和夹角处产生缩松或显微缩松。

(12)锈蚀严重的炉料要抛丸后再使用。

(13)对于孤立热节无法用冒口补缩时，可采用以下几种方法：将有热节的面放在下箱;由于铸件的结构问题，无法将有热节的面放在下箱时，可在热节的上方扎冷却筋;提高碳当量，充分利用石墨化膨胀产生的自补缩效果;手工造型时在热节处放置冷铁或在局部位置用激冷砂;在孤立热节上方制作随形激冷砂芯，加快该部位的冷却速度;在孤立热节的顶部做活块砂芯，砂芯上制出鸭嘴冒口，加强对孤立热节的补缩;适当改变铸件结构，增加补缩通道;在孤立热节的侧边放置冒口，冒口颈靠近且避开热节的补缩方法，既可以起到补缩效果又便于清理铸件。

(14)要有足够的压箱铁，箱卡要牢固，并封好封箱泥。

(15)碳化硅预处理也能减少缩松倾向。

(16)可采用补加炉料或碳化硅重新熔化。

二、缩孔

1. 特征:

在铸件热节处产生形状不规则、表面粗糙的集中孔洞。缩孔常伴随有气孔的特

征，俗称缩气孔。

2. 原因分析:

(1)冒口补缩不足。

(2)冷铁设置不当。 

(3)内浇口位置不当。

(4)砂型紧实度不够。

(5)碳、硅含量低，磷含量较高，凝固区间大。

(6)浇注温度过高，增加了液体收缩值。

(7)浇注温度太低，影响了冒口的补缩效果。

3. 防止方法:

(1)正确选择铁液化学成分，提高碳当量。

(2)适当增加孕育量。

(3)对于大件，可在冒口处补浇铁液。

(4)控制适宜的浇注温度。

(5)适当增加冒口尺寸，尽可能采用热冒口。

(6)在厚壁处放置冷铁，与冒口配合使用，创造合理的凝固条件。

(7)正确选择浇注位置和浇注系统，造成均衡凝固或顺序凝固。

(8)提高铸型紧实度以利于铁液石墨化膨胀时，得到自身补缩。

三、凹陷

1. 特征:

大气压把尚有塑性的铸件表面压凹形成凹陷。

2. 原因分析:

(1)铸件局部较厚，铁液补缩不够。 

(2)冒口与补缩处太近，造成局部砂型过热，铁液冷却缓慢，易在铸件靠近冒口侧面缩凹。

3. 防止方法 :

(1)在凹陷处适当引入热铁液。手工造型时可在凹陷处放置冷铁。

(2)合理设置冒口径。

(3)其余参照缩孔、缩松的防止方法。