鑄造人最擔心的就是鑄件出現(xiàn)裂紋的問題,那鑄件裂紋是怎么形成的?又應該怎么防止呢?
鑄件裂痕主要分為兩類,熱裂和冷裂!
1.熱裂是裂紋外形彎彎曲曲,斷口很不規(guī)則呈藕斷絲連狀,而且表面較寬,越到里面越窄,屬熱裂其機理是:鋼水注入型腔后開始冷凝,當結(jié)晶骨架已經(jīng)形成并開始線收縮后,由于此時內(nèi)部鋼水并未完成凝固成固態(tài)使收縮受阻,鑄件中就會產(chǎn)生應力或塑性變形,當它們超過在此高溫下的材質(zhì)強度極限時,鑄件就會開裂。
形成熱裂紋的理論原因和實際原因很多,但根本原因是鑄件的凝固方式和凝固時期鑄件的熱應力和收縮應力。
如何防止熱裂紋發(fā)生:改善鑄件結(jié)構(gòu)-壁厚力求均勻,轉(zhuǎn)角處應作出過渡圓角,減少應力集中現(xiàn)象。輪類鑄件的輪輻必要時可做成彎曲狀。;提高合金材料的熔煉質(zhì)量-采用精煉和除氣工藝去除金屬液中的氧化夾雜和氣體等。控制有害雜質(zhì)的含量,采用合理的熔煉工藝,防止產(chǎn)生冷裂紋;采用正確的鑄造工藝措施-使鑄件實現(xiàn)同時凝固不僅有利于防止熱裂紋,也有助于防止冷裂紋。合理設置澆冒口的位置和尺寸,使鑄件各部分的冷卻速度盡量均勻一致,減少冷裂紋傾向;時效熱處理-鑄造應力大的鑄件應及時進行時效熱處理,避免過大的殘余應力使鑄件產(chǎn)生冷裂紋。必要時,鑄件在切割澆冒口或焊補后,還要進行一次時效熱處理。
冷裂紋是鑄件凝固后冷卻到彈性狀態(tài)時,因局部鑄造應力大于合金極限強度而引起的開裂。冷裂紋總是發(fā)生在冷卻過程中承受拉應力的部位,特別是拉應力集中的部位。冷裂紋與熱裂紋不同,冷裂紋往往穿晶擴展到整個截面,外形呈寬度均勻細長的直線或折線狀,冷裂紋的斷口表面子凈有金屬光澤或呈輕度氧化色,裂紋走向平滑,而非沿晶界發(fā)生。這與熱裂紋有顯著的不同。冷裂紋檢驗用肉眼可見,可根據(jù)其宏觀形貌及穿晶擴展的微觀特征,與熱裂紋區(qū)別。
機床鑄件耐磨性與消震性好。由于鑄鐵中石墨有利于潤滑及貯油,所以耐磨性好。同樣,由于石墨的存在,灰口鑄鐵的消震性優(yōu)于鋼。
機床鑄件工藝性能好。由于灰口鑄鐵含碳量高,接近于共晶成分,故熔點比較低,流動性良好,收縮率小,因此適宜于鑄造結(jié)構(gòu)復雜或薄壁鑄件。另外,由于石墨使切削加工時易于形成斷屑,所以灰口鑄鐵的可切削加工性優(yōu)于鋼。