铸造缺陷

铸造缺陷是金属铸造过程中不希望出现的不规则现象。 有些缺陷可以容忍，有些缺陷可以修复，否则必须消除。 它们分为五个主要类别：气孔、收缩缺陷、模具材料缺陷、浇注金属缺陷和冶金缺陷。

术语缺陷和不连续性是指铸件中两个特定且独立的事物。 缺陷被定义为铸件中必须纠正或去除的情况，或者铸件必须被拒绝。 不连续性，也称为缺陷，被定义为铸件物理连续性的中断。 因此，如果铸件不够完美，但仍然有用且在公差范围内，则应将缺陷视为不连续性。

有许多类型的缺陷是由许多不同的原因引起的。 针对某些缺陷的某些解决方案可能会导致另一种类型的缺陷。

砂型铸件会出现以下缺陷。 其中大部分也发生在其他铸造工艺中。

当标准进料金属无法补偿厚金属凝固时的收缩时，可能会出现收缩缺陷。 收缩缺陷将呈现锯齿状或线性外观。 缩孔缺陷通常发生在铸件的上型或下型部分。 缩孔缺陷可分为两种不同类型：开放式缩孔缺陷和闭合式缩孔缺陷。 开放式缩孔缺陷对大气开放，因此随着缩孔的形成，空气进行了补偿。 有两种类型的露天缺陷：管道和塌陷表面。 管道在铸件表面形成并钻入铸件，而凹陷表面是在铸件表面形成的浅腔。

闭合缩孔缺陷，也称为缩松，是在铸件内部形成的缺陷。 凝固金属内部形成孤立的液体池，称为热点。 收缩缺陷通常形成在热点的顶部。 它们需要成核点，因此杂质和溶解的气体会导致闭合收缩缺陷。 缺陷分为大孔隙和微孔隙（或微缩孔），其中大孔隙肉眼可见，微孔隙不能。

气孔是铸件冷却后在铸件内形成的气泡。 发生这种情况是因为大多数液体材料可以容纳大量溶解的气体，但相同材料的固体形式不能，因此气体在冷却时会在材料内形成气泡。 气孔可能会以孔隙的形式出现在铸件表面，或者孔可能会被困在金属内部，这会降低附近的强度。 在气孔情况下，氮气、氧气和氢气是最常遇到的气体。 在铝铸件中，氢是xxx大量溶解的气体，这会导致氢气孔隙。 对于几公斤重的铸件，孔隙大小通常为 0.01 至 0.5 毫米（0.00039 至 0.01969 英寸）。 在较大的铸件中，它们的直径可达一毫米（0.040 英寸）。

为防止气孔，材料可在真空中、低溶解度气体（例如氩气或二氧化碳）的环境中或在防止与空气接触的助熔剂下熔化。 为了使气体溶解度最小化，可以将过热温度保持在较低水平。 将液态金属倒入模具中产生的湍流会引入气体，因此模具通常采用流线型设计以尽量减少这种湍流。 其他方法包括真空脱气、气体冲洗或沉淀。 沉淀涉及气体与另一种元素反应形成一种化合物，该化合物会形成漂浮在顶部的浮渣。 例如，可以通过添加磷来去除铜中的氧气； 可以在钢中加入铝或硅以去除氧气。 第三个来源包括熔融金属与模具中的油脂或其他残留物的反应。

氢气是由金属与湿气或模具中残留的水分反应产生的。 干燥模具可以消除这种氢形成源。

有时很难将气孔与微缩区分开来，因为微缩孔也可能含有气体。 一般来说，如果铸件没有适当的冒口或浇注凝固范围较宽的材料，就会形成微孔。 如果这些都不是这种情况，那么孔隙率很可能是由于气体形成造成的。

微小的气泡称为孔隙，但较大的气泡称为气孔或气泡。 这些缺陷可能是由熔体中夹带的空气、铸砂中的蒸汽或烟雾，或熔体或模具中的其他气体引起的。 正确的铸造实践，包括熔体准备和模具设计，可以减少发生。