鑄造熱裂用什麼方法消除

① 鑄鋼件裂紋出現原因及防治方法。

1、 澆鑄冷卻過程中冷速太快

2、 鑄件截面變化太突然，或過度部位圓角太小

3、 澆注冷卻後沒及時進行去應力退火

4、 表面或內部缺陷較多

防禦：

1、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。其次，正確確定鑄件在砂型中的停留時間；砂型是一種良好的保溫容器，能使鑄件較厚和較薄處的溫度進一步均勻化，減少他們之間的溫度差，降低熱應力，減少冷裂紋傾向。

2、延長鑄件在鑄型內的停留時間，以免開箱過早在鑄件內造成較大的內應力，而產生冷裂紋。最後，增加砂型、砂芯的退讓性；鑄件凝固後及早卸去壓箱鐵，松開殺向緊固裝置等，是防止由於收縮應力而使鑄件產生冷裂的有效措施。

3、大型鑄件的砂型和砂芯在澆注後可提前挖去部分型砂和芯砂，以減少他們對逐漸的收縮阻力，促使鑄件各部分均勻冷卻。鑄鋼件的落砂、清理和搬運過程中，應避免碰撞、擠壓，防止逐漸產生冷裂紋。

4、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生冷裂紋。必要時，逐漸在切割冒口或汗布後，還要進行以此時效熱處理。

(1)鑄造熱裂用什麼方法消除擴展閱讀：

一種鋼錠缺陷。裂紋按照在鋼錠上存在的部位，可分為表面裂紋和內部裂紋。表面裂紋於精整時用肉眼即可觀察到，其中的橫向裂紋能引起軋材拉裂，縱向裂紋能引起軋材劈裂；內裂紋只有在低倍檢驗或無損探傷時才可發現，它可引起軋材的內裂，嚴重時能造成軋材分層。

裂紋按形成的時期，可分為熱裂紋和冷裂紋。前者是在鋼錠凝固過程中或凝固後不久，由於熱應力、鋼液靜壓力、錠殼收縮阻力和其他外力的作用而引起的；後者是在鋼錠冷卻到固態相變時，由於相變組織應力和熱應力的作用而引起。

冷裂紋形成時有金屬響聲，故亦稱「響裂」。熱裂紋的斷口粗糙、無光澤；冷裂紋的斷口光滑、有金屬光澤。

鋼錠在應力作用下，局部的實際變形量超過其塑性極限時，引起局部斷裂，即成裂紋。熱裂紋與冷裂紋具有不同的應力來源和斷裂機理。

② 對於易產生熱裂或變形的鑄件應怎樣處理，機床鑄件，床身鑄件

需進行時效處理，最好是自然時效處理，即放置一段時間再加工。

③ 鑄造產品的熱處理有哪些

鑄造是生產毛坯或零件的一種重要方法，適應性強，生產成本低，設備投資費用小。但是逐漸的結晶組織粗大、不均勻、力學性能低於鍛件。常伴隨的鑄造缺陷有:①鑄造裂紋，如熱裂、冷裂、縮裂;②組織不良，氣孔、縮孔、疏鬆、冷隔、夾雜物、夾渣、偏析等;③外觀缺陷，粘砂、麻點等。鑄鋼件還會出現魏氏體組織。這些缺陷對後續的熱處理質量有很大影響。
在熱處理中，組織缺陷分為可以改善的缺陷或不能改善的缺陷。
鑄鐵件的熱處理是去應力退火，即人工時效，溫度550~600℃，保溫2~4h後爐冷，有時採用自然時效，指將鑄件在露天放置幾個月或幾年;對於消除白口鑄可進行高溫退火，溫度900~950℃，保溫2~5h後爐冷。鑄鋼件採用完全退火或正火消除缺陷。

④ 高溫合金薄壁鑄件k4169出現熱裂與澆不足的原因與改進措施

GH4169（GH169）高溫合金

GH4169合金是以體心四方的γ"和面心立方的γ′相沉澱強化的鎳基高溫合金，在-253～700℃溫度范圍內具有良好的綜合性能,650℃以下的屈服強度居變形高溫合金的首位,並具有良好的抗疲勞、抗輻射、抗氧化、耐腐蝕性能,以及良好的加工性能、焊接性能和長期組織穩定性，能夠製造各種形狀復雜的零部件，在宇航、核能、石油工業中，在上述溫度范圍內獲得了極為廣泛的應用。

該合金的另一特點是合金組織對熱加工工藝特別敏感，掌握合金中相析出和溶解規律及組織與工藝、性能間的相互關系，可針對不同的使用要求制定合理、可行的工藝規程，就能獲得可滿足不同強度級別和使用要求的各種零件。供應的品種有鍛件、鍛棒、軋棒、冷軋棒、圓餅、環件、板、帶、絲、管等。可製成盤、環、葉片、軸、緊固件和彈性元件、板材結構件、機匣等零部件在航空上長期使用。

GH4169 材料牌號GH4169(GH169)

GH4169 相近牌號Inconel 718(美國),NC19FeNb(法國)

GH4169 材料的技術標准

GJB 2612-1996 《焊接用高溫合金冷拉絲材規范》

HB 6702-1993 《WZ8系列用GH4169合金棒材》

GJB 3165 《航空承力件用高溫合金熱軋和鍛制棒材規范》

GJB 1952 《航空用高溫合金冷軋薄板規范》

GJB 1953 《航空發動機轉動件用高溫合金熱軋棒材規范》

GJB 2612 《焊接用高溫合金冷拉絲材規范》

GJB 3317 《航空用高溫合金熱軋板材規范》

GJB 2297 《航空用高溫合金冷拔（軋）無縫管規范》

GJB 3020 《航空用高溫合金環坯規范》

GJB 3167 《冷鐓用高溫合金冷拉絲材規范》

GJB 3318 《航空用高溫合金冷軋帶材規范》

GJB 2611 《航空用高溫合金冷拉棒材規范》

YB/T5247 《焊接用高溫合金冷拉絲》

YB/T5249 《冷鐓用高溫合金冷拉絲》

YB/T5245 《普通承力件用高溫合金熱軋和鍛制棒材》

GB/T14993 《轉動部件用高溫合金熱軋棒材》

GB/T14994 《高溫合金冷拉棒材》

GB/T14995 《高溫合金熱軋板》

GB/T14996 《高溫合金冷軋薄板》

GB/T14997 《高溫合金鍛制圓餅》

GB/T14998 《高溫合金坯件毛壞》

GB/T14992 《高溫合金和金屬間化合物高溫材料的分類和牌號》

HB 5199 《航空用高溫合金冷軋薄板》

HB 5198 《航空葉片用變形高溫合金棒材》

HB 5189 《航空葉片用變形高溫合金棒材》

HB 6072 《WZ8系列用GH4169合金棒材》

GH4169化學成分：%

C P S Mn Si Ni Cr Cu Al Co Mo Ti Nb Fe

≤0.08 ≤0.015 ≤0.02 ≤0.35 ≤0.35 50.0~55.0 17.0~21.0 ≤0.30 0.20~0.80 ≤1.00 2.80~3.30 0.65~1.15 4.75~5.50 餘量

餘量該合金的化學成分分為3類：標准成分、優質成分、高純成分。優質成分的在標准成分的基礎上降碳增鈮，從而減少碳化鈮的數量，減少疲勞源和增加強化相的數量，提高抗疲勞性能和材料強度。同時減少有害雜質和氣體含量。高純成分是在優質標准基礎上降低硫和有害雜質的含量，提高材料純度和綜合性能。

核能應用的GH4169合金，需控制硼含量（其他元素成分不變），具體含量由供需雙方協商確定。

當ω（B）≤0.002%時，為與宇航工業用的GH4169合金加以區別，合金牌號為GH4169A。

GH4169 熱處理制度

合金具有不同的熱處理制度，以控制晶粒度、控制δ相形貌、分布和數量，從而獲得不同級別的

力學性能。合金熱處理制度分3類：

Ⅰ：(1010～1065)℃±10℃，1h，油冷、空冷或水冷+720℃±5℃，8h，以50℃/h 爐冷至620℃±5℃，8h，空冷。

經此制度處理的材料晶粒粗化，晶界和晶內均無δ相，存在缺口敏感性，但對提高沖擊性能和抵抗低溫氫脆有利。

Ⅱ：(950～980)℃±10℃，1h，油冷、空冷或水冷+720℃±5℃，8h，以50℃/h 爐冷至620℃±5℃，8h，空冷。

經此制度處理的材料有δ相，有利於消除缺口敏感性，是最常用的熱處理制度，也稱為標准熱處理制度。

Ⅲ：720℃±5℃，8h,以50℃/h爐冷至620℃±5℃，8h，空冷。

經此制度處理後，材料中的δ相較少，能提高材料的強度和沖擊性能。該制度也稱為直接時效熱處理制度。

GH4169 品種規格和供應狀態

可以供應模鍛件（盤、整體鍛件）、餅、環、棒（鍛棒、軋棒、冷拉棒）、板、絲、帶、管、不同形狀和尺寸的緊固件、彈性元件等、交貨狀態由供需雙方商定。絲材以商定的交貨狀態成盤狀交貨。

GH4169 熔煉和鑄造工藝

合金的冶煉工藝分為3類：真空感應加電渣重熔；真空感應加真空電弧重熔；真空感應加電渣重熔加真空電弧重熔。可根據零件的使用要求，選擇所需的冶煉工藝，滿足應用要求。

GH4169 應用概況與特殊要求

製造航空和航天發動機中的各種靜止件和轉動件，如盤、環件、機匣、軸、葉片、緊固件、彈性元件、燃氣導管、密封元件等和焊接結構件；製造核能工業應用的各種彈性元件和格架；製造石油和化工領域應用的零件及其他零件。

近年來，在對該合金研究不斷深化和對該合金應用不斷擴大的基礎上，為提高質量和降低成本，發展了很多新工藝：真空電弧重熔是採用氦氣冷卻工藝，有效減輕鈮偏析；採用噴射成型工藝，生產環件，降低生產成本和縮短生產周期；採用超塑成型工藝，擴大產品的生產范圍。

GH4169 熔化溫度范圍1260～1320℃。

GH4169密度ρ=8.24g/cm3。

GH4169磁性能合金無磁性。

GH4169相變溫度

γ"相是該合金的主要強化相，其最高穩定溫度是650℃，開始固熔溫度為840～870℃，完全固熔溫度是950℃，γ′相也是該合金的強化相，但數量少於γ"相，其析出溫度是600℃，完全熔解溫度是840℃；δ相的開始析出溫度是700℃，析出峰溫度是940℃，980℃開始熔解，完全熔解溫度是1020℃。

GH4169合金組織結構

合金標准熱處理狀態的組織由γ基體、γ′、γ"、δ、NbC相組成。γ"(Ni3Nb)相是主要強化相，為體心四方有序結構的亞穩定相，呈圓盤狀在基體中彌散共格析出，在長期時效或長期應用期間，有向δ相轉變的趨勢，使強度下降。γ′(Ni3(Al、Ti))相的數量次於γ"相，呈球狀彌散析出，對合金起一部分強化作用。δ相主要在晶界析出，其形貌與鍛造期間的終鍛溫度有關，終鍛溫度在900℃，形成針狀，在晶界和晶內析出；終鍛溫度達930℃，δ相呈顆粒狀，均勻分布；終鍛溫度達950℃，δ相呈短棒狀，分布於晶界為主；終鍛溫度達980℃，在晶界析出少量針狀δ相，鍛件出現持久缺口敏感性。終鍛溫度達到1020℃或更高，鍛件中無δ相析出，晶粒隨之粗化，鍛件有持久缺口敏感性。鍛造過程中，δ相在晶界析出，能起到釘扎作用，阻礙晶粒粗化。

L相是變形GH4169合金中不允許存在的相，該相富鈮，存在於鑄錠枝晶間，降低鑄錠初熔點，鑄錠

中L相固溶溫度和均勻化時間的關系。

GH4169工藝性能與要求

因GH4169合金中鈮含量高，合金中的鈮偏析程度與冶金工藝直接相關。電渣重熔和真空電弧熔煉的熔煉速度和電極棒的質量狀態直接影響材質的優劣。熔速快，易形成富鈮的黑斑；熔速慢，會形成貧鈮的白斑；電極棒表面質量差和電極棒內部有裂紋，均易導致白斑的形成，所以，提高電極棒質量和控制熔速及提高鋼錠的凝固速率是冶煉工藝的關鍵因素。為避免鋼錠中的元素偏析過重，至今採用的鋼錠直徑不大於508mm。

均勻化工藝必須確保鋼錠中的L相完全熔解。鋼錠兩階段均勻化和中間坯二次均勻化處理的時間，根據鋼錠和中間坯的直徑而定。均勻化工藝的控制與材料中的鈮偏析程度直接相關。

目前生產中採用的1160℃，20h±1180℃，44h的均勻化工藝，尚不足以消除鋼錠中心的偏析，因此建議採用以下均勻化工藝：

1. 1150～1160℃，20～30h+1180～1190℃，110～130h；

2. 1160℃，24h+1200℃，70h[20]。

經均勻化處理的合金具有良好的熱加工性能，鋼錠的開坯加熱溫度不得超過1120℃。鍛件的鍛造工藝應根據鍛件使用狀況和應用要求，結合生產廠的生產條件而定。開坯和生產鍛件是，中間退火溫度和終鍛溫度必須根據零件所要求的組織狀態和性能來確定，一般情況下，鍛造的終鍛溫度控制在930～950℃之間為宜。

GH4169焊接性能

合金具有滿意的焊接性能，可用氬弧焊、電子束焊、縫焊、點焊等方法進行焊接。

對直接時效狀態的零部件，推薦採用慣性摩擦焊以保持其強化效果，選用合適的摩擦焊工藝參數，在保留細晶組織的同時，焊縫邊緣及熱影響區還可以保留強化相γ′和γ"以及δ相，因此對接頭性能無明顯影響，對直接時效的鍛件，可在鍛造狀態進行摩擦焊，焊後再進行直接時效處理（制度Ⅲ），可獲得持久強度很高的焊接接頭。

GH4169零件熱處理工藝

航空零件的熱處理通常按1.5條規定的Ⅱ、Ⅲ兩種制度，即標准熱處理制度和直接時效熱處理制度進行。再有技術依據的條件下，也可採用其他制度熱處理。按標准制度熱處理時，固溶處理可在950～980℃范圍內，在選定的溫度±10℃下進行。

GH4169表面處理工藝

必要時可對零件表面局面進行噴丸強化、孔擠壓強化或螺紋滾壓強化工序，使零件在交變載荷條件下工作的壽命成倍增長。

對要求噴塗耐磨封嚴塗層的零件，可採用等離子噴塗或爆炸噴塗工藝，以爆炸噴塗為佳，爆炸噴塗塗層與基體結合強度高，塗層緻密、硬度高、孔隙率低，耐磨性好。

GH4169切削加工與磨削性能

合金可滿意地進行切削加工。

機械加工時必須確保圓弧達到設計要求和平滑過渡，不允許在機械加工、裝配或運輸中出現尖角、坑與劃傷缺口，因為在這些缺陷出，可形成過量的應力集中，在使用中會導致嚴重事故的發生。

⑤ 什麼是熱裂什麼是冷裂，解決辦法

熱裂冷裂，在高溫下形成的裂紋。 其形狀特徵是：裂縫短、縫隙寬、形狀曲折、縫內呈氧化色（黑褐色）。形成熱裂的影響因素：合金性質，鑄型阻力。形成冷裂是冷卻到低溫處於彈性狀態時所受應力總和大於該溫度下合金的抗拉強度產生的 特點：裂縫細小 呈連續直線或圓滑曲線 有金屬光澤或輕微氧化色。
如何防止熱裂冷裂紋發生
1.改善鑄件結構
壁厚力求均勻，轉角處應作出過渡圓角，減少應力集中現象。輪類鑄件的輪輻必要時可做成彎曲狀。
2.提高合金材料的熔煉質量
採用精煉和除氣工藝去除金屬液中的氧化夾雜和氣體等。控制有害雜質的含量，採用合理的熔煉工藝，防止產生冷裂紋。
3、採用正確的鑄造工藝措施
使鑄件實現同時凝固不僅有利於防止熱裂紋，也有助於防止冷裂紋。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。
正確確定鑄件在砂型中的停留時間砂型是一種良好的保溫容器，能使鑄件較厚和較薄處的溫度進一步均勻化，減少它們之間的溫度差，降低熱應力，減少冷裂紋傾向。延長鑄件在鑄型內的停留時間，以免開箱過早在鑄件內造成較大的內應力，而產生冷裂紋。
增加砂型、砂芯的退讓性鑄件凝固後及早卸去壓箱鐵，松開砂箱緊固裝置等，是防止由於收縮應力而使鑄件產生冷冽的有效措施。大型鑄件的砂型和砂芯，在澆注後可提前挖去部分型砂和芯砂，以減少它們對鑄件的收縮阻力，促使鑄件各部分均勻冷卻。鑄件在落砂、清理和搬運過程中，應避免碰撞、擠壓，防止鑄件產生冷裂紋。
4、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生冷裂紋。必要時，鑄件在切割澆冒口或焊補後，還要進行一次時效熱處理

⑥ 該怎麼預防鋁合金壓鑄件熱裂紋形成

一、鑄造概論鋁合金鑄造的種類如下：由於鋁合金各組元不同，從而表現出合金的物理、化學性能均有所不同，結晶過程也不盡相同。故必須針對鋁合金特性，合理選擇鑄造方法，才能防止或在許可范圍內減少鑄造缺陷的產生，從而優化鑄件。1、鋁合金鑄造工藝性能鋁合金鑄造工藝性能，通常理解為在充滿鑄型、結晶和冷卻過程中表現最為突出的那些性能的綜合。流動性、收縮性、氣密性、鑄造應力、吸氣性。鋁合金這些特性取決於合金的成分，但也與鑄造因素、合金加熱溫度、鑄型的復雜程度、澆冒口系統、澆口形狀等有關。(1)流動性流動性是指合金液體充填鑄型的能力。流動性的大小決定合金能否鑄造復雜的鑄件。在鋁合金中共晶合金的流動性最好。影響流動性的因素很多，主要是成分、溫度以及合金液體中存在金屬氧化物、金屬化合物及其他污染物的固相顆粒，但外在的根本因素為澆注溫度及澆注壓力（俗稱澆注壓頭）的高低。(2)收縮性收縮性是鑄造鋁合金的主要特徵之一。一般講，合金從液體澆注到凝固，直至冷到室溫，共分為三個階段，分別為液態收縮、凝固收縮和固態收縮。合金的收縮性對鑄件質量有決定性的影響，它影響著鑄件的縮孔大小、應力的產生、裂紋的形成及尺寸的變化。通常鑄件收縮又分為體收縮和線收縮，在實際生產中一般應用線收縮來衡量合金的收縮性。鋁合金收縮大小，通常以百分數來表示，稱為收縮率。①體收縮體收縮包括液體收縮與凝固收縮。鑄造合金液從澆注到凝固，在最後凝固的地方會出現宏觀或顯微收縮，這種因收縮引起的宏觀縮孔肉眼可見，並分為集中縮孔和分散性縮孔。集中縮孔的孔徑大而集中，並分布在鑄件頂部或截面厚大的熱節處。分散性縮孔形貌分散而細小，大部分分布在鑄件軸心和熱節部位。顯微縮孔肉眼難以看到，顯微縮孔大部分分布在晶界下或樹枝晶的枝晶間。縮孔和疏鬆是鑄件的主要缺陷之一，產生的原因是液態收縮大於固態收縮。生產中發現，鑄造鋁合金凝固范圍越小，越易形成集中縮孔，凝固范圍越寬，越易形成分散性縮孔，因此，在設計中必須使鑄造鋁合金符合順序凝固原則，即鑄件在液態到凝固期間的體收縮應得到合金液的補充，是縮孔和疏鬆集中在鑄件外部冒口中。對易產生分散疏鬆的鋁合金鑄件，冒口設置數量比集中縮孔要多，並在易產生疏鬆處設置冷鐵，加大局部冷卻速度，使其同時或快速凝固。②線收縮線收縮大小將直接影響鑄件的質量。線收縮越大，鋁鑄件產生裂紋與應力的趨向也越大；冷卻後鑄件尺寸及形狀變化也越大。對於不同的鑄造鋁合金有不同的鑄造收縮率，即使同一合金，鑄件不同，收縮率也不同，在同一鑄件上，其長、寬、高的收縮率也不同。應根據具體情況而定。(3)熱裂性鋁鑄件熱裂紋的產生，主要是由於鑄件收縮應力超過了金屬晶粒間的結合力，大多沿晶界產生從裂紋斷口觀察可見裂紋處金屬往往被氧化，失去金屬光澤。裂紋沿晶界延伸，形狀呈鋸齒形，表面較寬，內部較窄，有的則穿透整個鑄件的端面。不同鋁合金鑄件產生裂紋的傾向也不同，這是因為鑄鋁合金凝固過程中開始形成完整的結晶框架的溫度與凝固溫度之差越大，合金收縮率就越大，產生熱裂紋傾向也越大，即使同一種合金也因鑄型的阻力、鑄件的結構、澆注工藝等因素產生熱裂紋傾向也不同。生產中常採用退讓性鑄型，或改進鑄鋁合金的澆注系統等措施，使鋁鑄件避免產生裂紋。通常採用熱裂環法檢測鋁鑄件熱裂紋。(4)氣密性鑄鋁合金氣密性是指腔體型鋁鑄件在高壓氣體或液體的作用下不滲漏程度，氣密性實際上表徵了鑄件內部組織緻密與純凈的程度。鑄鋁合金的氣密性與合金的性質有關，合金凝固范圍越小，產生疏鬆傾向也越小，同時產生析出性氣孔越小，則合金的氣密性就越高。同一種鑄鋁合金的氣密性好壞，還與鑄造工藝有關，如降低鑄鋁合金澆注溫度、放置冷鐵以加快冷卻速度以及在壓力下凝固結晶等，均可使鋁鑄件的氣密性提高。也可用浸滲法堵塞泄露空隙來提高鑄件的氣密性。(5)鑄造應力鑄造應力包括熱應力、相變應力及收縮應力三種。各種應力產生的原因不盡相同。①熱應力熱應力是由於鑄件不同的幾何形狀相交處斷面厚薄不均，冷卻不一致引起的。在薄壁處形成壓應力，導致在鑄件中殘留應力。②相變應力相變應力是由於某些鑄鋁合金在凝固後冷卻過程中產生相變，隨之帶來體積尺寸變化。主要是鋁鑄件壁厚不均，不同部位在不同時間內發生相變所致。③收縮應力鋁鑄件收縮時受到鑄型、型芯的阻礙而產生拉應力所致。這種應力是暫時的，鋁鑄件開箱是會自動消失。但開箱時間不當，則常常會造成熱裂紋，特別是金屬型澆注的鋁合金往往在這種應力作用下容易產生熱裂紋。鑄鋁合金件中的殘留應力降低了合金的力學性能，影響鑄件的加工精度。鋁鑄件中的殘留應力可通過退火處理消除。合金因導熱性好，冷卻過程中無相變，只要鑄件結構設計合理，鋁鑄件的殘留應力一般較小。(6)吸氣性鋁合金易吸收氣體，是鑄造鋁合金的主要特性。液態鋁及鋁合金的組分與爐料、有機物燃燒產物及鑄型等所含水分發生反應而產生的氫氣被鋁液體吸收所致。鋁合金熔液溫度越高，吸收的氫也越多；在700℃時，每100g鋁中氫的溶解度為0.5～0.9，溫度升高到850℃時，氫的溶解度增加2～3倍。當含鹼金屬雜質時，氫在鋁液中的溶解度顯著增加。鑄鋁合金除熔煉時吸氣外，在澆入鑄型時也會產生吸氣，進入鑄型內的液態金屬隨溫度下降，氣體的溶解度下降，析出多餘的氣體，有一部分逸不出的氣體留在鑄件內形成氣孔，這就是通常稱的「針孔」。氣體有時會與縮孔結合在一起，鋁液中析出的氣體留在縮孔內。若氣泡受熱產生的壓力很大，則氣孔表面光滑，孔的周圍有一圈光亮層；若氣泡產生的壓力小，則孔內表面多皺紋，看上去如「蒼蠅腳」，仔細觀察又具有縮孔的特徵。鑄鋁合金液中含氫量越高，鑄件中產生的針孔也越多。鋁鑄件中針孔不僅降低了鑄件的氣密性、耐蝕性，還降低了合金的力學性能。要獲得無氣孔或少氣孔的鋁鑄件，關鍵在於熔煉條件。若熔煉時添加覆蓋劑保護，合金的吸氣量大為減少。對鋁熔液作精煉處理，可有效控制鋁液中的含氫量。二、砂型鑄造採用砂粒、粘土及其他輔助材料製成鑄型的鑄造方法稱為砂型鑄造。砂型的材料統稱為造型材料。有色金屬應用的砂型由砂子、粘土或其他粘結劑和水配製而成。鋁鑄件成型過程是金屬與鑄型相互作用的過程。鋁合金液注入鑄型後將熱量傳遞給鑄型，砂模鑄型受到液體金屬的熱作用、機械作用、化學作用。因此要獲得優質的鑄件除嚴格掌握熔煉工藝外，還必須正確設計型（芯）砂的配比、造型及澆注等工藝。三、金屬型鑄造1、簡介及工藝流程金屬型鑄造又稱硬模鑄造或永久型鑄造，是將熔煉好的鋁合金澆入金屬型中獲得鑄件的方法，鋁合金金屬型鑄造大多採用金屬型芯，也可採用砂芯或殼芯等方法，與壓力鑄造相比，鋁合金金屬型使用壽命長。2、鑄造優點(1)優點金屬型冷卻速度較快，鑄件組織較緻密，可進行熱處理強化，力學性能比砂型鑄造高15%左右。金屬型鑄造，鑄件質量穩定，表面粗糙度優於砂型鑄造，廢品率低。勞動條件好，生產率高，工人易於掌握。(2)缺點金屬型導熱系數大，充型能力差。金屬型本身無透氣性。必須採取相應措施才能有效排氣。金屬型無退讓性，易在凝固時產生裂紋和變形。3、金屬型鑄件常見缺陷及預防(1)針孔預防產生針孔的措施：嚴禁使用被污染的鑄造鋁合金材料、沾有有機化合物及被嚴重氧化腐蝕的材料。控制熔煉工藝，加強除氣精煉。控制金屬型塗料厚度，過厚易產生針孔。模具溫度不宜太高，對鑄件厚壁部位採用激冷措施，如鑲銅塊或澆水等。採用砂型時嚴格控制水分，盡量用干芯。(2)氣孔預防氣孔產生的措施：修改不合理的澆冒口系統，使液流平穩，避免氣體捲入。模具與型芯應預先預熱，後上塗料，結束後必須要烘透方可使用。設計模具與型芯應考慮足夠的排氣措施。(3)氧化夾渣預防氧化夾渣的措施：嚴格控制熔煉工藝，快速熔煉，減少氧化，除渣徹底。Al－Mg合金必須在覆蓋劑下熔煉。熔爐、工具要清潔，不得有氧化物，並應預熱，塗料塗後應烘乾使用。設計的澆注系統必須有穩流、緩沖、撇渣能力。採用傾斜澆注系統，使液流穩定，不產生二次氧化。選用的塗料粘附力要強，澆注過程中不產生剝落而進入鑄件中形成夾渣。(4)熱裂預防產生熱裂的措施：實際澆注系統時應避免局部過熱，減少內應力。模具及型芯斜度必須保證在2°以上，澆冒口一經凝固即可抽芯開模，必要時可用砂芯代替金屬型芯。控制塗料厚度，使鑄件各部分冷卻速度一致。根據鑄件厚薄情況選擇適當的模溫。細化合金組織，提高熱裂能力。改進鑄件結構，消除尖角及壁厚突變，減少熱裂傾向。(5)疏鬆預防產生疏鬆的措施：合理冒口設置，保證其凝固，且有補縮能力。適當調低金屬型模具工作溫度。控制塗層厚度，厚壁處減薄。調整金屬型各部位冷卻速度，使鑄件厚壁處有較大的激冷能力。適當降低金屬澆注溫度。

⑦ 鑄件內應力的消除一般有哪幾種辦法

1、合理地設計鑄件的結構。
鑄件的形狀愈復雜，各部分壁厚相差愈大，冷卻時溫度愈不均勻，鑄造應力愈大。因此，在設計鑄件時應盡量使鑄件形狀簡單、對稱、壁厚均勻。

2、採用同時凝固的工藝。
所謂同時凝固是指採取一些工藝措施，使鑄件各部分溫差很小，幾乎同時進行凝固。因各部分溫差小，不易產生熱應力和熱裂，鑄件變形小。設法改善鑄型、型芯的退讓性，合理設置澆冒口等。同時凝固的示意圖，該工藝是在工件厚壁處加冷鐵，冒口設薄壁處。

3、時效處理是消除鑄造應力的有效措施。
時效分自然時效、熱時效和共振時效等。所謂自然時效，是將鑄件置於露天場地半年以上，讓其內應力消除。熱時效(人工時效)又稱去應力退火，是將鑄件加熱到550-650℃，保溫2-4h，隨爐冷卻至150-200T，然後出爐。共振法是將鑄件在其共振頻率下震動10-60ndn，以消除鑄件中的殘留應力。

物體由於外因（受力、濕度、溫度場變化等）而變形時，在物體內各部分之間產生相互作用的內力，單位面積上的內力稱為應力。

⑧ 熱裂都有哪些防治措施

影響鑄件形成熱裂的因素很多，因此，考慮防止熱裂的措施還要結合具體的合金和鑄件結構做具體分析，並採取相應的措施。
1、鑄件結構方面
在設計鑄件時應注意幾點：兩截面相交處不要做成直角轉彎，而應做成圓角或比較平緩的過渡；避免採用十字交叉截面，應將交叉的截面錯開；如必須在鑄件上採用不等厚截面時，應盡量使各部分收縮時互不阻礙；當採用鑄一焊聯合結構時，應把一個復雜的鑄件分成幾部分鑄出，然後再把它們焊接或連結起來。
2、合金成分、熔煉工藝及精煉方面
在不影響鑄件使用性能的前提下，可適當調整合金的化學成分，縮小凝固溫度范圍，減少凝固期的收縮量，選擇抗裂性較好的共晶成分或接近共晶成分；對碳鋼及合金鋼進行微合金和變質處理，可大大提高鑄鋼件的抗裂強度。加入稀土元素或其它元素可以達到此目的，加入量一般均在0．3%以下；改進鑄鋼的脫氧工藝及對鋼液進行真空處理，可使鋼中氣體含量顯著下降，減少非金屬夾雜物，提高鑄鋼的抗裂性能；採用懸浮澆注法，即在鋼水澆注的同時通過澆口或其它通道加入細顆粒金屬粉末使初晶組織化。
3、造型工藝方面
(1)增加鑄型退讓性，減少鑄型對鑄件的收縮阻力，其措施有：採用粘土砂時，可加入一些細木屑或其它物質以降低砂型的高溫強度或採用以有機化合物為粘結劑的型砂；採用薄殼或中空砂芯，或在粗大的砂芯中間放置鬆散物質，如焦炭、爐渣等；減少芯骨和箱檔可能引起的阻礙；採用塗料，使鑄型和型芯表面光滑，防止粘砂，以減少鑄件收縮阻力。
(2)減少鑄件各部分溫差的措施從以下兩方面著手：將內澆道開在鑄件較薄的部分或將內澆道分散多處注入型腔，使鑄件各部分的溫度趨於一致；採用冷鐵加速局部冷卻。
(3)在鑄件上設置防裂筋。在鑄件上開設的鑄筋有兩種。一種是防變形筋；另一種就是防裂筋，用來增強鑄件易裂處的強度，防止熱裂。收縮筋一般取連接壁薄壁部分的1/3左右，筋間距可取鑄件壁厚的3—5倍，筋的長度應足以連接熱節兩側的鑄件壁，並設置在受拉的一側，以承受拉應力。收縮筋由於壁薄、冷卻快，當鑄件壁凝固收縮時，已具有較高的強度防止拉裂。防裂筋可在清理時除去，如不影響使用也可以不去除。

⑨ 鑄造熱裂與冷裂的區別

鑄造件冷裂紋與熱裂紋的區別

鑄鋼的熔煉一般採用平爐，電弧爐和感應爐等。平爐的特點是容量大、可利用廢鋼作原料、能准確控制鋼的成分並能熔煉優質鋼及低合金鋼，多用於熔煉質量要求高的、大型鑄鋼件用的鋼液。但是如果控制不好，就容易出現裂紋。

防止鑄造熱裂缺陷的措施
為使樹脂砂鑄造，尤其呋喃樹脂砂鑄造避免或減少熱裂，可採取以下幾個方面的措施：
1.合金方面
(1)控制鑄件的含硫量，宜在0.03%以下，並且避免鑄件中出現Ⅱ型硫化物。(鑄鋼件中的硫化物呈三種形態，即Ⅰ型、Ⅱ型和Ⅲ型，其中Ⅱ型的硫化物沿晶界分布，呈斷續狀，容易引起鑄件熱裂。)通過調整錳硫比來改變硫的分布型態。
(2)對於碳鋼件，應使S+P≤0.07%，因為硫與磷的疊加作用，使熱裂傾向性增加。
(3)用A1脫氧時，應將鋁的殘留量A1殘留控制≤0.1%;過高的A1殘量，有利於形成A12S3，甚至可能形成A1N，使鋼的斷口呈現「岩石狀」，大大降低鑄鋼件的抗熱裂能力。
(4)使鋼的晶粒能細化。如在鋼液中加入稀土和硅鈣，既可脫氧、脫硫，又可以細化晶粒。對NiCrMoV鋼的測定表明：在相同的條件下，經稀土+硅鈣處理的鋼液，較之未處理的鋼液，其抗裂能力高2倍以上。
2.樹脂砂鑄造工藝方面
(1)在滿足鑄件的充填性的要求時，盡量降低鋼液的澆注溫度。對0.19%C的碳鋼，在1550℃時澆注比在1600℃時澆注，其抗熱裂能力幾乎高一倍。
(2)對於薄壁鑄件，宜採用較高的澆注速度。如對某鑄鋼件，重量為 125Kg，壁厚為15mm，澆注時間為14秒時不出現熱裂;延長至40秒就觀察到裂紋。
(3)在鑄件易發生裂紋處設置防裂筋，是防止鑄鋼件熱裂的有效措施。
(4)及時松箱，也有助於減少熱裂，因為可以減少鑄件的收縮應力。
3.造型材料方面
(1)降低樹脂加入量，或對樹脂改性，使樹脂具有熱塑性，讓呋喃樹脂在高溫時不結焦或少結焦，從而保證其有良好的高溫容讓性。
(2)在呋喃樹脂砂中加入附加物，使樹脂砂具有熱塑性;或者在收縮受阻最嚴重處，加入木粉、泡沫珠粒;或者在鑄型中相應部位放塑性好的退讓塊，提高其高溫退讓性。
(3)採用磷酸固化劑。因為磺酸類固化劑容易引起鑄件表面滲硫，在鑄件表面引起微裂紋，成為龜裂源。
(4)使用熱膨脹系數較小的造型材料，如用鉻鐵礦砂等代替石英砂等。
(5)減薄砂芯(型)的砂層厚度，如採用中空砂芯。例如：某類閥門鑄件，僅僅通過減薄型芯砂層厚度，改變芯骨的連接方法，就消除了鑄件的熱裂缺陷。
(6)在易產生裂紋的地方合理使用冷鐵或找其它激冷措施。
(7)採用能有效減少滲硫的塗料。
4.鑄件結構方面
鑄件的形狀與尺寸，是由設計者決定的，生產方無法改變。但是，對於園角的大小，壁厚過渡處的處理等，可以與有關設計部門協商，按照鑄造生產要求作適當修改。
上述幾方面的因素對鑄鋼件熱裂都有影響，但對於某一具體鑄件，可能只有其中的部分因素是主要的。

冷裂紋是鑄件凝固後冷卻到彈性狀態時，因局部鑄造應力大於合金極限強度而引起的開裂。冷裂紋總是發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，可根據其宏觀形貌及穿晶擴展的微觀特徵，與熱裂紋區別。

⑩ 熱裂紋產生的原因及防治方法

熱裂紋常發生在鑄件最後凝固並且容易產生應力集中的部位，如熱節、拐角或靠近內澆口等處。熱裂紋分為內裂紋和外裂紋。內裂紋產生在鑄件內部最後凝固的地方，有時與晶間縮孔、縮松較難區別。外裂紋在鑄件的表面可以看見，其始於鑄件的表面，由大到小逐漸向內部延伸，嚴重時裂紋將貫穿鑄件的整個斷面。

宏觀裂紋：由於熱裂紋是在高溫下形成的，因此裂紋的表面與空氣接觸並被氧化而呈暗褐色甚至黑色，同時熱裂紋呈彎曲狀而不規則。
微觀裂紋：沿晶界發生與發展，熱裂紋的兩側有脫碳層並且裂紋附近的晶粒粗大，並伴有魏氏組織
熱裂紋形成的溫度范圍
熔模鑄件的熱裂紋到底是在什麼溫度下發生的，長期以來說法不一．到目前為止歸納起來仍有兩種：其一，熱裂紋是在凝固溫度范圍內但接近於固相線溫度時形成的，此時合金處於固-液態；其二，熱裂紋是在稍低於固相線溫度時形成的，此時合金處於固態。
熱裂紋的防止措施
1．提高鑄件在高溫時的強度與塑性
(1)合理選材
選材是一項極為復雜的技術和經濟問題。所渭合理選材就是選用的材質應該同時滿足鑄件的使用性、工藝性和經濟性。對於鑄件而言，主要是鑄造工藝性(熱裂性、流動性和收縮性等)。如果該材質的鑄造工藝性能不佳，熱裂傾向性大，那麼澆注出來的鑄件產生熱裂紋的廢品率就高。
(2)保證熔煉質量
在鑄鋼合金成分中，最有害的化學成分是硫。當wS＞0.03％，以O.05％的臨界鋁含量脫氧，硫化物以鏈狀共晶形式分布時，塑性很低，易引起熱裂紋。在熔煉時，可以加入適量的強脫硫劑稀土元素，以減少合金中的含硫量。只要稀土元素的加入工藝合理，其脫硫效果為40％～50％：並且稀土元素能細化晶粒，改變夾雜物的形態與分布，從而減輕了熱裂紋的程度(指裂紋的大小與深淺)和降低了熱裂紋的數量。
另外，分布於鑄鋼晶界的低熔點夾雜物將降低它的強度和塑性，並且隨著夾雜物的增多，強度和塑性下降，促使形成熱裂紋。在熔煉時，應選用干凈、清潔的爐料；採用合理的熔煉工藝，加強操作，才能保證熔煉質量。
2.提高型殼的退讓性，減少鑄造應力
(1)鑄件的結構
其與形成熱裂紋的關系很大。結構不合理，如壁厚相差較大、熱節較多而且較大、壁厚薄的轉角處圓角太小或呈尖角引起應力集中等，均會引起熱裂紋的產生。
鑄件的壁厚不勻，導致鑄件的冷卻速度不一致。薄壁處先冷凝，並且有一定的強度，其對厚壁處的冷凝收縮起到阻礙作用(使厚壁處收縮時受到拉應力)。當阻力超過此時厚壁處合金的強度極限時，就產生熱裂紋。
鑄件壁厚薄的轉角處圓角太小或呈尖角，引起應力集中，促使熱裂紋的產生；圓角太大，又出現新的熱節。因此，應通過實驗選擇適當的鑄造圓角。
(2)澆注系統
澆冒口的設置可能造成鑄件收縮時的熱阻礙和機械阻礙。鑄件在靠近內澆道的部位，凝固的較晚、冷卻較慢。因此，鑄件在此薄弱的部位容易引起熱裂紋。如果將內澆道分散，使金屬液從幾處進入型腔，就能分散熱應力，減少鑄件收縮時的熱阻礙和機械阻礙，防止或減少熱裂紋的產生。
為了使熔模鑄件順序凝固，以利於補縮，而把內澆道設置在鑄件厚大處。這使鑄件上的熱量分布極不均勻，產生較大的溫度梯度，鑄件收縮很不一致，易造成熱裂紋。這就需要改變內澆道的位置，使鑄件由順序凝固變為同時凝固。鑄件各處的溫度均勻，冷凝較一致，可以減少或防止了鑄件形成熱裂紋。這樣做可能減少了熱裂紋，卻可能使鑄件產生縮孔和縮松。
(3)澆注工藝
澆注溫度和澆注速度對鑄件產生熱裂紋的影響比較復雜。一般來說，對於薄壁件宜採用較高的澆注溫度和較快的澆注速度。這可以使鑄件溫度很快趨向均勻，防止局部過熱，同時可以使鑄件冷凝較慢，減少鑄件的收縮應力，從而減少或防止熱裂紋的產生。對於厚壁件宜採用較低的澆注溫度和較慢的澆注速度。如果厚壁件也採用高的澆注溫度和快的澆注速度，則金屬液的收縮大、晶粒粗化，更易使鑄件產生熱裂紋；嚴重時將使鑄件同時形成熱裂紋和縮孔(如果兩個缺陷出現在同一個部位，即為縮裂)。
(4)型殼的退讓性
鑄件在冷凝過程中收縮受到型殼的阻礙時產生了收縮應力，收縮應力的大小直接影響到鑄件是否產生熱裂紋。因此，提高型殼的退讓性非常重要。型殼的退讓性好，則鑄件收縮時的阻力小，形成熱裂紋的可能性小。