鑄造件斷裂面的亮點是什麼

1. 鑄造模型脫模時應考慮哪方面的因素

鑄造模型脫模時應考慮分型面、起模斜度、造型材料、脫模劑、模型材質及油漆種類等因素。

2. 金屬的基本特性

金屬的基本特性-請參考

http://www.mse.ntu.e.tw/course/webcourse/u0130/metal/chapter1.htm

金屬顏料的特性及其應用
常用的金屬粉有鋁粉、鋅粉、鉛粉，合金形式的金屬粉有銅鋅粉（俗稱金粉）、鋅鋁粉、不銹鋼粉等。

與其他顏料相比較，金屬顏料有它的特殊性。由於粉末狀的金屬顏料以金屬或合金組成，故有明亮的金屬光澤和顏色。困此，許多金屬顏料用做裝飾性顏料，如銅鋅粉，它的色相從淡金直至赤金，使被塗裝的物品絢麗多彩；鋁粉色相銀白，也用於裝飾。近年來鋁粉的新品種閃光鋁粉與透明顏料配合使用，塗裝面不僅有金屬亮點，而且五彩繽紛，裝飾效果非常好；鱗片狀的鋅粉略呈淡色的金屬光，能使塗裝物與周圍景物混為一體，有偽裝效果。

大多數金屬顏料都是鱗片狀粉末，它調入成膜物而且塗裝成膜時，像落葉鋪地一樣與被塗物平行，互相連結，互相遮掩，多層排列，形成屏障，金屬鱗片阻斷了成膜物的微細孔，阻止外界有害氣體或液體在塗膜中的滲透，保護了塗膜及被塗裝物品，這是它物理屏蔽的防腐能力，而鋅粉除了有屏蔽能力之外，還有陰極保護作用，大量的鋅粉在塗膜內互相連成導電層，當塗層遇到電化學腐蝕時，由於鋅比鐵具有負的電極電位差，首先被腐蝕，從而保護了鋼鐵底材。不銹鋼粉具有良好的化學穩定性，能阻止化學腐蝕。

色淺、高光澤的金屬粉還有保溫能力，這類金屬粉幾乎不吸收光線，能反射可見光、紫外光，對於熱輻射也是如此，因此，可用於需要保溫、防止光和熱輻射的物品上，如貯存油品、氣體的罐、塔上，金屬粉能反射日光中紫外線的60%以上，故又能防止塗膜因紫外光照射老化，有利於延長塗膜的壽命。

金屬顏料是極微細的粉末，且多屬鱗片狀，但也有球形、水滴形、樹枝形的，都與其製造方法有關。金屬粉末須經過表面處理才具有顏料特性，如分散性、遮蓋力等，不同的表面處理可使金屬親油或親水，以適應不同塗料的要求。

大多數金屬顏料通過物理加式方式進行生產，使純金屬或合金成為特定的粉，如從固態、液態及氣態金屬轉化為粉末。一、由金屬的氣相狀態轉化為粉末如升華法製取鋅粉、超細鋁粉粉。二、由金屬的液相狀態轉化為粉末如氣動霧化法製取鋁粉、鋅粉及銅金粉。三、由金屬的固相狀態轉化為粉末的如切削法、球磨法製造鎂粉、鋁粉、不銹鋼粉及鈦粉。

通常用於粉末塗料的金屬顏料主要是鋁粉和銅粉、珠光粉。由於粉末塗料所選用的樹脂或固化劑不是含有鹼性就是有一定的酸性，對於這些金屬及金屬氧化物都會產生一定程度的影響，因此對金屬顏料的表面處理就顯得尤為重要。雖然大多數金屬顏料在出廠前都已尼過表面處理，但是能否經受粉末塗料施工條件（200度10分鍾）的考驗是很成問題的。銅粉可採用苯並三氮唑等進行表面保護，對耐化學不穩定的鋁粉就無計可施了，所以銀色的美術型粉末塗層往往在使用一個階段後會出現發黑現象。

鎳粉在無色透明的樹脂中呈黃色，如果將它和其他顏色透明樹脂配合，可製成金色、橙色、黃綠色的塗層。

在含有金屬顏料的粉末塗料中如果要製造彩色塗層，其遮蓋力應依靠金屬顏料而不應依靠著色顏料。最好選用遮蓋力較低的著色顏料或透明顏料，尤其要少用或不用鈦白炭黑等。因為高遮蓋力顏料的存在將使金屬顏料黯然失色。

金屬材料性能為更合理使用金屬材料，充分發揮其作用，必須掌握各種金屬材料製成的零、構件在正常工作情況下應具備的性能(使用性能)及其在冷熱加工過程中材料應具備的性能(工藝性能)。

材料的使用性能包括物理性能(如比重、熔點、導電性、導熱性、熱膨脹性、磁性等)、化學性能(耐用腐蝕性、抗氧化性)，力學性能也叫機械性能。

材料的工藝性能指材料適應冷、熱加工方法的能力。

(一)、機械性能

機械性能是指金屬材料在外力作用下所表現出來的特性。

1、強度：材料在外力(載荷)作用下，抵抗變形和斷裂的能力。材料單位面積受載荷稱應力。
2、屈服點(бs)：稱屈服強度，指材料在拉抻過程中，材料所受應力達到某一臨界值時，載荷不再增加變形卻繼續增加或產生0.2%L。時應力值，單位用牛頓/毫米2(N/mm2)表示。
3、抗拉強度(бb)也叫強度極限指材料在拉斷前承受最大應力值。單位用牛頓/毫米2(N/mm2)表示。
4、延伸率(δ)：材料在拉伸斷裂後，總伸長與原始標距長度的百分比。
5、斷面收縮率(Ψ)材料在拉伸斷裂後、斷面最大縮小面積與原斷面積百分比。
6、硬度：指材料抵抗其它更硬物壓力其表面的能力，常用硬度按其范圍測定分布氏硬度(HBS、HBW)和洛氏硬度(HKA、HKB、HRC)。
7、沖擊韌性(Ak)：材料抵抗沖擊載荷的能力，單位為焦耳/厘米2(J/cm2)。

對低碳鋼拉伸的應力——應變曲線分析

1.彈性：εe=σe/E， 指標σe，E
2.剛性：△L=P·l/E·F 抵抗彈性變形的能力強度
3.強度： σs---屈服強度，σb---抗拉強度
4.韌性：沖擊吸收功Ak
5.疲勞強度： 交變負荷σ-1＜σs
6.硬度 HR、HV、HB

Ⅰ階段 線彈性階段 拉伸初期 應力—應變曲線為一直線，此階段應力最高限稱為材料的比例極限σe.
Ⅱ階段 屈服階段 當應力增加至一定值時，應力—應變曲線出現水平線段(有微小波動)，在此階段內，應力幾乎不變，而變形卻急劇增長，材料失去抵抗變形的能力，這種現象稱屈服，相應的應力稱為屈服應力或屈服極限，並用σs表示。
Ⅲ階段 為強化階段，經過屈服後，材料又增強了抵抗變形的能力。強化階段的最高點所對應的應力，稱材料的強度極限。用σb表示，強度極限是材料所能承受的最大應力。
Ⅳ階段 為頸縮階段。當應力增至最大值σb後，試件的某一局部顯著收縮，最後在縮頸處斷裂。

對低碳鋼σs與σb為衡量其強度的主要指標。

剛性：△L=P·l/E·F，抵抗彈性變形的能力。

P---拉力，l---材料原長，E---彈性模量，F---截面面積

塑性變形：外力去處後，不能恢復的變形，即殘余變形稱塑性變形。

材料能經受較大塑性變形而不破壞的能力，稱為材料的塑性或延伸性。

衡量材料塑性的兩個指標是延伸率和斷面收縮率。

延伸率δ=(△l0/l)×100% 斷面收縮率ψ=((A-A1)/A)×100%

韌性(沖擊韌性)：常用沖擊吸收功 Ak 表示，指材料在沖擊載荷作用下吸收塑性變形功和斷裂功的力。

疲勞強度：材料抵抗無限次應力(107)循環也不疲勞斷裂的強度指標，交變負荷σ-1＜σs為設計標准。

硬度：材料軟硬程度。

測定硬度試驗的方法很多，大體上可以分為彈性回條法(肖氏硬度)壓入法(布氏硬度、洛氏硬度、維氏硬度)和劃痕法(莫氏硬度)等三大類，生產上應用最廣泛的是壓入法。它是將一定形狀、尺寸的硬質壓頭在一定大小載荷作用下壓入被測材料表層，以留下的壓痕表面面積大小或深度計算材料的硬度值。

由於硬度測定時的測定規范，所用儀器設備等不同，用壓入法井台測定材料的硬度的方法也有多種。

常用的方法是布氏硬度法(HB)，維氏硬度法(HV)，洛氏硬度法(HR)。

(二)、工藝性能

指材料承受各種加工、處理的能力的那些性能。

8、鑄造性能：指金屬或合金是否適合鑄造的一些工藝性能，主要包括流性能、充滿鑄模能力；收縮性、鑄件凝固時體積收縮的能力；偏析指化學成分不均性。
9、焊接性能：指金屬材料通過加熱或加熱和加壓焊接方法，把兩個或兩個以上金屬材料焊接到一起，介面處能滿足使用目的的特性。
10、頂氣段性能：指金屬材料能承授予頂鍛而不破裂的性能。
11、冷彎性能：指金屬材料在常溫下能承受彎曲而不破裂性能。彎曲程度一般用彎曲角度α(外角)或彎心直徑d對材料厚度a的比值表示，a愈大或d/a愈小，則材料的冷彎性愈好。
12、沖壓性能：金屬材料承受沖壓變形加工而不破裂的能力。在常溫進行沖壓叫冷沖壓。檢驗方法用杯突試驗進行檢驗。
13、鍛造性能：金屬材料在鍛壓加工中能承受塑性變形而不破裂的能力。

(三)、化學性能

指金屬材料與周圍介質掃觸時抵抗發生化學或電化學反應的性能。

14、耐腐蝕性：指金屬材料抵抗各種介質侵蝕的能力。
15、抗氧化性：指金屬材料在高溫下，抵抗產生氧化皮能力。

3. 不銹鋼鑄造件斷裂

這是取決於材質，例如：耐熱鋼長時間在800溫度下就不會出現斷裂現象，
其實不銹鋼在800溫度下一般情況是不會出現斷裂顯現，除非外界因素如受力狀態下可能會出現斷裂

4. 噴砂和拋丸有什麼區別

噴砂是一種表面強化工藝，噴丸應用於提高零件機械強度以及耐磨性、抗疲勞和耐腐蝕性等。也可以用於表面消光、去氧化皮和消除鑄、鍛、焊件的殘余應力等。拋丸是一種機械方面的表面處理工藝，原理是利用高速旋轉的葉輪把小鋼丸或者小鐵丸拋擲出去對零件表面進行清理，達到提高外觀質量的目的，使工件變的美觀，同時改變工件的焊接拉應力為壓應力，提高工件的使用壽命，常用的丸子(有鑄丸、切丸、不銹鋼丸等）直徑在0.2～3.0之間。

拋丸是利用高速旋轉的葉輪把小鋼丸或者小鐵丸拋擲出去高速撞擊零件表面，達到強化零件各機械性能的目的。
噴砂也可以用來對零件表面修飾。拋丸不只是表面處理,還有進行應力消除的作用。
目前市場上賣的濕式噴砂機就是利用這個原理。
噴砂機的砂粒通常是剛玉，介質是水；而拋丸一般使用的是鋼珠,，噴砂用的是細砂。
科學研究表明，就破壞程度來看，金屬材料表面存在拉應力時比存在壓應力時進行破壞要容易的多。零件表面是壓應力時，材料的疲勞壽命大大提高。因此，對於容易疲勞斷裂的軸類等部件通常採用噴丸處理，使其表面形成壓應力，從而提高產品壽命。

另外，由於金屬材料對拉伸很敏感，這就造成了金屬的拉伸強度要比壓縮強度要低的多，所以在機械中金屬材料一般都用拉伸強度（屈服，抗拉）來表示材料性能。
噴砂和拋丸都可以對工件進行去污處理，主要就是為了下一步工序做准備，如噴塗，烤漆等，也有的是為了保持零件表面的一致性，需要明白的是噴丸對工件有強化作用，但是噴砂就沒有那麼明顯了。通常噴丸用料是小鋼球，噴砂用料是石英砂。按目數來區分。

噴砂和拋丸都要保證下一道工序的表面粗糙度要求，噴砂一般用於形狀復雜，不易於用手工除銹，效率不高，現場環境也不好，而拋丸則用於規則形狀等，效率高，污染小。

有幾點需要明白的是
一、噴砂和拋丸都是做表面處理，但並不是說只有鑄件才拋丸，其餘零件也可以拋丸。
二、噴砂的目的主要是進行表面除銹、去除氧化皮等，拋丸的功能相對來說要多一點，拋丸不僅能除銹、去除表面氧化皮，同時還能提高表面粗糙度,去除毛刺、消除內應力，也能減少熱處理後零件變形，提高零件表面耐磨，受壓能力等
三、適用於噴丸的加工工藝有很多，例如:鍛件，鑄件，零件熱處理後進行表面處理等等。
四、目前噴砂主要是人工操作，而拋丸是自動化和半自動化的多。
現代對拋丸的定義：拋丸是一種機械方面的表面處理工藝的名稱，類似的工藝還有噴砂和噴丸。 拋丸是一個冷處理過程，分為拋丸清理和拋丸強化，拋丸清理顧名思義是為了去除表面氧化皮等雜質提高外觀質量，拋丸強化就是利用高速運動的彈丸(60-110m/s)流連續沖擊被強化工件表面，迫使靶材表面和表層(0.10-0.85mm)在循環性變形過程中發生以下變化:1.顯微組織結構發生改性;2.非均勻的塑變外表層引入殘余壓應力，內表層生產殘余拉應力;3.外表面粗糙度發生變化(Ra Rz)。影響:可提高材料/零件疲勞斷裂抗力，防止疲勞失效，塑性變形與脆斷，提高疲勞壽命。
噴砂的定義：噴丸處理是工廠廣泛採用的一種表面強化工藝，其設備簡單、成本低廉，不受工件形狀和位置限制，操作方便，但工作環境較差。噴丸廣泛用於提高零件機械強度以及耐磨性、抗疲勞和耐腐蝕性等。還可用於表面消光、去氧化皮和消除鑄、鍛、焊件的殘余應力等。

5. 鑄造件生產出來的產品表面有沙眼

特徵：
在鑄件表面或鑄件內部有充塞著型砂的孔眼。由於砂型或砂芯脫落產生，使鑄件產生多肉或缺肉。型腔掉砂時鑄件多肉，砂粒掉入型腔時鑄件缺肉。
發現方法：
外觀檢查、機械加工、拋丸清理、磁力探傷可以發現。

原因分析：
⑴ 澆口位置不合適，如直對砂芯；或澆口太小，鐵水沖擊力太大，沖壞局部砂型（沖砂）。沖砂在鑄件被沖部位留有明顯的沖刷痕跡和砂眼。
⑵ 由於模具設計不合理，未留（留的不足）分型負數（分型面處太清根）；合模時發生擠砂。砂型未修好；鑄件拐角處未搗實；鑄件分型落差太大，造型線生產時射砂不滿或型沖壓不實。
⑶ 濕型在澆鑄前停留時間太長，使砂型尖角部分乾燥而脫落，產生掉砂。
⑷ 造型和合箱時浮砂未吹凈，澆注後在鑄件表面形成砂眼。
⑸ 型砂配製不符合工藝（濕壓強度太低）要求。型砂中灰分太大（灰分可提高濕壓強度，但不提高濕拉強度 ）。
⑹ 型砂或芯砂表面強度不夠。
⑺ 造好的型澆口未蓋，外來砂粒掉入型內。
⑻ 砂箱套間隙太大，合箱時錯箱，碰掉砂粒。
⑼ 造型線設備在脫型和推型時振動太快，推型不穩造成錯型而碰掉砂。
⑽ 砂芯分型面處毛刺未清凈，合箱時疵掉砂，掉入型腔。
⑾ 砂溫太高，在傳送過程中水分揮發，使型砂強度降低。
⑿ 氣候乾燥，加快了水分的蒸發，型砂強度太低。
⒀ 粘結材料質量不好，降低了型砂性能。
⒁ 生產線用彈簧澆口杯配合間隙太大，彈簧彈性不夠，造成有效長度不夠，形成澆口和模型接觸段有間隙，射砂後有小的砂隔層，澆注時沖入型內。澆口杯直澆口段與錐套不垂直或配合間隙過大，脫型時劃傷澆口段的型壁，澆注時砂粒沖入型內。
⒂ 技術人員要充分了解造型線的性能，任何生產線都有其不完善的地方。比如側面射砂，對水平分型，落差大的鑄件，背對射砂的一側型砂硬度不易達到，澆注時容易掉砂或跑火。水平分型垂直射砂的多觸頭生產線，對於落差大，筋板多的鑄件，也存在觸頭壓實不到的部位，硬度達不到，也會造成掉砂或沖砂。

防治方法：
⑴ 定期對型砂進行除塵處理。
⑵ 適當增加粘土含量或其它芯砂粘結劑。
⑶ 對於大中型件可採用活化濕型砂，並刷塗料，表面烘乾，提高其表面強度。
⑷ 澆口位置和大小合適。防止鐵液流速太大而沖砂。
⑸ 合理選擇拔模斜度和圓角，手工造型時可壓出圓角。
⑹ 生產線生產時，模型應刷脫模劑，以免粘模；並注意修好損壞部位。
⑺ 及時合模，縮短濕型澆鑄前的停留時間。
⑻ 合理選用芯頭

6. 鑄件開裂原因都有什麼

鑄件開裂，即通常所說的熱裂紋，主要引起的原因如下：

液體金屬澆入到鑄型後，熱量散失主要是通過型壁，所以，凝固總是從鑄件表面開始。當凝固後期出現大量的枝晶並搭接成完整的骨架時，固態收縮開始產生。但此時枝晶之間還存在一層尚未凝固舶液體金屬薄膜（液膜），如果鑄件收縮不受任何阻礙，那麼枝晶骨架可以自由收縮，不受力的作用。當枝晶骨架的收縮受到砂型或砂芯等的阻礙時，不能自由收縮就會產生拉應力。

當拉應力超過其材料強度極限時，枝晶之間就會產生開裂。如果枝晶骨架被拉開的速度很慢，而且被拉開部分周圍有足夠的金屬液及時流入拉裂處並補充，那麼鑄件不會產生熱裂紋。相反，如果開裂處得不到金屬液的補充，鑄件就會出現熱裂紋。

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防止熱裂紋發生的措施：

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。

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

7. 鑄造鑄鋼件時有什麼要求

鑄鋼件是用鑄鋼製作的零件，與鑄鐵性能相似，但比鑄鐵強度好。鑄鋼件在鑄造過程中易出現氣孔缺陷、角度定位不準確等缺點，在長期使用中就有可能出現機殼斷裂的現象。

鑄鋼件清理注意事項及其要求：鑄鋼件在未完全凝固前，不能搬動鑄件，也不準在600℃以上噴水強冷。鑄件一般經自然冷卻2-3小時後進行清件。

鑄鋼件造型工藝的基本原則：質量要求高的面或主要加工面應放在下面；大平面應放在下面；薄壁部分應放在下面；厚大部分應放在上面；應盡量減少砂芯的數量；應盡量採用平直的分型面。鑄鋼件造型工藝的基本要求：木模：要求輪廓完整，無裂紋、無破損、無殘缺，表面光潔，尺寸符合鑄造工藝圖紙要求，並經常進行尺寸校驗。砂箱：砂箱的尺寸大小應根據木模規格確定，大、中型砂箱應焊接箱筋。

（一）工作流程：清理鑄件表面、型腔廢砂→氣割鑄件澆口、冒口、毛刺→再次清理鑄件殘砂→焊補鑄件→打磨鑄件→質量驗收

（二）操作方法及質量標准：1、准備工作

按照要求佩戴好勞保用品，並對工作環境進行安全確認；准備好所用機器設備和工具，並認真檢查，確保機器設備、工具完好，能正常、安全運行和使用。2、正常操作：（1）利用風鎬或水清砂機進行鑄件廢砂清理。（2）鑄件廢砂清理完畢，按照《氣割安全技術操作規程》操作割槍，切割鑄件澆口、冒口、飛邊、毛刺。（3）鑄件切割完畢，符合要求。按照《電焊工安全技術操作規程》操作電焊機，對鑄件殘缺部位進行焊補，確保鑄件完整。（4）焊補完畢，復合工藝要求。利用砂輪機對鑄件切割、焊補等部位進行打磨處理，保證切割部位和焊補部位光潔、平整。（5）打磨完畢，進行驗收，准備熱處理。

8. 怎麼保證不銹鋼鑄造件字頭清晰可見

可以從以下幾點著手操作：

① 鑄件上的字一般都是凸起字體，一般遇到的問題是：塌陷、鑄瘤、凹坑。我們可以將少掉的筆畫用焊接方式堆起來然後在用電磨頭修正。具體可以用益秉YBM4型精密冷焊機焊補，其焊補效果可達到不變形、不咬邊、無色差、打磨後無亮點等效果，焊補過後還可以進行金相測試以及壓力測試等。下圖為球磨鑄鐵焊補效果：

②第二種方法就是改進鑄造模具字體改大，看起來也很清晰圓潤。