鑄造件什么問題造成的缺陷?鑄造缺陷的解決鑄造缺陷的辦法Q&A
在鑄造行業(yè)中，鑄造鑄件的缺陷問題是最讓鑄造鑄件廠家頭痛的。常見的鑄造鑄件缺陷問題主要包括外觀質(zhì)量、內(nèi)在質(zhì)量和使用質(zhì)量。外觀質(zhì)量指鑄件表面粗糙度、表面缺陷、尺寸偏差、形狀偏差、重量偏差;內(nèi)在質(zhì)量主要指鑄件的化學(xué)成分、物理性能、機(jī)械性能、金相組織以及存在于鑄件內(nèi)部的孔洞、裂紋、夾雜、偏析等情況;使用質(zhì)量指鑄件在不同條件下的工作耐久能力，包括耐磨、耐腐蝕、耐激冷激熱、疲勞、吸震等性能以及被切削性、可焊性等工藝性能。
鑄件質(zhì)量對(duì)機(jī)械產(chǎn)品的性能有很大影響。例如，機(jī)床鑄件的耐磨性和尺寸穩(wěn)定性，直接影響機(jī)床的精度保持壽命;各類泵的葉輪、殼體以及液壓件內(nèi)腔的尺寸、型線的準(zhǔn)確性和表面粗糙度，直接影響泵和液壓系統(tǒng)的工作效率，能量消耗和氣蝕的發(fā)展等;內(nèi)燃機(jī)缸體、缸蓋、缸套、活塞環(huán)、排氣管等鑄件的強(qiáng)度和耐激冷激熱性，直接影響發(fā)動(dòng)機(jī)的工作壽命。
市場的擁戴者是消費(fèi)者，其需求能力也就成為企業(yè)進(jìn)行生產(chǎn)唯一標(biāo)準(zhǔn)，企業(yè)要根據(jù)市場定產(chǎn)能。因此，企業(yè)的市場調(diào)查顯得尤為重要，它是用以連接消費(fèi)者的橋梁，是進(jìn)行最終產(chǎn)品銷售的鋪路石。
鑄件產(chǎn)品的市場調(diào)查，可以讓鑄件企業(yè)在安排生產(chǎn)前，充分的了解鑄件消費(fèi)市場的情況。如鑄件的需求量、需求種類、需求廠商、產(chǎn)品要求等信息。在大量的信息中，鑄件生產(chǎn)企業(yè)可以選擇適合自己的且消費(fèi)市場廣的領(lǐng)域進(jìn)行生產(chǎn);若沒有適合的，企業(yè)也有足夠的時(shí)間進(jìn)行生產(chǎn)調(diào)整，生產(chǎn)市場需要的鑄件產(chǎn)品，從而有效的防止鑄件產(chǎn)能過剩。
影響鑄件質(zhì)量的因素很多，鑄造企業(yè)中公司為了鑄造鑄件質(zhì)量不惜一切代價(jià)聘請(qǐng)高管及工程師排查各種問題，鑄造鑄件工藝師傅們，根據(jù)多年實(shí)戰(zhàn)經(jīng)驗(yàn)，不斷創(chuàng)新，不斷實(shí)戰(zhàn)解決，總結(jié)出以下解決方案供大家參考：
第一是鑄件的設(shè)計(jì)工藝性。
鑄造鑄件廠家進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，除了要根據(jù)工作條件和金屬材料性能來確定鑄件幾何形狀、尺寸大小外，還必須從鑄造合金和鑄造工藝特性的角度來考慮設(shè)計(jì)的合理性，即明顯的尺寸效應(yīng)和凝固、收縮、應(yīng)力等問題，以避免或減少鑄件的成分偏析、變形、開裂等缺陷的產(chǎn)生。
第二要有合理的鑄造工藝。
鑄造鑄件廠家即根據(jù)鑄件結(jié)構(gòu)、重量和尺寸大小，鑄造合金特性和生產(chǎn)條件，選擇合適的分型面和造型、造芯方法，合理設(shè)置鑄造筋、冷鐵、冒口和澆注系統(tǒng)等。以保證獲得優(yōu)質(zhì)鑄件。
第三是鑄造用原材料的質(zhì)量。
金屬爐料、耐火材料、燃料、熔劑、變質(zhì)劑以及鑄造砂、型砂粘結(jié)劑、涂料等材料的質(zhì)量不合標(biāo)準(zhǔn)，會(huì)使鑄件產(chǎn)生氣孔、針孔、夾渣、粘砂等缺陷，影響鑄件外觀質(zhì)量和內(nèi)部質(zhì)量，嚴(yán)重時(shí)會(huì)使鑄件報(bào)廢。
第四是工藝操作。
鑄造鑄件廠家要制定合理的工藝操作規(guī)程，提高工人的技術(shù)水平，使工藝規(guī)程得到正確實(shí)施。
鑄造生產(chǎn)中，要對(duì)鑄件的質(zhì)量進(jìn)行控制與檢驗(yàn)。首先要制定從原材料、輔助材料到每種具體產(chǎn)品的控制和檢驗(yàn)的工藝守則與技術(shù)條件。對(duì)每道工序都嚴(yán)格按工藝守則和技術(shù)條件進(jìn)行控制和檢驗(yàn)。最后對(duì)成品鑄件作質(zhì)量檢驗(yàn)。要配備合理的檢測方法和合適的檢測人員。一般對(duì)鑄件的外觀質(zhì)量，可用比較樣塊來判斷鑄件表面粗糙度;表面的細(xì)微裂紋可用著色法、磁粉法檢查。對(duì)鑄件的內(nèi)部質(zhì)量，可用音頻、超聲、渦流、X射線和γ射線等方法來檢查和判斷。
一、砂型鑄造鑄件缺陷問題整理
砂型鑄造鑄件缺陷有:冷隔、澆不足、氣孔、粘砂、夾砂、砂眼、脹砂等。
1、鑄件內(nèi)氣孔（侵入性氣孔/析出性氣孔/反應(yīng)性氣孔）
氣體在金屬液結(jié)殼之前未及時(shí)逸出，在鑄件內(nèi)生成的孔洞類缺陷。氣孔的內(nèi)壁光滑，明亮或帶有輕微的氧化色。鑄件中產(chǎn)生氣孔后，將會(huì)減小其有效承載面積，且在氣孔周圍會(huì)引起應(yīng)力集中而降低鑄件的抗沖擊性和抗疲勞性。氣孔還會(huì)降低鑄件的致密性，致使某些要求承受水壓試驗(yàn)的鑄件報(bào)廢。另外，氣孔對(duì)鑄件的耐腐蝕性和耐熱性也有不良的影響。
鑄造鑄件缺陷形成原因：：
1）.液體金屬澆注時(shí)被卷入的氣體在合金液凝固后以氣孔的形式存在于鑄造鑄件中
2）.金屬液與鑄型(水分、粘結(jié)劑、附加物等)反應(yīng)后在鑄件表皮下生成的皮下氣孔
3）.合金液中的夾渣或氧化皮上附著的氣體被混入合金液后形成氣孔(渣孔)
鑄造鑄件缺陷解決方法及修補(bǔ)方法：
防止氣孔的產(chǎn)生:降低金屬液中的含氣量，增大砂型的透氣性，以及在型腔的最高處增設(shè)出氣冒口等。
1）.采取合理的澆注方案，澆注時(shí)防止空氣卷入
2）.合金液在進(jìn)入型腔前先經(jīng)過濾網(wǎng)以去除合金液中的夾渣、氧化皮和氣泡
3）.更換鑄型材料或加涂料層防止合金液與鑄型發(fā)生反應(yīng)
4）.在允許補(bǔ)焊部位將缺陷清理干凈后進(jìn)行補(bǔ)焊
2、鑄件疏松
鑄造鑄件缺陷形成原因：
1）.合金液除氣不干凈形成疏松(脫氧不良)
2）.最后凝固部位補(bǔ)縮不足
3）.鑄型局部過熱、水分過多、排氣不良
鑄造鑄件缺陷解決方法及修補(bǔ)方法：
1）.保持合理的凝固順序和補(bǔ)縮
2）.爐料潔靜
3）.在疏松部位放置冷鐵
4）.在允許補(bǔ)焊的部位可將缺陷部位清理干凈后補(bǔ)焊
3、鑄件夾雜
鑄造鑄件缺陷形成原因：
1）.外來物混入液體合金并澆注人鑄型
2）.精煉效果不良
3）.鑄型內(nèi)腔表面的外來物或造型材料剝落
鑄造鑄件缺陷解決方法及修補(bǔ)方法：
1）.仔細(xì)精煉并注意扒查
2）.熔煉工具涂料層應(yīng)附著牢固
3）.澆注系統(tǒng)及型腔應(yīng)清理干凈
4）.爐料應(yīng)保持清潔
5）.表面夾雜可打磨去除，必要時(shí)可進(jìn)行補(bǔ)焊
4、鑄件夾渣
鑄造鑄件缺陷形成原因：
1）.精煉變質(zhì)處理后除渣不干凈
2）.精煉變質(zhì)后靜置時(shí)間不夠
3）.澆注系統(tǒng)不合理，二次氧化皮卷入合金液中
4）.精煉后合金液攪動(dòng)或被污染
鑄造鑄件缺陷解決方法及修補(bǔ)方法：
1）.鑄造鑄件廠家嚴(yán)格執(zhí)行精煉變質(zhì)澆注工藝要求
2）.澆注時(shí)應(yīng)使金屬液平穩(wěn)地注入鑄型
3）.爐料應(yīng)保持清潔，回爐料處理及使用應(yīng)嚴(yán)格遵守工藝規(guī)程
5、裂紋
鑄造鑄件缺陷形成原因：
1）.鑄造鑄件各部分冷卻不均勻
2）.鑄件凝固和冷卻過程受到外界阻力而不能自由收縮，內(nèi)應(yīng)力超過合金強(qiáng)度而產(chǎn)生裂紋
鑄造鑄件缺陷解決方法及修補(bǔ)方法：
1）.盡可能保持順序凝固或同時(shí)凝固，減少內(nèi)應(yīng)力
2）.細(xì)化合金組織
3）.選擇適宜的澆注溫度
4）.增加鑄型的退讓性
6、偏析
鑄造鑄件缺陷形成原因：：合金凝固時(shí)析出相與液相所含溶質(zhì)濃度不同，多數(shù)情況液相溶質(zhì)富集而又來不及擴(kuò)散而使先后凝固部分的化學(xué)成分不均勻
鑄造鑄件缺陷解決方法及修補(bǔ)方法：
1）.熔煉過程中加強(qiáng)攪拌并適當(dāng)?shù)撵o置
2）.適當(dāng)增加凝固冷卻速度
7、成分超差
鑄造鑄件缺陷形成原因：
1）.中間合金或預(yù)制合金成分不均勻或成分分析誤差過大
2）.爐料計(jì)算或配料稱量錯(cuò)誤
3）.熔煉操作失當(dāng)，易氧化元素?zé)龘p過大
4）.熔煉攪拌不均勻、易偏析元素分布不均勻
鑄造鑄件缺陷解決方法及修補(bǔ)方法：
1）.爐前分析成分不合格時(shí)可適當(dāng)進(jìn)行調(diào)整
2）.最終檢驗(yàn)不合格時(shí)可會(huì)同設(shè)計(jì)使用部門協(xié)商處理
8、針孔
鑄造鑄件缺陷形成原因：：合金在液體狀態(tài)下溶解的氣體(主要為氫)，在合金凝固過程中自合金中析出而形成的均布形成的孔洞
鑄造鑄件缺陷解決方法及修補(bǔ)方法：
1）.合金液體狀態(tài)下徹底精煉除氣
2）.在凝固過程中加大凝固速度防止溶解的氣體自合金中析出
3）.鑄件在壓力下凝固，防止合金溶解的氣體析出
4）.爐料、輔助材料及工具應(yīng)干燥
9、夾砂
在鑄件表面形成的溝槽和疤痕缺陷，在用濕型鑄造厚大平板類鑄件時(shí)極易產(chǎn)生。
鑄造鑄件缺陷形成原因：：
鑄件中產(chǎn)生夾砂的部位大多是與砂型上表面相接觸的地方，型腔上表面受金屬液輻射熱的作用，容易拱起和翹曲，當(dāng)翹起的砂層受金屬液流不斷沖刷時(shí)可能斷裂破碎，留在原處或被帶入其它部位。鑄件的上表面越大，型砂體積膨脹越大，形成夾砂的傾向性也越大。
10、脹砂
澆注時(shí)在金屬液的壓力作用下，鑄型型壁移動(dòng)，鑄件局部脹大形成的缺陷。為了防止脹砂，應(yīng)提高砂型強(qiáng)度、砂箱剛度、加大合箱時(shí)的壓箱力或緊固力，并適當(dāng)降低澆注溫度，使金屬液的表面提早結(jié)殼，以降低金屬液對(duì)鑄型的壓力。
11、冷隔和澆不足
液態(tài)金屬充型能力不足，或充型條件較差，在型腔被填滿之前，金屬液便停止流動(dòng)，將使鑄件產(chǎn)生澆不足或冷隔缺陷。澆不足時(shí)，會(huì)使鑄件不能獲得完整的形狀;冷隔時(shí)，鑄件雖可獲得完整的外形，但因存有未完全融合的接縫，鑄件的力學(xué)性能嚴(yán)重受損。
防止?jié)膊蛔愫屠涓簦禾岣邼沧囟扰c澆注速度。
12、粘砂
鑄造鑄件表面上粘附有一層難以清除的砂粒稱為粘砂。
粘砂既影響鑄件外觀，又增加鑄件清理和切削加工的工作量，甚至?xí)绊憴C(jī)器的壽命。例如鑄齒表面有粘砂時(shí)容易損壞，泵或發(fā)動(dòng)機(jī)等機(jī)器零件中若有粘砂，則將影響燃料油、氣體、潤滑油和冷卻水等流體的流動(dòng)，并會(huì)玷污和磨損整個(gè)機(jī)器。
防止粘砂：鑄造鑄件廠家在型砂中加入煤粉，以及在鑄型表面涂刷防粘砂涂料等。
二、質(zhì)量檢測
鑄件鑄件的檢測主要包括尺寸檢查、外觀和表面的目視檢查、化學(xué)成分分析和力學(xué)性能試驗(yàn)，對(duì)于要求比較重要或鑄造工藝上容易產(chǎn)生問題的鑄件，還需要進(jìn)行無損檢測工作，可用于球墨鑄鐵件質(zhì)量檢測的無損檢測技術(shù)包括液體滲透檢測、磁粉檢測、渦流檢測、射線檢測、超聲波檢測及振動(dòng)檢測等。
1、外觀缺陷的檢驗(yàn)
1）.檢查時(shí)用肉眼或借助放大鏡及尖嘴錘等工具，觀察尋找暴露在鑄件外表的缺陷，如裂紋、表面氣孔和縮孔、粘砂等缺陷；
2）.利用量具、樣板和工作平臺(tái)等檢驗(yàn)鑄件尺寸是否符合圖紙要求，借助各種稱量工具來檢驗(yàn)鑄件重量是否在允許的偏差范圍內(nèi)。
2、鑄件表面及近表面缺陷的檢測
1）.液體滲透檢測
液體滲透檢測用來檢查鑄件表面上的各種開口缺陷，如表面裂紋、表面針孔等肉眼難以發(fā)現(xiàn)的缺陷。常用的滲透檢測是著色檢測，它是將具有高滲透能力的有色(一般為紅色)液體(滲透劑)浸濕或噴灑在鑄件表面上，滲透劑滲入到開口缺陷里面，快速擦去表面滲透液層，再將易干的顯示劑(也叫顯像劑)噴灑到鑄件表面上，待將殘留在開口缺陷中的滲透劑吸出來后，顯示劑就被染色，從而可以反映出缺陷的形狀、大小和分布情況。需要指出的是，滲透檢測的精確度隨被檢材料表面粗糙度增加而降低，即表面越光檢測效果越好，磨床磨光的表面檢測精確度最高，甚至可以檢測出晶間裂紋。除著色檢測外，熒光滲透檢測也是常用的液體滲透檢測方法，它需要配置紫外光燈進(jìn)行照射觀察，檢測靈敏度比著色檢測高。
2）.渦流檢測
渦流檢測適用于檢查表面以下一般不大于6~7MM深的缺陷。渦流檢測分放置式線圈法和穿過式線圈法2種。當(dāng)試件被放在通有交變電流的線圈附近時(shí)，進(jìn)入試件的交變磁場可在試件中感生出方向與激勵(lì)磁場相垂直的、呈渦流狀流動(dòng)的電流(渦流)，渦流會(huì)產(chǎn)生一與激勵(lì)磁場方向相反的磁場，使線圈中的原磁場有部分減少，從而引起線圈阻抗的變化。如果鑄件表面存在缺陷，則渦流的電特征會(huì)發(fā)生畸變，從而檢測出缺陷的存在，渦流檢測的主要缺點(diǎn)是不能直觀顯示探測出的缺陷大小和形狀，一般只能確定出缺陷所在表面位置和深度，另外它對(duì)工件表面上小的開口缺陷的檢出靈敏度不如滲透檢測。
3）.磁粉檢測
磁粉檢測適合于檢測表面缺陷及表面以下數(shù)毫米深的缺陷，它需要直流(或交流)磁化設(shè)備和磁粉(或磁懸浮液)才能進(jìn)行檢測操作。磁化設(shè)備用來在鑄件內(nèi)外表面產(chǎn)生磁場，磁粉或磁懸浮液用來顯示缺陷。當(dāng)在鑄件一定范圍內(nèi)產(chǎn)生磁場時(shí)，磁化區(qū)域內(nèi)的缺陷就會(huì)產(chǎn)生漏磁場，當(dāng)撒上磁粉或懸浮液時(shí)，磁粉被吸住，這樣就可以顯示出缺陷來。這樣顯示出的缺陷基本上都是橫切磁力線的缺陷，對(duì)于平行于磁力線的長條型缺陷則顯示不出來，為此，操作時(shí)需要不斷改變磁化方向，以保證能夠檢查出未知方向的各個(gè)缺陷。
4）.熒光探傷法
把鑄件浸泡在熒光液中，由于毛細(xì)現(xiàn)象，熒光液滲透入鑄件表面缺陷處，然后取出鑄件并擦凈，置于紫外線(水銀石英燈)照射下。利用熒光液經(jīng)紫外線照射發(fā)光的原理，可判斷表面裂紋等缺陷的部位。
5）.著色法
利用液體的滲透性質(zhì)，在被檢鑄件的表面涂上一層滲透性很好的著色液(如煤油、丙酮、顏料等的混合物)，待液體滲透入表面缺陷處，擦去面上的著色液，噴上一層鋅白等白色顯示粉液，這時(shí)殘留在缺陷孔隙處的著色劑又被吸到表面顯示粉上來，呈現(xiàn)出缺陷的形狀。
2、鑄件內(nèi)部缺陷的檢測
對(duì)于內(nèi)部缺陷，常用的無損檢測方法是射線檢測和超聲波檢測。其中射線檢測效果最好，它能夠得到反映內(nèi)部缺陷種類、形狀、大小和分布情況的直觀圖像，但對(duì)于大厚度的大型鑄件，超聲波檢測是很有效的，可以比較精確地測出內(nèi)部缺陷的位置、當(dāng)量大小和分布情況。
1）.射線檢測(微焦點(diǎn)XRAY)
射線檢測，一般用X射線或γ射線作為射線源，因此需要產(chǎn)生射線的設(shè)備和其他附屬設(shè)施，當(dāng)工件置于射線場照射時(shí)，射線的輻射強(qiáng)度就會(huì)受到鑄件內(nèi)部缺陷的影響。穿過鑄件射出的輻射強(qiáng)度隨著缺陷大小、性質(zhì)的不同而有局部的變化，形成缺陷的射線圖像，通過射線膠片予以顯像記錄，或者通過熒光屏予以實(shí)時(shí)檢測觀察，或者通過輻射計(jì)數(shù)儀檢測。其中通過射線膠片顯像記錄的方法是最常用的方法，也就是通常所說的射線照相檢測，射線照相所反映出來的缺陷圖像是直觀的，缺陷形狀、大小、數(shù)量、平面位置和分布范圍都能呈現(xiàn)出來，只是缺陷深度一般不能反映出來，需要采取特殊措施和計(jì)算才能確定。國際鑄業(yè)網(wǎng)出現(xiàn)應(yīng)用射線計(jì)算機(jī)層析照相方法，由于設(shè)備比較昂貴，使用成本高，無法普及，但這種新技術(shù)代表了高清晰度射線檢測技術(shù)未來發(fā)展的方向。此外，使用近似點(diǎn)源的微焦點(diǎn)X射線系統(tǒng)實(shí)際上也可消除較大焦點(diǎn)設(shè)備產(chǎn)生的模糊邊緣，使圖像輪廓清晰。使用數(shù)字圖像系統(tǒng)可提高圖像的信噪比，進(jìn)一步提高圖像清晰度。
2）.超聲波檢測
超聲波檢測也可用于檢查內(nèi)部缺陷，它是利用具有高頻聲能的聲束在鑄件內(nèi)部的傳播中，碰到內(nèi)部表面或缺陷時(shí)產(chǎn)生反射而發(fā)現(xiàn)缺陷。反射聲能的大小是內(nèi)表面或缺陷的指向性和性質(zhì)以及這種反射體的聲阻抗的函數(shù)，因此可以應(yīng)用各種缺陷或內(nèi)表面反射的聲能來檢測缺陷的存在位置、壁厚或者表面下缺陷的深度。
超聲波檢驗(yàn)就是應(yīng)用這一特性來發(fā)現(xiàn)鑄件內(nèi)部缺陷的。當(dāng)探頭在鑄件上緩慢移動(dòng)時(shí)，如鑄件無缺陷，則在示波屏上只出現(xiàn)探測面上反射的T波和底面上反射形成的B波；如鑄件上某部位有缺陷，則還出現(xiàn)因缺陷反射的F波，缺陷越大，F(xiàn)波的高度也越大，從而可確定鑄件中缺陷的位置及嚴(yán)重程度。
超聲波檢驗(yàn)也可發(fā)現(xiàn)鑄件內(nèi)部缺陷，如氣孔、裂紋、夾雜、縮松等。對(duì)鑄鋼件，用此法可探測壁厚最大（1000mm）的一種方法。超聲波檢驗(yàn)用的工作頻率常在1MHz以上。超聲波從一種介質(zhì)傳播到另一種介質(zhì)時(shí)在界面上會(huì)產(chǎn)生反射，特別當(dāng)超聲由金屬傳向空氣時(shí)差不多有99%從界面反射回去。超聲波檢測作為一種應(yīng)用比較廣泛的無損檢測手段，其主要優(yōu)勢表現(xiàn)在:檢測靈敏度高，可以探測細(xì)小的裂紋;具有大的穿透能力，可以探測厚截面鑄件。其主要局限性在于:
A.對(duì)于輪廓尺寸復(fù)雜和指向性不好的斷開性缺陷的反射波形解釋困難;
B.對(duì)于不合意的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，例如晶粒大小、組織結(jié)構(gòu)、多孔性、夾雜含量或細(xì)小的分散析出物等，同樣妨礙波形解釋;另外，檢測時(shí)需要參考標(biāo)準(zhǔn)試塊。
3）.壓力試驗(yàn)
對(duì)高壓、真空用的鑄件，如泵體、閥門等，需做壓力試驗(yàn)，以檢查鑄件是否存在孔洞缺陷。試驗(yàn)時(shí)將有一定壓力的空氣(或水、油等)通入被密封的鑄件內(nèi)腔中，如鑄件有穿透的裂紋、孔洞等，就會(huì)出現(xiàn)滲漏，從而發(fā)現(xiàn)缺陷位置。試驗(yàn)壓力通常要超過鑄件工作壓力的30～50%，這對(duì)鑄件也是一種強(qiáng)度考核。當(dāng)鑄件不易構(gòu)成密封空腔，從而無法進(jìn)行壓力試驗(yàn)時(shí)，可用滲透煤油的方法檢驗(yàn)鑄件的致密性。
如何檢測鑄件物理性能是否合格？
鑄件本身的屬性直接影響加工的品質(zhì)，其中硬度值是決定鑄件加工的一項(xiàng)重要指標(biāo)。
1）.布氏硬度:主要用來測定鑄件、鍛件、有色金屬制件、熱軋坯料及退火件的硬度,測定范圍≯HB450。
2）.洛氏硬度:HRA主要用于高硬度試件,測定硬度高于HRC67以上的材料和表面硬度,如硬質(zhì)合金、氮化鋼等，測定范圍HRA>70。HRC主要用于鋼制件(如碳鋼、工具鋼、合金鋼等)淬火或回火后的硬度測定,測定范圍HRC20~67。
3）.維氏硬度:用來測定薄件和鋼板制件的硬度,也可用來測定滲碳、氰化、氮化等表面硬化制件的硬度。
三、鑄件缺陷如何修補(bǔ)鑄件？
鑄件質(zhì)量包括鑄件的內(nèi)在質(zhì)量、外表質(zhì)量、使用質(zhì)量等。其具體要求，一般在零件圖和有關(guān)技術(shù)文件中都有明確規(guī)定。為了保證鑄件質(zhì)量，鑄造生產(chǎn)的各個(gè)環(huán)節(jié)，特別是清理后，都要進(jìn)行質(zhì)量檢驗(yàn)。鑄件出現(xiàn)缺陷并不等于鑄件報(bào)廢，根據(jù)鑄件的設(shè)計(jì)要求，在滿足使用的情況下，能修補(bǔ)的要進(jìn)行修補(bǔ)。凡是有缺陷的鑄件，經(jīng)修補(bǔ)后能滿足要求，不影響使用者均應(yīng)進(jìn)行修補(bǔ)。
解決鑄件縮松缺陷的方法，最根本的著眼點(diǎn)就是"熱平衡"。其方法是:
(1)在機(jī)床鑄件結(jié)構(gòu)形成的厚處與熱節(jié)處，實(shí)行快速凝固，人為地造成機(jī)床鑄件各處溫度場的基本平衡。采用內(nèi)外冷鐵，局部采用蓄熱量大的鋯英砂，鉻鐵礦砂或特種涂料。
(2)合理的工藝設(shè)計(jì)。內(nèi)澆道設(shè)在機(jī)床鑄件相對(duì)溥壁處，數(shù)時(shí)多且分散。使最早進(jìn)入厚壁處的金屬液率先凝固，薄壁處后凝固，使各處基本達(dá)到均衡凝固。對(duì)于壁厚均勻的機(jī)床鑄件，采用多個(gè)內(nèi)澆道和出氣孔。內(nèi)澆道多，分散與均布，使整體熱量均衡。出氣孔細(xì)且多，即排氣通暢又起散熱作用。
(3)改變內(nèi)澆道的位置
(4)選用蓄熱量大的造型材料，這對(duì)用消失模生產(chǎn)抗磨產(chǎn)品極為重要!鉻鐵礦砂取代石英砂等蓄熱量小的其它砂種，會(huì)取得良好的效果，澆畢微震更優(yōu)!
(5)低溫快燒，開放式澆注系統(tǒng)。使金屬液快速，平穩(wěn)，均衡地充滿鑄型。這要因件制宜。
(6)球鐵的機(jī)床鑄型強(qiáng)度大，表面硬度≧90，砂箱剛性大，對(duì)消除縮松有利。
(7)需要冒口時(shí)，當(dāng)首遷熱冒口，且離開熱節(jié)。若將冒口置于熱節(jié)上，必將加大冒口尺寸，形成"熱上加熱"。弄不好，非但縮松難除，還會(huì)產(chǎn)生集中性縮孔，又降低了工藝出品率。
(8)鑄型傾斜擺放與合金化，都獲益。消除機(jī)床鑄件縮松缺陷是一個(gè)復(fù)雜的認(rèn)識(shí)與實(shí)施過程。應(yīng)以"熱平衡"為基本原則，對(duì)雎體鑄件做科學(xué)分析，制訂合理的工藝方案，遷擇好適宜的造型材料，工裝及正確操作且標(biāo)準(zhǔn)化。那么任何機(jī)床鑄件的縮松缺陷都可以解決。
由于多種因素影響，常常會(huì)出現(xiàn)氣孔、針孔、夾渣、裂紋、凹坑等缺陷。
常見的鑄件修補(bǔ)方法有三種：用膩?zhàn)雍铜h(huán)氧樹脂修補(bǔ)、焊接修補(bǔ)和浸滲修補(bǔ)。
1）用膩?zhàn)雍铜h(huán)氧樹脂修補(bǔ)
對(duì)鑄件不十分重要但又有裝飾意義的部位上發(fā)現(xiàn)的孔眼類缺陷，可根據(jù)鑄件的顏色來配制膩?zhàn)佑枰孕扪a(bǔ)。對(duì)于鑄鐵件，可使用鐵粉、水玻璃和水泥配制；對(duì)于鑄鋁件，可使用鋁粉、高效粘接劑配制；對(duì)于鑄件的非加工面、靜止面和非主要位置上的缺陷以及油箱、油池的漏油缺陷等，可用環(huán)氧樹脂粘補(bǔ)劑修補(bǔ)。
鑄造缺陷修補(bǔ)劑是雙組分、膠泥狀、室溫固化高分子樹脂膠
以金屬及合金為強(qiáng)化填充劑的聚合金屬復(fù)合型冷焊修補(bǔ)材料。與金屬具有較高的結(jié)合強(qiáng)度，并基本可保存顏色一致，具有耐磨抗蝕與耐老化的特性。固化后的材料具有較高的強(qiáng)度，無收縮，可進(jìn)行各類機(jī)械加工。具有抗磨損、耐油、防水、耐各種化學(xué)腐蝕等優(yōu)異性能，同時(shí)可耐高溫120℃。
鑄造缺陷修補(bǔ)劑用途
鑄造缺陷修補(bǔ)劑是由多種合金材料和改性增韌耐熱樹脂進(jìn)行復(fù)合得到的高性能聚合金屬材料，適用于各種金屬鑄件的修補(bǔ)及缺陷大于2mm的各種鑄件氣孔、砂眼、麻坑、裂紋、磨損、腐蝕的修復(fù)與粘接。通用于對(duì)顏色要求不太嚴(yán)格的各種鑄造缺陷的修復(fù)，具有較高的強(qiáng)度，并可與基材一起進(jìn)行各類機(jī)械加工。
2）焊接修補(bǔ)
常用的焊接修補(bǔ)設(shè)備為氬弧焊機(jī)、電阻焊機(jī)、冷焊機(jī)等。
這是最常見的鑄件修補(bǔ)手段。電弧焊主要用于焊補(bǔ)鑄鋼件缺陷。一般不需預(yù)熱即可焊補(bǔ)，但鑄件重要部位，或者結(jié)構(gòu)很復(fù)雜，需要焊補(bǔ)較多的金屬時(shí)，為防止和消除內(nèi)應(yīng)力，提高堆焊金屬的塑性和降低硬度，需在焊前預(yù)熱和焊后退火。氣焊大多數(shù)用來焊補(bǔ)鑄鐵和有色金屬鑄件。鑄鐵較脆，為防止補(bǔ)焊時(shí)產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力和裂紋，往往需緩慢預(yù)熱至500～550°C，焊后緩冷至50～100°C，形狀復(fù)雜的鑄鐵件，焊后還需在700～800°C下退火。鋁鎂合金鑄件補(bǔ)焊時(shí)，為了防止氧化，常采用氬弧焊，并且對(duì)焊接工藝有嚴(yán)格的要求，否則，補(bǔ)焊過程中也會(huì)產(chǎn)生缺陷。
對(duì)于質(zhì)量與外觀要求不高的鑄件缺陷可以用氬弧焊機(jī)等發(fā)熱量大、速度快的焊機(jī)來修補(bǔ)。但在精密鑄件缺陷修補(bǔ)領(lǐng)域，由于氬焊熱影響大，修補(bǔ)時(shí)會(huì)造成鑄件變形、硬度降低、砂眼、局部退火、開裂、針孔、磨損、劃傷、咬邊、或者是結(jié)合力不夠及內(nèi)應(yīng)力損傷等二次缺陷。冷焊機(jī)正好克服了以上缺點(diǎn)，其優(yōu)點(diǎn)主要表現(xiàn)在熱影響區(qū)域小，鑄件無需預(yù)熱，常溫冷焊修補(bǔ)，因而無變形、咬邊和殘余應(yīng)力，不會(huì)產(chǎn)生局部退火，不改變鑄件的金屬組織狀態(tài)。因而冷焊機(jī)適用于精密鑄件的表面缺陷修補(bǔ)。冷焊的焊補(bǔ)范圍為Φ1）.5-Φ1）.2mm焊補(bǔ)點(diǎn)反復(fù)熔化堆積的過程，在大面積缺陷修補(bǔ)過程中，修復(fù)效率是制約其廣泛推廣應(yīng)用的唯一因素。
對(duì)于大缺陷，推薦傳統(tǒng)焊補(bǔ)工藝與鑄造缺陷修補(bǔ)機(jī)的復(fù)合應(yīng)用?？捎袝r(shí)我們的缺陷沒有很多，就不必要投入較大的成本，我們用一些修補(bǔ)劑就可以修補(bǔ)好的，方便簡單，例如鐵質(zhì)材料的，我們可以用(勁素成)JS902修補(bǔ)一下就可以了，用不完可以放到以后再用，這樣可以為我們的廠家節(jié)省成本啊，讓我們的鑄造廠家把更多的資金投入到提高產(chǎn)品本身質(zhì)量上，讓使用者創(chuàng)造更多的財(cái)富。
3）浸滲補(bǔ)焊
浸滲是解決鑄件滲漏問題的新技術(shù)。它是將呈膠狀的浸滲劑滲入鑄件的孔隙，然后使浸滲劑硬化，與鑄件孔隙內(nèi)壁聯(lián)成一體，從而達(dá)到堵漏目的。常用的浸滲劑有水玻璃型和合成樹脂型兩大類。目前，國內(nèi)一般應(yīng)用真空加壓法對(duì)鑄件進(jìn)行整體修補(bǔ)。鑄件裝入專用的籠子內(nèi)后放入浸滲罐內(nèi)，抽真空1.5～2min(壓力低于5KPa)，注入浸滲液淹沒鑄件，使浸滲劑滲入到缺陷孔隙中，然后通入0.5～0.7MPa的壓縮空氣，保壓20min，進(jìn)一步加強(qiáng)浸滲效果。取出鑄件，清洗干凈，待浸滲液固化即可。
四、鑄件質(zhì)量檢驗(yàn)結(jié)果
鑄件質(zhì)量檢驗(yàn)結(jié)果通常分為三類:合格品、返修品、廢品。
1、合格品指外觀質(zhì)量和內(nèi)在質(zhì)量都符合有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)或交貨驗(yàn)收技術(shù)條件的鑄件;
2、返修品指外觀質(zhì)量和內(nèi)在質(zhì)量不完全符合標(biāo)準(zhǔn)和驗(yàn)收條件，但允許返修，返修后能達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)和鑄件交貨驗(yàn)收技術(shù)條件要求的鑄件;
3、廢品指外觀質(zhì)量和內(nèi)在質(zhì)量都不合格，不允許返修或返修后仍達(dá)不到標(biāo)準(zhǔn)和鑄造交貨驗(yàn)收技術(shù)條件要求的鑄件。廢品又分為內(nèi)廢和外廢兩種。內(nèi)廢指在鑄造廠內(nèi)或鑄造車間內(nèi)發(fā)現(xiàn)的廢品鑄件;外廢指鑄件在交付后發(fā)現(xiàn)的廢品，其所造成的經(jīng)濟(jì)損失遠(yuǎn)比內(nèi)廢大。
五、鑄件質(zhì)量影響因素
影響鑄件凝固方式的因素
鑄件的凝固方法有很多種。鑄件在凝固的過程中，其斷面上一般分為三個(gè)區(qū):1-固相區(qū)2-凝固區(qū)3-液相區(qū)對(duì)凝固區(qū)影響較大的是凝固區(qū)的寬窄，依此劃分凝固方式。
第一，中間凝固:大多數(shù)合金的凝固介于逐層凝固和糊狀凝固之間。
第二，逐層凝固:純金屬，共晶成分合金在凝固過程中沒有凝固區(qū)，斷面液，固兩相由一條界限清楚分開，隨溫度下降，固相層不斷增加，液相層不斷減少，直達(dá)中心。
第三，糊狀凝固:合金結(jié)晶溫度范圍很寬，在凝固某段時(shí)間內(nèi)，鑄件表面不存在固體層，凝固區(qū)貫穿整個(gè)斷面，先糊狀，后固化。
相關(guān)專家表示，影響鑄件凝固方式的因素總結(jié):
第一，鑄件的溫度梯度。合金結(jié)晶溫度范圍一定時(shí)，凝固區(qū)寬度取決于鑄件內(nèi)外層的溫度梯度。溫度梯度愈小，凝固區(qū)愈寬。(內(nèi)外溫差大，冷卻快，凝固區(qū)窄)。
第二，合金的結(jié)晶溫度范圍。范圍小:凝固區(qū)窄，愈傾向于逐層凝固。如:砂型鑄造，低碳鋼逐層凝固，高碳鋼糊狀凝固。
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