铸造件冷裂纹与热裂纹的区别
铸钢的熔炼一般采用平炉,电弧炉和感应炉等.平炉的特点是容量大、可利用废钢作原料、能准确控制钢的成分并能熔炼优质钢及低合金钢,多用于熔炼质量要求高的、大型铸钢件用的钢液.但是如果控制不好,就容易出现裂纹.
防止铸造热裂缺陷的措施
为使树脂砂铸造,尤其呋喃树脂砂铸造避免或减少热裂,可采取以下几个方面的措施：
1.合金方面
(1)控制铸件的含硫量,宜在0.03%以下,并且避免铸件中出现Ⅱ型硫化物.(铸钢件中的硫化物呈三种形态,即Ⅰ型、Ⅱ型和Ⅲ型,其中Ⅱ型的硫化物沿晶界分布,呈断续状,容易引起铸件热裂.)通过调整锰硫比来改变硫的分布型态.
(2)对于碳钢件,应使S+P≤0.07%,因为硫与磷的叠加作用,使热裂倾向性增加.
(3)用A1脱氧时,应将铝的残留量A1残留控制≤0.1%;过高的A1残量,有利于形成A12S3,甚至可能形成A1N,使钢的断口呈现“岩石状”,大大降低铸钢件的抗热裂能力.
(4)使钢的晶粒能细化.如在钢液中加入稀土和硅钙,既可脱氧、脱硫,又可以细化晶粒.对NiCrMoV钢的测定表明：在相同的条件下,经稀土+硅钙处理的钢液,较之未处理的钢液,其抗裂能力高2倍以上.
2.树脂砂铸造工艺方面
(1)在满足铸件的充填性的要求时,尽量降低钢液的浇注温度.对0.19%C的碳钢,在1550℃时浇注比在1600℃时浇注,其抗热裂能力几乎高一倍.
(2)对于薄壁铸件,宜采用较高的浇注速度.如对某铸钢件,重量为 125Kg,壁厚为15mm,浇注时间为14秒时不出现热裂;延长至40秒就观察到裂纹.
(3)在铸件易发生裂纹处设置防裂筋,是防止铸钢件热裂的有效措施.
(4)及时松箱,也有助于减少热裂,因为可以减少铸件的收缩应力.
3.造型材料方面
(1)降低树脂加入量,或对树脂改性,使树脂具有热塑性,让呋喃树脂在高温时不结焦或少结焦,从而保证其有良好的高温容让性.
(2)在呋喃树脂砂中加入附加物,使树脂砂具有热塑性;或者在收缩受阻最严重处,加入木粉、泡沫珠粒;或者在铸型中相应部位放塑性好的退让块,提高其高温退让性.
(3)采用磷酸固化剂.因为磺酸类固化剂容易引起铸件表面渗硫,在铸件表面引起微裂纹,成为龟裂源.
(4)使用热膨胀系数较小的造型材料,如用铬铁矿砂等代替石英砂等.
(5)减薄砂芯(型)的砂层厚度,如采用中空砂芯.例如：某类阀门铸件,仅仅通过减薄型芯砂层厚度,改变芯骨的连接方法,就消除了铸件的热裂缺陷.
(6)在易产生裂纹的地方合理使用冷铁或找其它激冷措施.
(7)采用能有效减少渗硫的涂料.
4.铸件结构方面
铸件的形状与尺寸,是由设计者决定的,生产方无法改变.但是,对于园角的大小,壁厚过渡处的处理等,可以与有关设计部门协商,按照铸造生产要求作适当修改.
上述几方面的因素对铸钢件热裂都有影响,但对于某一具体铸件,可能只有其中的部分因素是主要的.
冷裂纹是铸件凝固后冷却到弹性状态时,因局部铸造应力大于合金极限强度而引起的开裂.冷裂纹总是发生在冷却过程中承受拉应力的部位,特别是拉应力集中的部位.
冷裂纹与热裂纹不同,冷裂纹往往穿晶扩展到整个截面,外形呈宽度均匀细长的直线或折线状,冷裂纹的断口表面子净有金属光泽或呈轻度氧化色,裂纹走向平滑,而非沿晶界发生.这与热裂纹有显著的不同.冷裂纹检验用肉眼可见,可根据其宏观形貌及穿晶扩展的微观特征,与热裂纹区别.