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铝铸件热裂纹形成原因与预防措施分析

铝铸件热裂纹形成原因与预防措施分析

发布日期:2020/8/20 10:14:55

铝铸件的自由收缩;冒口太小或太大;合金线收缩率太大;合金中低熔点相形成元素超标,铸钢铸铁中硫、磷含量高;铝铸件开箱落砂过早,冷却过快。

  1、 铝铸件热裂纹的形貌和特征

  热裂纹是铝铸件铝铸件在凝固末期或凝固后不久尚处于强度和塑性很低状态下,因铝铸件固态收缩受阻而引起的裂纹。热裂纹是铸钢件、可锻铸铁件和某些轻合金铝铸件生产中常见的铸造缺陷之一。热裂纹在晶界萌生并沿晶界扩展,其形状粗细不均,曲折而不规则。裂纹的表面呈氧化色,无金属光泽。铸钢件裂纹表面近似黑色,而铝合金则呈暗灰色。外裂纹肉眼可见,可根据外形和断口特征与冷裂区分。

  2、 铝铸件热裂纹形成的原因

  形成热裂纹的理论原因和实际原因很多,但根本原因是铝铸件的凝固方式和凝固时期铝铸件的热应力和收缩应力。

  液体金属浇入到铸型后,热量散失主要是通过型壁,所以,凝固总是从铝铸件表面开始。当凝固后期出现大量的枝晶并搭接成完整的骨架时,固态收缩开始产生。但此时枝晶之间还存在一层尚未凝固舶液体金属薄膜(液膜),如果铝铸件收缩不受任何阻碍,那么枝晶骨架可以自由收缩,不受力的作用。

  3、当枝晶骨架的收缩受到砂型或砂芯等的阻碍时,不能自由收缩就会产生拉应力。当拉应力超过其材料强度极限时,枝晶之间就会产生开裂。如果枝晶骨架被拉开的速度很慢,而且被拉开部分周围有足够的金属液及时流入拉裂处并补充,那么铝铸件不会产生热裂纹。相反,如果开裂处得不到金属液的补充,铝铸件就会出现热裂纹。

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