承德铸材(图)-造成树脂砂铸件纹裂的原因-陕西铸件

各类铸铁（钢）轮类铸件的砂型铸造，亦普遍采用的是一些常用手册或教科书上较为通常推荐的图2所示的上、下箱各置铸件一半铸件结构的浇注位置铸造工艺方案。

   轮类铸件在铸造时容易出现缩孔、气孔、夹砂、裂纹和砂眼等铸造缺陷，或容易出现缩孔、裂纹、砂眼缺陷。轮类铸件的图2所示上、下箱各置一半铸件结构的传统铸造工艺方案，该种工艺方案（状态）在各类铸造厂都较为普遍存在，其气孔、缩孔等缺陷亦通常为该类铸件废品的主要因素。

   在工厂生产实际中，为解决该轮类铸件气孔、缩孔等铸造缺陷，陕西铸件，亦普遍采用粗粒度的型砂、在上下砂型背面各扎出多个不穿透的排气孔（眼）、多设置出气针或“出气”冒口，以及提高铁液的浇注温度等工艺措施，亦使得造型工艺复杂化以及使得铸件表面质量降低；为解决该轮类铸件缩孔等铸造缺陷，以设置较大尺寸的边冒口或侧耳冒口网，从而又会降低铸件工艺出品率和砂箱的面积利用率。

一、铸铁凝固过程中的生核

　　铸铁是一种碳含量比较高的Fe-C合金，除碳以外，还含有多种其他合金元素。一般低合金铸铁中的碳，哪里的树脂砂铸件好，可以以石墨或Fe3C的形态析出。

　　高温的铁液中，石墨的自由能比Fe3C低得多，较易于直接自铁液中析出。当然，铸铁中的碳也可自固态的奥氏体中脱溶析出。从热力学方面的分析看来，‘Fe-石墨’系二元相图是稳定的平衡状态，所以称之为Fe-C合金的稳定系。相对而言，Fe-Fe3C二元相图就是Fe-C合金的介稳定系。

　　均匀的液相中结晶析出固相（均质生核），晶核的形成需要很大的表面能。对纯金属而言，在金属液中均质生核，一般都需要将其过冷到其熔点100℃以下。以这种生核方式结晶、凝固，在实验室中也许能够做到，在生产条件下，不可能实现这种结晶、凝固的机制。

　　实际上，各种铸造合金的结晶、凝固过程，都起始于异质晶核。一般说来，如果晶核的晶格与凝固体晶格的适配性好，合金液在很小的过冷度下就可以开始结晶、凝固。

1、反白口的形态及特征

      铸铁件的白口***一般出现在冷却较快的表皮，但是在特定条件下，铸铁件某截面的中心部位出现了白口，这种缺陷称之为“反白口”。我们都知道所谓“白口”就是铸铁的基体上存在着渗碳体(不包括珠光体中的渗碳体)。通过金相观察，反白口区域中的渗碳体主要以呈穿透分布的有方向性的过冷密集细针状出现(见图1、图2，取自不同铸件)。

反白口金相照片

      反白口是球墨铸铁特有的缺陷之一，在中小件般多见于正对内浇道前方的热节处及薄壁交叉的热节处，在厚大铸件中多出现在冷却的中心部位。

2、反白口的危害

(1)对铸件力学性能的影响反白口的出现会导致铸件基体中出现局部脆而硬的白口部分，球墨铸铁韧性降低，如何避免树脂砂铸件缺陷，伸长率下降。

(2)对加工性能的影响反白口区域硬而脆，造成机加工困难且易打刀，增加了刀具消耗。特别是局部小区域的硬点，造成树脂砂铸件纹裂的原因，往往造成加工精度下降甚至零件报废。

(3)增加高温退火对铸件带来的不良影响渗碳体虽然可以通过增加高温退火工序来消除，但是由于反白口缺陷往往是在加工过程中发现的，此时再进行高温退 火，就必须考虑铸件的防氧化和变形问题，措施不当时将难免会因铸件的表面氧化、工件变形而造成报废。因此，增加高温退火既不经济也不能保证铸件质量。总之，铸件出现反白口缺陷，会直接影响铸件质量

和企业经济效益，因此通过铸造工艺的改进来避免反白口产生是较为可取的办法。