防止鑄件熱裂的方法

鑄造工程師可以使用許多方法來解決鑄件的熱裂問題，可通過采取適當的措施將其防患于未然。

    ①   改善鑄件的充型過程。在實際生產中，通過改進澆注系統成功解決了鑄件所有的熱裂問題。對于解決熱裂，這可能是重要的技術，也是最令人信服的熱裂與雙層膜間存在強關聯的證據。

②   工藝設計。很多的改進設想可以在鑄件的設計階段實現。大致可以總結為：不要設計凹陷的尖銳拐角；不要讓兩個潛在熱節直接相連；圓滑處理各部分鑄件；在澆注系統中使用曲線設計，以便更容易吸收變形；添加具有一定角度或偏置的加強筋和筋板來吸收應變；在金屬型鑄造時，快速移走任何內部鋼芯來減少約束，因為這種急劇的冷卻很難做到各部分保持一致。

    同樣值得注意的是由鑄型及芯之間匹配較差而產生的飛邊也能成為鑄件約束的主要來源之一。另外，為了確定約束的真實來源，有必要在鑄件打箱后直接進行檢測。

     ③  冷鐵。使用冷鐵激冷熱節是以一項很有效的工藝措施，它使鑄件局部區域的溫度迅速降低至易開裂的敏感溫度范圍之下，使材料在大量應變應力出現之前得到有效強化。冷鐵可以通過降低鑄件局部區域的溫度而使其整體冷卻更為均勻，減少了溫差驅動的過程，從而使應變集中在鑄件更大的區域內進行分散。因此局部激冷是一種很有效的消除熱裂方法。

     ④ 減少約束。在鑄件的收縮過程中，可以通過降低鑄型的強度來減少鑄件的約束應力。①減少鑄芯中粘接劑的含量。但這種方法的可行性有限，因為鑄造廠并不習慣通過降低型砂強度來降低成本并使落砂變得更容易，他們需要足夠多的粘結劑來保證型砂強度來防止砂芯破碎或因誤操作產生的缺陷。②用減弱芯子密度的方法來降低芯子的強度，或者改進設計制成中空的芯子。較早地從鑄型中落砂或除芯也可能有用，但也會帶來其他的問題。

    ⑤   加強筋。有時在拐角或者熱節處安置加強筋也是消除熱裂的有效技術。加強筋不僅可用作強化，還可以用作冷卻片。

    ⑥  細化晶粒。細化晶粒對于減少裂紋萌生有很大的幫助。然而，也不能忽視這樣的事實：細化晶粒有利于組織裂紋的萌生，但不利于組織裂紋的生長。

    ⑦  降低澆注溫度。降低澆注溫度有時對控制裂紋很有幫助，但有時也會出現相反的效果。

    ⑧  合金化。改變合金成分有時對控制裂紋很有幫助，但要限制在合金的牌號范圍內。加入某些合金元素可增加共晶液體的體積分數，從而通過以下方式起到有益作用：①通過潤滑晶界，增加預撕裂之前的延展減少裂紋的萌生。②降低裂紋敏感系數。

⑨  減少收縮長度。縮短應變集中長度有時可以通過在此長度的中心放置一個冒口而方便地實現。新增的冒口將會在原始冷卻收縮長度的中心形成一個巨大的集中熱源，從而促使冒口附近的塑性區域吸收部分應變。任何晶粒間的開裂都可以很容易地被其附近的冒口補縮。通過合理地設置冒口，可以將鑄件有效地分成一系列應變集中長度較短的區域。如果每一區域的應變集中長度足夠小，那么由應變引起的熱裂就會消除。同樣可以在鑄件上設置保溫層來消除熱裂。

NJ-HW868B型高頻紅外碳硫分析儀適用于鋼鐵、有色金屬、水泥、礦石、玻璃、陶瓷及其它金屬、非金屬材料中碳硫兩元素質量分析的測定。本儀器采用高頻感應加熱爐燃燒樣品，紅外線吸收法測試樣品中碳硫兩元素質量分析。測量范圍：碳：0.00001%～99.9999%　

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　　　　　　　　　　　　　　　　　　南京諾金高速分析儀器廠

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　2023年4月17日