金屬材料氣孔缺陷檢測
作者：發(fā)布時(shí)間 : 2024-12-02 類(lèi)型：權威檢測標簽： 認證證書(shū)氣孔也稱(chēng)氣眼，是鑄件生產(chǎn)中最常見(jiàn)的缺陷之一。產(chǎn)生于鑄件內部、表面或近表面，呈大小不等的圓形、長(cháng)形及不規則形，有單個(gè)的，也有聚集成片的，孔壁光滑，顏色為白色，有時(shí)覆一層氧化皮。在長(cháng)期實(shí)踐中我們根據形狀與生成原因不同一般稱(chēng)之為氣孔、氣泡、針孔、氣疏松和氣縮孔。
鑄件缺陷種類(lèi)繁多，產(chǎn)生缺陷的原因也十分復雜。它不僅與鑄型工藝有關(guān)，而且還與鑄造合金的性制、合金的熔煉、造型材料的性能等一系列因素有關(guān)。因此，分析鑄件缺陷產(chǎn)生的原因時(shí)，要從具體情況出發(fā)，根據缺陷的特征、位置、采用的工藝和所用型砂等因素，進(jìn)行綜合分析，然后采取相應的技術(shù)措施，防止和消除缺陷。而氣孔是鑄件中最常見(jiàn)的缺陷之一，解決好鑄件的氣孔問(wèn)題對于鑄件質(zhì)量的提高有很大的意義。
鑄型中氣體來(lái)源
?。?）行腔和型砂孔隙中原有的空氣受熱膨脹，通常在鑄鐵澆注溫度下體積也要增加四五倍；
?。?）鑄型尤其是濕型存在較多的水分，在金屬液的熱作用下水分汽化和遷移，水由液態(tài)轉變成1360度的過(guò)熱蒸汽時(shí)體積膨脹達7000多倍；
?。?）粘結劑，附加物和雜質(zhì)中有機物質(zhì)受熱，分解與燃燒，產(chǎn)生大量氣體；
?。?）無(wú)機物受熱分解等也會(huì )產(chǎn)生許多氣體。此外，隨著(zhù)金屬—鑄型界面作用進(jìn)行的還會(huì )有由化學(xué)反應產(chǎn)生的氣體；金屬凝固時(shí)也將放出氣體。
氣孔的分類(lèi)及形成機理
1.析出性氣孔：液態(tài)金屬在冷卻凝固過(guò)程中，因氣體溶解度下降，析出的氣體來(lái)不及逸出而產(chǎn)生的氣孔稱(chēng)為析出性氣孔。這類(lèi)氣孔主要是氫氣孔和氮氣孔。
析出性氣孔通常分布在鑄件的整個(gè)斷面或冒口、熱節等溫度較高的區域。當金屬含氣量較少時(shí)，呈裂紋多角形狀；而含氣量較多時(shí)，氣孔較大，呈團球形。
防止和消除析出性氣體的方法：控制金屬液的含氣量，熔煉金屬時(shí)，要盡量減少氣體元素溶入金屬液中，主要取決于所用原材料，合理的熔煉操作和合適的熔煉設備。
2.侵入性氣孔
將液態(tài)金屬澆入砂型時(shí)，砂型或砂芯在金屬液的高溫作用下會(huì )產(chǎn)生大量氣體，隨著(zhù)溫度的升高和氣體量的增加，金屬-鑄型界面處氣體的壓力不斷增大。當界面上局部氣體的壓力高于外界阻力時(shí)，氣體就會(huì )侵入液態(tài)金屬，在型壁上形成氣泡。氣泡形成后將脫離型壁，浮入型腔液態(tài)金屬中。當氣泡來(lái)不及上浮逸出時(shí)，就會(huì )在金屬中形成侵入性氣孔。
防止侵入性氣體的措施：防止侵入性氣孔應主要從減小P氣，增加氣體進(jìn)入金屬業(yè)的阻力和使氣泡容易從金屬液中浮出等方面入手。
3.反應性氣體
反應性氣孔的成因尚無(wú)統一的說(shuō)法，目前有氫，氮及CO引起的針孔的學(xué)說(shuō)。
呋喃樹(shù)脂熱分解產(chǎn)生的熱皮下氣孔及防止：
產(chǎn)生：金屬液澆入型腔以后，型壁受熱，致使呋喃樹(shù)脂分解產(chǎn)生原子態(tài)的氮，氫量多分壓力高，N，H氣體混入鑄件表面，凝固后即產(chǎn)生熱皮下氣孔。
防止措施：呋喃樹(shù)脂粘結劑鑄型，對澆注溫度很敏感，小于1350度不會(huì )出現熱皮下氣孔，型腔各部分受熱程度不同也會(huì )在熱區產(chǎn)生熱皮下氣孔，所以澆注系統應將金屬液分散引入型腔，使其熱場(chǎng)均勻，縮短充型金屬液流動(dòng)距離，不使型腔局部受熱過(guò)劇而使呋喃樹(shù)脂分解。
