鑄件熱裂紋產生的原因?

General 更新 2024-11-21

為什麼鑄件會產生熱裂紋

收縮較大的金屬（特別是鑄鋼件），由於高溫時（即凝固期或剛凝固完畢時）的強度和塑性等性能低，是產生熱裂的根本原因。影響熱裂紋的主要因素有：

(1)鑄件材質

①結晶溫度範圍較窄的金屬不易產生熱裂紋，結晶溫度範圍較寬的金屬易產生熱裂紋。

②灰鑄鐵在冷凝過程中有石墨膨脹，凝固收縮比白口鑄鐵和碳鋼小，不易產生熱裂紋，而白口鑄鐵和碳鋼熱裂傾向較大。

③硫和鐵形成熔點只有985℃的低熔點共晶體並在晶界上呈網狀分佈，使鋼產生“熱脆”。

(2)鑄件結構鑄件各部位厚度相差較大，薄壁處冷卻較快，強度增加較快，阻礙厚壁處收縮，結果在強度較低的厚處（或厚薄相交處）出現熱裂紋。

(3)鑄型阻力鑄型退讓性差，鑄件高溫收縮受阻，也易產生熱裂紋。

(4)澆冒口系統設置不當如果鑄件收縮時受到澆口阻礙；與冒口相鄰的鑄件部分冷凝速度比遠離冒口部分慢，形成鑄件上的薄弱區，也都會造成熱裂紋。

為什麼鑄件會產生熱裂紋？影響鑄件產生熱裂紋的主要因素是什麼

結果在強度較低的厚處（或厚薄相交處）出現熱裂紋。 (3)鑄型阻力鑄型退讓性差，是產生熱裂的根本原因，強度增加較快收縮較大的金屬（特別是鑄鋼件）。 ②灰鑄鐵在冷凝過程中有石墨膨脹，使鋼產生“熱脆”。 ③硫和鐵形成熔點只有985℃的低熔點共晶體並在晶界上呈網狀分佈，由於高溫時（即凝固期或剛凝固完畢時）的強度和塑性等性能低： (1)鑄件材質 ①結晶溫度範圍較窄的金屬不易產生熱裂紋。影響熱裂紋的主要因素有。 (4)澆冒口系統設置不當如果鑄件收縮時受到澆口阻礙。 (2)鑄件結構鑄件各部位厚度相差較大，而白口鑄鐵和碳鋼熱裂傾向較大，結晶溫度範圍較寬的金屬易產生熱裂紋；與冒口相鄰的鑄件部分冷凝速度比遠離冒口部分慢，凝固收縮比白口鑄鐵和碳鋼小，也都會造成熱裂紋，也易產生熱裂紋，薄壁處冷卻較快，不易產生熱裂紋，鑄件高溫收縮受阻，阻礙厚壁處收縮，形成鑄件上的薄弱區

某鑄件時常產生裂紋缺陷，如何區分其裂紋性質？如果屬於熱裂，該從哪些方面尋找產生原因？ 5分

熱裂是在高溫下形成的裂紋。其形狀特徵是：縫隙寬、形狀曲折、縫內呈氧化色。

冷裂是在較低溫下形成的裂紋。其形狀特恭是：裂紋細小、呈連續直線狀，有時縫內呈輕微氧化色。

a降低合金中的硫含量

b使用具有共晶成分的合金（使鑄件結晶時，固液兩相區間小）

c提高鑄型的退讓性

參考資料：百度文庫

防止鑄件凝固件產生熱裂紋的主要因素有哪些

1）熱裂：裂紋外形彎彎曲曲，斷口很不規則呈藕斷絲連狀，而且表面較寬，越到裡面越窄，屬熱裂其機理是：鋼水注入型腔後開始冷凝，當結晶骨架已經形成並開始線收縮後．由於此時內部鋼水並未完成凝固成固態使收縮受阻

鑄件熱處理後產生裂紋的原因

很多原因琺與材料、熱處理方式、工藝參數等等息息相關。具體問題具體分析：

常見的有淬火溫度過高、冷卻速度過快、前期鑄造缺陷引起後續熱處理髮生裂紋等等都有可能。

鑄鋼件裂紋出現原因及防治方法。

1）熱裂：裂紋外形彎彎曲曲，斷口很不規則呈藕斷絲連狀，而且表面較寬，越到裡面越窄，屬熱裂其機理是：鋼水注入型腔後開始冷凝，當結晶骨架已經形成並開始線收縮後．由於此時內部鋼水並未完成凝固成固態使收縮受阻，鑄件中就會產生應力或塑性變形．當它們超過在此高溫下的材質強度極限時，鑄件就會開裂。

（1）、熱裂紋的形貌和特徵

熱廠紋是鑄件在凝固末期或凝固後不久尚處於強度和塑性很低狀態下，因鑄件固態收縮受阻而引起的裂紋。熱裂紋是鑄鋼件、可鍛鑄鐵件和某些輕合金鑄件生產中常見的鑄造缺陷之一。熱裂紋在晶界萌生並沿晶界擴展，其形狀粗細不均，曲折而不規則。裂紋的表面呈氧化色，無金屬光澤。鑄鋼件裂紋表面近似黑色，而鋁合金則呈暗灰色。外裂紋肉眼可見，可根據外形和斷口特徵與冷裂區分。

熱裂紋又可分為外裂紋和內裂紋。在鑄件表面可以看到的熱裂紋稱為外裂紋。外裂紋常產生在鑄件的拐角處、截面厚度急劇變化處或局部疑固緩慢處、容易產生應力集中的地方。其特徵是表面寬內部窄，呈撕裂狀。有時斷口會貫穿整個鑄件斷面。熱裂紋的另一特徵是裂紋沿晶粒邊界分佈。內裂紋一般發生在鑄件內部最後凝固的部位裂紋形狀很不規則，斷面常伴有樹枝晶，通常情況下，內裂紋不會延伸到鑄件表面。

（2）、熱裂紋形成的原因

形成熱裂紋的理論原因和實際原因很多，但根本原因是鑄件的凝固方式和凝固時期鑄件的熱應力和收縮應力。

液體金屬澆入到鑄型後，熱量散失主要是通過型壁，所以，凝固總是從鑄件表面開始。當凝固後期出現大量的枝晶並搭接成完整的骨架時，固態收縮開始產生。但此時枝晶之間還存在一層尚未凝固舶液體金屬薄膜（液膜），如果鑄件收縮不受任何阻礙，那麼枝晶骨架可以自由收縮，不受力的作用。當枝晶骨架的收縮受到砂型或砂芯等的阻礙時，不能自由收縮就會產生拉應力。當拉應力超過其材料強度極限時，枝晶之間就會產生開裂。如果枝晶骨架被拉開的速度很慢，而且被拉開部分周圍有足夠的金屬液及時流入拉裂處並補充，那麼鑄件不會產生熱裂紋。相反，如果開裂處得不到金屬液的補充，鑄件就會出現熱裂紋。

由此可知，寬凝固溫度範圍，糊狀或海綿網絡狀凝固方式的合金最容易產生熱裂。隨著凝固溫度範圍的變窄，合金的熱裂傾向變小，恆溫凝固的共晶成分的合金最不容易形成熱裂。熱裂形成於鑄件凝固時期，但並不意味著鑄件凝固時必然產生熱裂。主要取決於鑄件凝固時期的熱應力和收縮應力。鑄件凝固區域固相晶粒骨架中的熱應力，易使鑄件產生熱裂或皮下熱裂；外部阻礙因素造成的收縮應力，則是鑄件產生熱裂的主要條件。處於凝固狀態的鑄件外殼，其線收縮受到砂芯、型砂、鑄件表面同砂型表面摩擦力等外部因素阻礙，外殼中就會有收縮應力（拉應力），鑄件熱節，特別是熱節處尖角所形成的外殼較薄，就成為收縮應力集中的地方，鑄件最容易在這些地方產生熱裂。

熱裂紋產生的原因體現在工藝和鑄件結構方面其中有：鑄件壁厚不均勻，內角太小；搭接部位分叉太多，鑄件外框、肋板等阻礙鑄件正常收縮；澆冒口系統阻礙鑄件正常收縮，如澆冒口靠近箱帶或澆冒口之間型砂強度很高，限制了鑄件的自由收縮；冒口太小或太大；合金線收縮率太大；合金中低熔點相形成元素超標，鑄鋼鑄鐵中硫、磷含量高；鑄件開箱落砂過早，冷卻過快。

（3）熱裂紋防治法發

（a）、改善鑄件結構

壁厚力求均勻，轉角處應作出過渡圓角，減少應力集中現象。輪類鑄件的輪輻必要時可

做成彎曲狀。

（b）、提高合金材料的熔鍊質量

採用精煉和除氣工藝去除金屬液中的氧化夾雜和氣體等。控制有害雜質的含量，採用合理的熔鍊工藝，防止產生冷裂紋。......

鋁合金鑄造過程中產生熱裂紋的原因及其影響，通俗點的解釋，謝謝！

簡單概括：

1、原料中有害元素影響；

2、工藝設計不合理，造成冷卻速度分佈不合理；

3、澆注溫度過高，液態鑄型內冷卻時間過長；

4、丹有收縮冷卻速度過快，受阻收縮冷卻速度不匹配；