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熔模铸件裂纹产生原因及其预防

长春客车厂卓先智·

摘要对熔模铸件裂纹的产生原因进行j分析和研究，确定j合理的预防
措施和改进方法。生产实践表明，铸件的裂纹明显减少，铸件废品率较大幅度
降低，效果显著。
主题词篮拦蓝选-兰原因措施

0引言理，即在脱壳前先浇一定量的水，有时铸件还
有一定的热度(400℃～500℃)，因此铸件
多年实践证明：凡细长扦类及薄壁环形类
棒件，采用一般的熔模铸造工艺生产，在棒件内裂纹处常被氧化或锈蚀，很难根据断口是否
浇口附近或外边缘特别容易产生裂纹，严重影被氧化来判定是热裂或冷裂。
响了铸件质量和企业的经济效益。经分析研究，从裂纹曲直来看，发现铸件热裂较多，占
改进工艺，铸件因裂纹产生的废品显著减少。7O；冷裂较少，占3O。铸件纯属受机械损
伤或外力作用而产生的裂纹极少，占2}铸
1工艺技术条件
件在生产中因内力作用自然产生的裂纹较
蜡料：石蜡、硬脂酸各5O。
多，占98。
涂料：石英粉+高铝粉+水玻璃。
3裂纹产生的机理
材料：石英砂+高铝砂。
涂制模壳：制壳生产线。铸件产生裂纹的原因较多。但是熔模铸
模壳焙烧：RT2—150—1O台车式电阻件一般结构上不易改动或不允许改变，因而
炉，850℃保温1h，模壳装箱不填砂。只能对铸件材料的内在因素和工艺操作进行
熔炼设备：500kg中性高铝矾土炉衬、分析研究。
GW0．5-250中额感应电炉。
3．1化学成分的影响
铸件材料：ZG230—450。(1)碳含碳量很低的钢和高碳钢比较
2铸件裂纹的形态容易形成热裂，而含碳量在0．2左右的钢
铸件裂纹，从广义上讲就是模壳浇注钢则不易形成热裂。同时低碳钢的塑性较好，不
水后，铸件在冷却过程中因收缩受阻而将铸易产生冷裂。与此相反，高碳钢的塑性较差，
件拉裂。铸件开裂一般有热裂和冷裂两种。容易产生冷裂。
热裂的特征是裂缝的内表面比较粗糙，(2)硅硅对碳钢的热裂影响不显著。在
而且呈氧化铁的黑褐色。热裂纹总是穿过钢规定成分范围内(O．25～O．45)，提高含
的晶界，呈弯弯蛆曲的形状。硅量，会减小热裂倾向。
冷裂缝的内表面洁净，颜色光亮。因此，(3)锰在碳钢中，锰对于防止热裂具有
铸件冷裂纹一般呈直而光滑的形状。良好的作用。这主要是因为锰在一定程度上
由于生产中太多采用湿法振击脱壳清抵消了硫的有害作用。

机车车辆工艺1998年第4期

(4)硫硫促使钢产生热裂。由于硫在钢中浇口的数量，以分散钢液的热量，或内浇口应
是以硫化铁的形态存在，并且是位于晶界的位尽量避免开设在容易产生热裂的部位，或适
置。当钢水凝固时，硫化铁还长时间处于液态，因当改变内浇口的形状，以减少热节的影响
而显著降1辩再的高温强度，促使热裂形成3．2．3钢水和模壳的浇注温度
(5)磷磷的作用与硫相似，它增大钢的众所周知，钢水的浇注温度愈高，钢液和
热裂倾向，且含磷量高时，会使钢变脆，因而铸件的收缩愈大}模壳的浇注温度愈低，钢液与
冷裂倾向也增大。在促使铸钢件产生冷裂方模壳之间的温度差愈大，钢液和铸件的冷却速
面，磷的有害作用比硫大度愈快，收缩量也愈大。因此，镣件裂纹的倾向
(6)铜含量大干1时，易于自由析也愈丈。在熔模铸件生产中，应适当掌握好钢水
出，增加热裂倾向。和模壳的浇注温度。钢水浇注温度不得过高，并
(7)铝作为脱氧剂加入时，含量小于保证热壳浇注。
0．15，有良好的脱氧作用，但增大收缩，增3．2．4模壳打箱时间
大热裂倾向。当在高温下打箱取出铸件时，由于冷却
3．2工艺因素对裂纹的影响得快而产生较大的内应力，因而容易冷裂尤
3．2．1钢液脱氧程度其是在严寒的气候条件下，早打箱对产生冷
钢液的脱氧程度对热裂和冷裂都有较大的裂的影响更显著同时铸件模壳打箱后，要有
影响。当钢液脱氧不良时，钢液中残留的氧化亚足够的时间进行自然冷却，再湿法振击脱壳，
铁较多氧化亚铁在钢液中的溶解度是随着温以防止冷裂。
度的下降而减小的当钢液浇入模壳以后，在温众所周知，随着模壳和钢水的浇注温度
度下降和凝固的过程中，氧化亚铁会析出在晶升高，铸件开始结壳时间增长因此，浇注钢
界处，起到割裂晶粒之间连接的作用，因而使钢水后，焙烧箱内的铸件在没有完全凝固时，进
的热裂倾向增大。因此，为了避免产生热裂，要行吊运等操作，铸件很容易因振动而开裂，形
求钢液脱氧良好。另外，脱氧不良的钢液凝固成热裂
后，钢中有较多的氧化铁央杂物，从而降低钢的3．2．5模壳的溃散性
强度和塑性，使镣件也容易产生冷裂模亮溃散性差，铸件收缩时受到的阻
3．2．2铸件的结构特点力大，铸件容易产生热裂此外，当铸件上有
在熔模铸件生产中，尤其是细长杆件、薄应力集中(例如有尖角)的情况时，也容易产
壁环形件等热裂倾向大。这是因为这些铸件在生冷裂。
收缩时经常受到很大的阻碍，以致于被拉