氣孔，也稱氣眼，是鑄件生產(chǎn)中最常見的缺陷之一。產(chǎn)生于鑄件內(nèi)部、表面或近表面，呈大小不等的圓形、長形及不規(guī)則形，有單個的，也有聚集成片的，孔壁光滑，顏色為白色，有時覆一層氧化皮。在長期實(shí)踐中我們根據(jù)形狀與生成原因不同一般稱之為氣孔、氣泡、針孔、氣疏松和氣縮孔。
正文
鑄造氣孔及其消除方法
1.前言
鑄件缺陷種類繁多，產(chǎn)生缺陷的原因也十分復(fù)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，要從具體情況出發(fā)，根據(jù)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(yīng)的技術(shù)措施，防止和消除缺陷。而氣孔是鑄件中最常見的缺陷之一，解決好鑄件的氣孔問題對于鑄件質(zhì)量的提高有很大的意義。
2.鑄造氣孔的分類及消除方法
2.1鑄型中氣體來源
（1）行腔和型砂孔隙中原有的空氣受熱膨脹，通常在生鐵澆注溫度下體積也要增加四五倍；
（2）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(zhuǎn)變成1360度的過熱蒸汽時體積膨脹達(dá)7000多倍；
（3）粘結(jié)劑，附加物和雜質(zhì)中有機(jī)物質(zhì)受熱，分解與燃燒，產(chǎn)生大量氣體；
（4）無機(jī)化合物受熱分解等也會產(chǎn)生許多氣體。此外，隨著金屬—鑄型界面作用進(jìn)行的還會有由化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生的氣體；金屬凝固時也將放出氣體。
2.2氣孔的分類及形成機(jī)理
1.析出性氣孔：液態(tài)金屬在冷卻凝固過程中，因氣體溶解度下降，析出的氣體來不及逸出而產(chǎn)生的氣孔稱為析出性氣孔。這類氣孔主要是氫氣孔和氮?dú)?/a>孔。
高溫下溶解在液態(tài)金屬中氣體的析出方式有：
·擴(kuò)散析出；
·形成化合物析出；
·聚集成氣泡析出。
后者析出過程為：
·成核
·長大
·上浮
析出性氣孔通常分布在鑄件的整個斷面或冒口、熱節(jié)等溫度較高的區(qū)域。當(dāng)金屬含氣量較少時，呈裂紋多角形狀；而含氣量較多時，氣孔較大，呈團(tuán)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，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(shè)備。
2.侵入性氣孔
將液態(tài)金屬澆入砂型時，砂型或砂芯在金屬液的高溫作用下會產(chǎn)生大量氣體，隨著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(dāng)界面上局部氣體的壓力高于外界阻力時，氣體就會侵入液態(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(dāng)氣泡來不及上浮逸出時，就會在金屬中形成侵入性氣孔。
侵入性氣體產(chǎn)生條件：P氣>（P靜+P阻+P腔）
侵入性氣孔的特征是數(shù)量較少、體積較大、孔壁光滑、表面有氧化色，常出現(xiàn)在鑄件表層或近表層。形狀多呈梨形、橢圓形或圓形，梨尖一般指向氣體侵入方向。侵入的氣體一般是蒸汽、一氧化碳、二氧化碳、氫、氮和碳?xì)浠衔锏取?/p>
防止侵入性氣體的措施：防止侵入性氣孔應(yīng)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。
（1）減少砂型（芯）在澆注時的發(fā)氣量。
（2）使?jié)沧r產(chǎn)生的氣體容易從砂型中排出。例如保證砂型有必須的透氣性，多扎出氣孔，使用薄壁或空心和中間填冶金焦的砂芯，避免大平面在水平澆注位置，設(shè)置出氣口，適當(dāng)?shù)奶岣邼沧囟群妥⒁庖龤獾取?/p>
（3）提高氣體進(jìn)入金屬液的阻力。例如保證直澆道有所需的高度和金屬液在型內(nèi)的上升速度，在砂芯（型）表面實(shí)用涂料以減小砂型（芯）表面孔隙等。
3.反應(yīng)性氣體
反應(yīng)性氣孔的成因尚無統(tǒng)一的說法，目前有氫，氮及CO引起的針孔的學(xué)說。
喃樹脂熱分解產(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：呋喃樹脂粘結(jié)劑鑄型，對澆注溫度很敏感，小于1350度不會出現(xiàn)熱皮下氣孔，型腔各部分受熱程度不同也會在熱區(qū)產(chǎn)生熱皮下氣孔，所以澆注系統(tǒng)應(yīng)將金屬液分散引入型腔，使其熱場均勻，縮短充型金屬液流動距離，不使型腔局部受熱過劇而使呋喃樹脂分解。
呋喃樹脂粘結(jié)劑，有它的優(yōu)點(diǎn)也有它易分解產(chǎn)生氣體使鑄件出現(xiàn)氣孔的缺點(diǎn)，只要正確掌握它的特性，加以適當(dāng)?shù)拇胧┛梢员苊夂头乐埂?/p>
2011-10-19
參考資料 >