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鑄錠中常見的缺陷有哪些?其特征如何?

2016-01-11 15:39:00

  金屬鑄錠的結晶組織除具有上述特點外,通常還存在如下幾種常見缺陷:

  1.縮孔與疏鬆

  鑄錠在凝固時將發生體積收縮現象。先凝固部分體積的收縮可由尚未凝固的液體金屬來補充,而後凝固部分體積的收縮就無法得到補充。因此,整個鑄錠凝齒過程的收縮缺陷都集中在最後凝固部位。一般都將集中縮孔控製在鋼錠的冒口處,然後加以切除。然而,對於一些較深的縮孔切除不淨時,這種殘餘縮孔對隨後的加丁.與使甩將造成嚴重的影響。如果縮孔在鑄錠中心形成深的縮宵,嚴重時將使整個鋼錠報廢。

  疏鬆按其在鋼錠橫截麵上的分布部位,分為一般疏鬆和中心疏鬆兩種類型。它也是由於鑄錠在結晶過程中母掖補充不足所引起的。疏鬆缺陷的控製,對於不同鋼材及其要求的不同,在冶標上規定有級別要求。

  2.偏析

  偏析就是鋼錠在緒晶過釋中所形成的化學成分不均勻性。偏析一般分為宏觀偏析與顯撤偏析兩種類型。

  (1)宏觀偏析,又稱區域偏析。當從鋼錠的不同區域取樣,經化學分析其成分不同時,即存在宏觀偏析。宏觀偏析按其現象與成因,又可分為正索偏析1反偏析及比重偏析等。

  正常偏析:在鑄錠內往往發現中心區碳分較高,而其外層的碳分則較低。在合金鑄件中,先結晶的外層含溶質元素濃度較低,隨後紿晶部分濃度逐漸增高,最後結晶的中心區(或上部)溶質元素濃度最高。這種現象是合金在結晶過程選擇結晶的正常現象。因此,這種缺陷偏析,稱為正常偏析。
  正常偏析的程度與鑄件大小、冷卻快慢及結晶中液流攪拌的均勻程度有關。一般.大鑄件中心部位的正常偏析較嚴重,最後結晶部分溶鹿濃度甚高,有時會出現第二相,在複雜合金中還會出現金屬化合物、碳化物及氧化物等。如GCrl5鋼鑄錠,由於偏析在中心部分甚至出現萊氏體,這是軸承鋼碳化物液析由來的原因。這種俯析一般難以避免,它的存在使鑄錠性能不一致,隨後的加工和熱處理也難以改善。必要時,應改普合金成分或調整工藝,以減少其影響。

  反偏析:與上述正常偏析現象相反,溶質元素在鑄件中的分布表層高而中心低,稱為反偏析。常見於鋁、銅合金中。如Cu-Sn合金鑄件或或口鑄鐵等,在鑄件表麵出現有“錫汗”或“磷汗”(結晶瘤)等,即為反偏析的征兆。

  比重偏析:比重腙析通常產生在結晶的早期。由於組成相之間比重相差懸殊,輕者上浮,重者下沉,從而導致鑄件上下成分不均,稱為比重偏析。例如Pb-Sb(15%〕合金T在結晶過程中先結晶的Sb相比重較小,而共晶相(Pj+Sb)的比重較大;因而Sb晶體上浮,(Pb+Sb)晶體下沉以及鑄鐵中的石墨漂浮等。

  (2)顯微偏析,主要為枝晶偏析。枝晶偏析表現為幹、枝及枝晶間成分不一,枝幹本身由中心到外緣的成分也在變化。當枝晶偏析嚴重時,技晶間溶質濃度升高很多,可能會出現第二相組織,如七三黃銅中出現P相便是一例。
 

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