金属铸造缺陷：类型、原因及补救措施

“铸造缺陷是金属铸件或产品成型过程中通常出现的不必要不规则现象。这些缺陷可以根据预期的缺陷类型被接受或拒绝，因为它们会严重影响最终用途铸造产品的质量”

金属铸造是一种复杂的零件制造工艺，通过施加压力将熔融金属压入模具中。因此，它很容易出现一些不良缺陷，这些缺陷可能会影响最终用途零件或产品的质量。这些铸造缺陷是制造商非常关心的问题。铸造缺陷可以根据其类型、原因和补救措施进行分类。了解这些缺陷及其原因对于控制铸造过程和生产性能最佳的零件至关重要。这种方法将有助于避免错误并确保客户收到最好的产品。本指南将提供有关由不同铸造工艺引起的铸造缺陷的一般信息，并给出金属铸造缺陷的示例。您还将了解这些缺陷的主要原因以及可以应用于每种缺陷的相应补救措施，以防止和保证零件质量。

 

铸造缺陷有哪些？ 

铸造缺陷是铸件中与理想质量不符的不良缺陷。这些不准确性可能主要由材料故障、铸造设备或非优化程序造成。

压铸缺陷

压铸技术涉及高压锻造液态熔融金属以填充模腔，类似于塑料注塑成型。它适用于生产许多小型、中型或大型部件、产品或原型。压铸可产生光滑的表面和精确的尺寸。但是，如果操作不当，则会导致铸造产品出现一些缺陷。

 

铸造缺陷的类型

现在，让我们讨论各种类型的缺陷、其可能的原因及其解决方案。

冶金缺陷

铸造金属材料使用不合适是造成冶金缺陷的主要原因。冶金缺陷的常见类别包括：

气孔缺陷

孔隙缺陷

孔隙缺陷是压铸件内部的缺陷，通常难以检测，位于铸件内部。它们出现在金属的微小孔洞、空隙或气穴中。这些缺陷通常是在铸造前空气被困在金属中时形成的，可能会导致模具顶部形成空隙或模具填充缓慢。因此，最后一层的机械强度可能较低。孔隙缺陷主要有两种类型：

气孔缺陷

这些缺陷通常呈圆形或椭圆形，出现在铸件表面。它们光滑，通常呈亮黄色或白色。铸造过程后，可以通过以下技术轻松识别气孔缺陷：超声波或磁粉检测。然而，需要使用 X 射线设备来检测部件非加工表面上的这些缺陷。 气孔缺陷的主要原因是； 

1. 金属合金填充中涉及的气体

当熔融合金自由流动时，这些气体会产生湍流。这会导致浇注系统出现间隙、选择错误的铸造参数以及流槽设计不良，从而导致孔隙缺陷。

2. 从熔融合金中释放出的氢

氢气是造成孔隙率的最常见原因之一 CNC加工缺陷空气或冶炼工具中的水分会进入熔融金属或钢合金中，分解成氢气。在冷却和凝固过程中，氢气的溶解度降低，并在浇注料中形成气孔。

3. 脱模剂产生的气体

这些缺陷发生在气体与脱模剂接触时；熔融的金属合金会加热它们并导致分解和气体形成，从而导致孔隙缺陷。此外，脱模剂的大量使用可能会导致气体蒸发或穿孔。

预防; 

• 使用清洁、干燥的金属合金对于防止氢气的形成相对重要。
• 必须保持注射速度和压力在最佳水平并进行控制以避免这些缺陷。
• 过程中的冶炼温度不能太高，以防止模具熔化问题。
• 对于长度大于 50 毫米的浇口和流道系统，尝试使用足够的气体流量。
• 使用少量的优质脱模剂。

收缩

铸造收缩 

铸造收缩缺陷通常出现在模具的上模或下模部分。收缩缺陷有两种类型：开放和封闭。开放收缩缺陷是与大气接触时发生的缺陷；当形成缩孔时，空气会进行补偿。 

原因： 当零件趋于凝固时，金属收缩是造成收缩缺陷的主要原因。如果不控制此过程，可能会导致最终产品变形或易碎。这些问题可以归因于模具设计不良。此外，它们是由不正确的浇注温度和压力引起的。

预防： 战略规划对于避免收缩问题至关重要。正确选择浇口系统有助于实现正确的热量分布和正确的凝固形成。此外，可能需要改变合金的成分以实现零件更好的重复性。

模具材料缺陷

铸造模具材料缺陷的一些原因包括模具设计不良或将过热的金属倒入模腔中。以下是一些最常见的模具材料缺陷类型：

• 划痕和冲蚀：由于砂子无法承受高温，液态金属在浇注过程中从模具上剥离，从而产生这些缺陷。它们在成品表面上表现为小凸起，向受到熔融​​金属冲击较大的一端倾斜。
• 滴状物：滴状物是铸造产品表面的不规则小凸起。当模具状态不佳时，它们会渗透沙子到液态金属中。
• 融合：融合缺陷常见于铝铸件缺陷中，是在铸造过程中沙子与铸件融合时发生的。
• 凸起：凸起是成品表面的轻微不规则现象，而凸起比凸起大，是成品表面的凸起区域。当模具较弱且液态金属的重量将砂子向外推时，就会出现这种缺陷。

原因： 这些 缺陷会导致通风不足，从而将气体困在模具中。此外，模具材料中的杂质或污染物也可能是导致最终铸件表面粗糙、孔隙或开裂的一个因素。

预防： 为了防止模具缺陷，模具应经过精心设计和准备，并具有良好的通风性和高质量的模具材料。应最佳地控制温度和浇注速率等工艺参数。此外，有助于生产无缺陷铸造产品的其他因素包括模具维护和定期检查是否有磨损或退化迹象。

跳动

当熔融金属无法适当地流入模腔时，就会发生流出。这会导致铸造缺陷或铸件成型不完整。一般来说，流出的表面是平的，但有时也可能是不规则的，甚至是锯齿状的。

原因： - 炽热的红色金属在凝固之前可能会以错误的方式从模具中流出。这通常是由于模具中的空间或空腔造成的，类似于当你试图用手指握住水时，水会散开。

预防： 为了防止出现此问题，模具应关闭或拧紧。同样重要的是要注意，使用高质量的成型材料也可以减少跳动。

铸件中的熔合缺陷

由于模具内的熔融金属凝固不完全而发生熔合，从而导致零件形成不完整。

原因： 浇注金属的工艺温度不够、金属内材料不合适。

预防： 为了克服熔合缺陷，需要在工艺参数之间取得适当的平衡。例如，在模具型腔内浇注材料时保持最佳温度。如果温度太低，材料将无法适当填充模具；如果温度太高，可能会导致气孔问题、裂缝或空隙形成。 

气泡

当铸造金属在模具内凝固时，它不能像熔融状态时那样容纳那么多气体。因此，金属会释放出气体，如果气体不能通过模具排出，就会被锁在金属中。这会导致金属内部形成气泡，这一过程称为气泡过程。这些气泡可以以针孔、气孔和开孔的形式出现：

• 针孔 是压铸件上部的空洞。针孔通常成群出现在铸件表面，肉眼可见。
• 气孔 缺陷发生在铸件中，其特征是工件空洞。这些缺陷用肉眼不易发现，只能通过特殊技术（例如X射线、超声波、谐波或磁力检测）才能发现。
• 开孔 由于熔融金属倒入模具时形成空洞而出现在工件表面的缺陷。浅的开放孔洞通常被描述为疤痕。

超额或剩余

例如，当将液态金属倒入模具中时，却发现模腔的尺寸比预期的增大，就会发生这些意外问题或过剩。

原因： 这些被称为膨胀，通常是由于压力或锁模力不足而出现的。这就像把气球吹到爆裂的程度；必须让出一些东西。然而，这个问题可以通过改变成型参数来解决。

预防： 为了避免形成膨胀，在铸造过程中必须确保模具内的压力和支撑保持平衡。有时，对工艺进行轻微的修改可以改善铸造结果，而不会产生不必要的膨胀。

翘曲缺陷

模具翘曲缺陷 

变形或翘曲缺陷会使您的完美铸件变成扭曲的产物。当材料某些部分比其他部分凝固得更快或以扭曲形状的方式凝固时，就会出现这种缺陷。

原因： 变形等缺陷通常是铸造过程中淬火或材料分布不当的结果。如果你有煎饼面糊，一面较厚，那么较厚的一面会在另一面完成之前烧焦。铸造中也会发生同样的事情，厚度不均匀，截面以不同的速率优秀，从而导致翘曲。

预防： 确保冷却过程在恒定温度下进行，这样材料就不会弯曲。调整模具设计以允许适当的热循环，并持续监测冷却速度，以避免可能扭曲零件形状的热应力。

浇铸不足和冷隔

浇铸不足和冷隔是从炉渣夹杂到冷射的各种缺陷。

原因： 这些缺陷通常是由于熔化的金属未完全填充型腔或模具而导致的，这些金属在冷却之前就凝固了。当两股液态金属流未能在模具中精确融合时，通常会观察到冷隔。此外，当温度较低或浇注系统效率不足以适应铸造工艺时，也会出现冷隔。

预防： 为了避免浇铸不足和冷隔缺陷，应注意浇注系统。调节浇注温度和浇注速度，使金属充满模具，但金属在覆盖模具之前不会硬化。但是，还要注意适当控制金属流动，避免铸造过程中出现湍流。 

金属穿透

金属穿透 

金属渗透缺陷是指熔融金属渗透到砂型中，在铸件表面形成粗糙不平的缺陷。这是由于型砂质量差、砂粒大、渗透性高以及型砂紧实度不够造成的。

为了防止金属渗透缺陷：

• 模具中应使用较粗颗粒的砂。
• 确保所用的沙子渗透性低。
• 造型时将沙子夯实些。

这些措施有助于最大限度地减少熔融金属进入模具并产生铸件表面粗糙的可能性。

夹渣

夹渣现象是在含有炉渣颗粒的熔融金属倒入型腔并凝固时出现的。

原因： 这种缺陷主要是由于在熔融金属中形成炉渣颗粒所致。

补救措施： 为了解决夹渣问题，在将熔融金属倒入模腔之前必须清除炉渣颗粒。

热点或硬点

热点或硬点缺陷

热点或刺痛点通常是由于冷却方法不当而产生的。这些点在加工过程中可能会造成问题，因为它们会增加 刀具磨损.以下是可以应用于热点的解决方案：

• 按照要求纠正冷却过程，以确保铸件适当冷却。
• 调整金属成分，使铸造时不易形成热裂。

通过实施这些策略，您可以最大限度地减少热点出现的可能性并提高铸造产品的质量。

 

铸造缺陷中的热裂是什么？

 

热泪 是在材料在凝固过程中收缩时形成的，这种收缩是有限的。小的热裂纹也会随着时间的推移而增大，并在操作过程中导致故障。为了减少热裂的可能性，必须解决这些限制。方法之一是改进铸造模具的设计。在收缩阶段使用柔性模具材料也可以避免热裂。此外，不要使铸造材料过热，并提高模具温度以减少热裂的可能性也很重要。不同的标准（例如 ASTM 和 AMS）提供了检查和接受热裂纹和其他铸造缺陷的指南。

 

总结

我们已经确定了从一开始就预防这些问题的方法。因此，您可以通过注意模具的材料监控和学习正确的混合方法来纠正这些不寻常的缺陷。

不再需要纠结于缺陷；如果您听从我们的建议，这些凸起就不会被扔进废料堆。现在，我们可以实现完美，因为缺陷的成因已经为人所知。但是，有了我们关于如何避免翘曲、内含物和其他一些问题的预防性提示，这些担忧就可以消除了。

总之，虽然 铸造缺陷 看起来似乎是个问题，但通过我们今天向您展示的内容来应对这些问题，可以让您的项目从灾难转变为成功。 您是否正在寻找无缺陷的专业铸造服务？立即联系 Prolean Tech 获取免费在线即时 报价.