铸铁件侵入性气孔鉴别及防止方法

马永威，王建荣

（中车戚墅堰机车有限公司，江苏常州 213011）

1 气孔鉴别

侵入性气孔主要从孔洞位置、形状和分布等外观特征进行鉴别，见图1。

图1 侵入性气孔外观特征

（1）形状：一般呈圆形、椭圆形；当呈梨形时，尖端所指方向即为气体侵入方向；气体过多时形成蜂窝状；浇注时严重沸腾则会造成铸件不成形。

（2）孔壁表面面貌：内壁光滑。对于铸铁件，侵入气体主要成分为CO 时，孔壁呈蓝色；主要成分为H2时，孔壁呈金属本色；主要成分为H2O 时，孔壁呈氧化色而发暗。

（3）尺寸：体积较大，一般来说，其最大直径总在几毫米以上。

（4）位置：通常在铸件浇注位置的上表面，靠近铸型或砂芯的表面。

（5）分布：大多数情况下是单个或几个气孔局部存在，有时可聚集成蜂窝状气孔，但很少形成弥散状气孔。

2 形成原因

浇注过程中，由于金属液的热作用，型腔表面的砂层被急剧加热，砂层中水分汽化、有机物的挥发和燃烧等形成大量的气体，随着气体量的增加，气体压力增高，当金属——型(芯)壁的界面上气体压力符合P气＞P液＋P阻＋P腔条件时，气体进入金属液内形成气孔[1，2]。具体原因主要有以下几方面。

2.1 铸型（芯）发气量大

型（芯）因水分或有机物加入量高或者没有烘干，增加了发气量，造成金属——型（芯）壁的界面上气体压力增高。例1，用粘土砂湿型、干芯横做立浇工艺生产的280 推杆体（图2），机加工后因分布于整个内孔、尺寸大且数量多、形状呈圆形或椭圆形的气孔缺陷造成整批铸件报废。经过合脂油砂芯和粘土干芯砂对比、高温下芯、下芯至浇注间隔时间、使用未烘干砂芯等工艺试验，证实砂芯种类和下芯时砂芯温度等对气孔产生的影响不大，产生气孔的原因是砂芯未烘干。……