在生產(chǎn)鑄件前總是滿懷期待，希望能夠一次成型，減少?gòu)U品率，但往往會(huì)事與愿違，生產(chǎn)的鑄件出現(xiàn)裂紋，甚至開(kāi)裂，讓不少鑄造人嘆息，那鑄件裂紋是怎么形成的？又應(yīng)該怎么防止呢？

鑄件裂痕主要分為兩類(lèi)，熱裂和冷裂！

熱裂

熱裂是裂紋外形彎彎曲曲，斷口很不規(guī)則呈藕斷絲連狀，而且表面較寬，越到里面越窄，屬熱裂其機(jī)理是：鋼水注入型腔后開(kāi)始冷凝，當(dāng)結(jié)晶骨架已經(jīng)形成并開(kāi)始線收縮后，由于此時(shí)內(nèi)部鋼水并未完成凝固成固態(tài)使收縮受阻，鑄件中就會(huì)產(chǎn)生應(yīng)力或塑性變形，當(dāng)它們超過(guò)在此高溫下的材質(zhì)強(qiáng)度極限時(shí)，鑄件就會(huì)開(kāi)裂。

熱裂紋的形貌和特征

熱裂紋是鑄件在凝固末期或凝固后不久尚處于強(qiáng)度和塑性很低狀態(tài)下，因鑄件固態(tài)收縮受阻而引起的裂紋。熱裂紋是鑄鋼件、可鍛鑄鐵件和某些輕合金鑄件生產(chǎn)中常見(jiàn)的鑄造缺陷之一。熱裂紋在晶界萌生并沿晶界擴(kuò)展，其形狀粗細(xì)不均，曲折而不規(guī)則。裂紋的表面呈氧化色，無(wú)金屬光澤。鑄鋼件裂紋表面近似黑色，而鋁合金則呈暗灰色。外裂紋肉眼可見(jiàn)，可根據(jù)外形和斷口特征與冷裂區(qū)分。

熱裂紋又可分為外裂紋和內(nèi)裂紋。在鑄件表面可以看到的熱裂紋稱(chēng)為外裂紋。外裂紋常產(chǎn)生在鑄件的拐角處、截面厚度急劇變化處或局部疑固緩慢處、容易產(chǎn)生應(yīng)力集中的地方。其特征是表面寬內(nèi)部窄，呈撕裂狀。有時(shí)斷口會(huì)貫穿整個(gè)鑄件斷面。熱裂紋的另一特征是裂紋沿晶粒邊界分布。內(nèi)裂紋一般發(fā)生在鑄件內(nèi)部最后凝固的部位裂紋形狀很不規(guī)則，斷面常伴有樹(shù)枝晶，通常情況下，內(nèi)裂紋不會(huì)延伸到鑄件表面。

熱裂紋形成的原因

形成熱裂紋的理論原因和實(shí)際原因很多，但根本原因是鑄件的凝固方式和凝固時(shí)期鑄件的熱應(yīng)力和收縮應(yīng)力。

液體金屬澆入到鑄型后，熱量散失主要是通過(guò)型壁，所以，凝固總是從鑄件表面開(kāi)始。當(dāng)凝固后期出現(xiàn)大量的枝晶并搭接成完整的骨架時(shí)，固態(tài)收縮開(kāi)始產(chǎn)生。但此時(shí)枝晶之間還存在一層尚未凝固舶液體金屬薄膜（液膜），如果鑄件收縮不受任何阻礙，那么枝晶骨架可以自由收縮，不受力的作用。當(dāng)枝晶骨架的收縮受到砂型或砂芯等的阻礙時(shí)，不能自由收縮就會(huì)產(chǎn)生拉應(yīng)力。當(dāng)拉應(yīng)力超過(guò)其材料強(qiáng)度極限時(shí)，枝晶之間就會(huì)產(chǎn)生開(kāi)裂。如果枝晶骨架被拉開(kāi)的速度很慢，而且被拉開(kāi)部分周?chē)凶銐虻慕饘僖杭皶r(shí)流入拉裂處并補(bǔ)充，那么鑄件不會(huì)產(chǎn)生熱裂紋。相反，如果開(kāi)裂處得不到金屬液的補(bǔ)充，鑄件就會(huì)出現(xiàn)熱裂紋。

由此可知，寬凝固溫度范圍，糊狀或海綿網(wǎng)絡(luò)狀凝固方式的合金最容易產(chǎn)生熱裂。隨著凝固溫度范圍的變窄，合金的熱裂傾向變小，恒溫凝固的共晶成分的合金最不容易形成熱裂。熱裂形成于鑄件凝固時(shí)期，但并不意味著鑄件凝固時(shí)必然產(chǎn)生熱裂。主要取決于鑄件凝固時(shí)期的熱應(yīng)力和收縮應(yīng)力。鑄件凝固區(qū)域固相晶粒骨架中的熱應(yīng)力，易使鑄件產(chǎn)生熱裂或皮下熱裂；外部阻礙因素造成的收縮應(yīng)力，則是鑄件產(chǎn)生熱裂的主要條件。處于凝固狀態(tài)的鑄件外殼，其線收縮受到砂芯、型砂、鑄件表面同砂型表面摩擦力等外部因素阻礙，外殼中就會(huì)有收縮應(yīng)力（拉應(yīng)力），鑄件熱節(jié)，特別是熱節(jié)處尖角所形成的外殼較薄，就成為收縮應(yīng)力集中的地方，鑄件最容易在這些地方產(chǎn)生熱裂。

熱裂紋產(chǎn)生的原因體現(xiàn)在工藝和鑄件結(jié)構(gòu)方面其中有：鑄件壁厚不均勻，內(nèi)角太?。淮罱硬课环植嫣?，鑄件外框、肋板等阻礙鑄件正常收縮；澆冒口系統(tǒng)阻礙鑄件正常收縮，如澆冒口靠近箱帶或澆冒口之間型砂強(qiáng)度很高，限制了鑄件的自由收縮；冒口太小或太大；合金線收縮率太大；合金中低熔點(diǎn)相形成元素超標(biāo)，鑄鋼鑄鐵中硫、磷含量高；鑄件開(kāi)箱落砂過(guò)早，冷卻過(guò)快。

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