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铸件中夹杂物的来源及危害

铸件中的夹杂物主要影响铸件的疲劳强度、加工性能、组织性能,还是铸件裂纹产生的原因之一。

在铸件中不可避免存在一定数量的微观夹杂物,一般数量在10的7次方和10的7次方范围内。夹杂物数量过多,影响铸件质量,造成铸件缺陷,但控制在一定范围内,有利于铸件凝固结晶、生核,我们铸造工作人员要做的就是把它们的数量控制在我们需要的范围,造富我们的生产即可。

铸造过程中,夹杂物来源主要为内生和外生源头内生夹杂物来源于:1. 脱气、脱硫物,特别是一些密度大的脱氧产物未及时排除。2. 随合金温度的降低,硫、氧、氮等元素的溶解度相应下降,达到过饱和,这些过饱和析出的组元以低熔点共晶或化合物的形式残留于铸件。内生夹杂物的类型和组成取决于合金的熔炼工艺与合金成分。外生夹杂物来源于:1. 合金液与金属料表面的粘砂、锈蚀、熔渣,以及与炉衬、包衬等相互作用而生成的非金属夹杂物。2. 合金液被 大气氧化生成的氧化物。外来夹杂物多为成分复杂的氧化物,其尺寸较大,形状多呈多角形,分布无规律。

非金属夹杂物对铸件质量的影响:一是影响冲击吸收量和疲劳极限等 力学性能。夹杂物中氧化夹杂物对钢类铸件冲击吸收能量的影响很大。夹杂物会使材料的疲劳强度极限降低。夹杂物越粗大,材料的疲劳极限就越低。夹杂物往往还是零件断裂的裂纹源。尖角形夹杂物引起应力集中,加快零件的破坏。二是影响铸造性能。合金中含有固态夹杂物时,其流动性降低。分布在晶界上的低熔点夹杂物是铸件产生裂纹的原因之一。低熔点夹杂物还会促进铸件产生微观缩孔和缩松。

夹杂物对铸件有益的影响:在某些情况下非金属甲酰胺物对铸佣质量有良好的影响。例如,钢中的氧化物、硫化物和铸铁中的磷共晶能提高材料的硬度,增加耐磨性。有些难熔的非金属夹杂物,可成为非自发结晶的核心,细化铸件的组织。