大型高中压汽缸铸件裂纹原因分析.pdfVIP

学兔兔 学兔兔 学兔兔 铸造 王长健：大型高中压汽缸铸件裂纹原因分析 ·93 · 裂纹，并且短小扭曲，因此判断为热裂纹。 缩应力而增加材质抵抗热裂的能力，使铸钢件热裂纹 铸钢件热裂纹又分为内热裂、外热裂、缩裂_2]。外 产生的可能性减少_2_。若钢中含有低熔点金属时，也可 热裂是产生在铸钢件最后凝固区域，产生在铸件外表 能增加钢液凝 固末期液膜期长度。从化学成分分析结 面，因此裂纹面会氧化，经过性能热处理后，裂纹两 果看，虽然所有元素均符合技术要求，但材料中的si 侧会有脱碳 。从该高中压汽缸裂纹形貌看，裂纹 内无 含量偏低 ，低熔点金属元素Al处于上限，技术要求不 氧化，裂纹断面无氧化，呈金属色，裂纹两侧也无脱 做要求的sn元素含量也偏高，再加上拐角处形成的收 碳，并且裂纹是在粗加工时发现，裂纹位于铸钢件次 缩应力，在上述种种因素的影响下使该汽缸产生了热 表层 。因此，该高中压汽缸铸件裂纹不是外热裂。 裂纹。 很多文献介绍 ，热裂纹 内有氧化，其实这种热 3．3 生产验证 裂纹实际上是外热裂，它是热裂纹中的一种类型。缩 在后来的汽缸铸造实际生产 中，一方面对汽缸材 裂也是热裂纹的一种类型，缩裂纹附近应有凹坑l2l，该 料 中的成分进行了调整 ，Al含量进一步降低 ，达到 汽缸裂纹附近无凹坑 ，因此它不是缩裂。 0．06％，Sn含量也控制在0．003％左右；第二方面对造型 内热裂也是热裂纹的一种类型，产生在铸件 内部， 材料的比例进行了调整，其中酚醛树脂的含量适当降 也是铸件最后凝固的区域，即凝 同末期，位于缩孔缩 低，提高了造型材料的高温退让性；第三方面对汽缸 松的尾部2【l。从该高中压汽缸铸件裂纹微观形貌看，裂 铸件设计也进行了改进 ，在汽缸铸件 内壁拐角处的R 纹有的部位似缩松孔洞，裂纹并未产生在铸件表面， 角增大。经过上述三方面的适当改进后，至今未再出 而是产生在次表面，扫描电镜分析试验确定，该汽缸 现大型汽缸铸件热裂质量事故。 铸件裂纹断面可见明显的晶界熔化痕迹和光滑的自由 4 结论 表面，这是在凝固末期形成的热裂纹的典型特征，上 述检验结果可 以确定，该高中压大型汽缸铸件裂纹是 (1)该ZG15CrlMol大型高中压汽缸铸件裂纹是 内热裂纹 。 铸造 内热裂纹，其产生的主要原因是钢液凝 固末期收 3．2 产生热裂纹原因 缩受阻。 铸钢件热裂纹主要产生于凝 固末期，位于缩孔缩 (2)为消除热烈可改善造型材料的高温退让性， 松尾部，也就是说金属大部分 已经凝 固，在结晶出来 注意造型材料的紧实度，或者选用高温退让性更好的 的晶体已形成完整的骨架，开始固态收缩，但晶粒之 造型材料。 间还有少量液体金属，形成液膜 ，强度很低 。如果固 (3)同时严格控制钢液化学成分，特别是严格控 态收缩受到砂型和砂芯的阻碍 ，机械应力超过此时金属 制钢中S、P和低熔点金属元素A1、Sn的含量。 液膜的抗拉强度 ，而且补缩也不良时，即发生热裂l3l。 参考文献： 从扫描电镜观察结果可知，该汽缸铸件裂纹断 口为 自 [1] 金属平均晶粒度测定方法．GB／T6394--2002[S]． 由的光滑表面，并且有明显的晶界熔化痕迹。这进一