灰铸铁铸件生产技术 裂纹 裂纹.docx

职业教育材料成型与控制技术专业教学资源库 灰铸铁铸件生产技术课程 云南机电职业技术学院 魏绍生 陕西工业职业技术学院 韩小峰 PAGE 1 裂纹 铸件金属连续性破坏，出现缝隙，此缝隙称为裂纹。严重的裂纹可使铸件断裂。按照裂纹形成时的温度分为热裂纹、温裂纹和冷裂纹。 （1）热裂纹 高温下产生的裂纹称为热裂。热裂可分为外热裂、内热裂和皮下热裂，后两种热裂隐藏在铸件内部，无法目视检查。外热裂最为常见，如图1所示，其特征是铸件表面有单条或多条裂纹；裂纹长度短，走向扭曲，互不连续；裂口有一定深度，口宽里窄；铸钢件、铸铁件裂口的裂壁呈黑的氧化色，铝合金铸件的则呈暗灰的氧化色，表明裂纹在高温范围内形成，裂壁被渗入裂纹中的空气所氧化；外热裂最易产生于铸件热节处。 a）铸件的外热裂 b）铸件在其内壁凹角处形成外热裂 图1 铸件的外热裂 如果取样、磨光、侵蚀，在显微镜下观察外热裂裂纹，可发现它是一种沿晶裂纹，即裂纹是沿着晶粒的晶界延展的，是一种脆性断裂裂纹。在高于实际固相线温度时，晶界上低熔点杂质形成液膜时，晶界强度显著地小于晶内强度，在收缩应力作用下，裂纹沿晶界扩展形成裂纹。铸钢件、铝合金铸件易产生外裂纹。凝固时期有共晶膨胀现象的灰铸铁件、球墨铸铁件外热裂纹很少发生，但有时由于共晶膨胀而造成外热裂。 （2）温裂 低于合金材料实际固相线温度范围内产生的裂纹，通称为温裂。温裂后裂口裂壁被渗入的空气氧化，但不呈现明显氧化色，裂纹细长，走向较直，有时贯穿铸件整个横断面。温裂分为缩裂、热处理裂纹和气割、焊补裂纹等几种。 （3）冷裂 在常温或略高于常温条件下产生的裂纹，称之为冷裂，如图2所示是由于砂芯退让性不良造成冷裂。该铸铁件冷裂的主裂纹纵贯了整个铸件。冷裂的特征是：铸件表面上显露的裂纹长，走向陡直成为连续的直线或圆滑的曲线；裂口的裂壁有金属光泽，没有被氧化，成为“新鲜断口”；裂纹产生于铸件上应力集中的部位。 图2 由砂芯退让性不良造成的冷裂 如果取样、磨光和侵蚀，在显微镜下观察冷裂裂纹，可发现裂纹穿过多晶体晶粒内部而延伸，目视其走向呈连续的直线状或曲线状。常温下晶界强度高于晶内强度，在铸造应力作用下裂纹穿晶而过，成为穿晶裂纹。但如果晶界被强烈地氧化，有大量氧化物夹杂或有大量的脆性物质，则冷裂亦可以是晶界裂纹。灰铸铁、含碳量较高的碳钢铸件易产生冷裂。