消失模鑄造中，塌箱缺陷是一類較為常見的消失模鑄件缺陷，該缺陷往往發(fā)生在大件（大平臺(tái)件更突出）或者是內(nèi)腔封閉、半封閉件的生產(chǎn)中，從整個(gè)消失模鑄造流程角度來(lái)看，該缺陷一般多發(fā)生在澆注或者凝固環(huán)節(jié)。

       塌箱缺陷有時(shí)也被稱為塌型缺陷或者鑄型潰散，隨著消失模鑄造工藝應(yīng)用的日趨成熟，有關(guān)塌箱缺陷的產(chǎn)生原因和防治辦法已經(jīng)有了相對(duì)詳盡的研究結(jié)果，研究結(jié)果證實(shí)，塌箱缺陷的產(chǎn)生原因并非單方面的，下面就塌箱缺陷的產(chǎn)生原因做出以下總結(jié)：

1. 在澆注過程中，消失模模樣分解產(chǎn)生的氣體量太多且急，鑄型排氣速度趕不上，加上真空泵吸氣不足，容易導(dǎo)致鑄型潰散、坍塌；

2. 金屬液“閃流”是造成塌型缺陷產(chǎn)生的原因之一，所謂金屬液“閃流”就是在澆注中，部分已經(jīng)流入填充消失模模樣位置的金屬液在受到外界作用的情況下改流到其他部位，使得原來(lái)置換出來(lái)的位置無(wú)金屬液或者金屬充填占據(jù)。該類問題多發(fā)生在頂注、鑄件存在大平面、一型多模樣這幾種情況；

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視頻作者：安徽偉工機(jī)械科技有限公司

鑄件內(nèi)應(yīng)力及裂紋的產(chǎn)生及預(yù)防措施

1.鑄件的變形與防止

     如前所述，在熱應(yīng)力的作用下，鑄件薄的部分受壓應(yīng)力,厚的部分受拉應(yīng)力，但鑄件總是力圖通過變形來(lái)減緩其內(nèi)應(yīng)力。因此，鑄件常發(fā)生不同程度的變形。鑄件的變形往往使鑄件精度降低，嚴(yán)重時(shí)可以使鑄件報(bào)廢，應(yīng)予防止。因鑄件變形是由鑄造應(yīng)力引起，減小和防止鑄造應(yīng)力的辦法，是防止鑄件變形的措施。

2.鑄件的裂紋與防止

     當(dāng)鑄造內(nèi)應(yīng)力超過金屬的強(qiáng)度時(shí)，鑄件便產(chǎn)生裂紋。裂紋是嚴(yán)重的鑄造缺陷，設(shè)法防止。裂紋按形成的溫度范圍分為熱裂和冷裂兩種。

（1）熱裂

① 熱裂的產(chǎn)生

      一般是在凝固末期，金屬處于固相線附近的高溫時(shí)形成的。其形狀特征是裂縫短，縫隙寬，形狀曲折，縫內(nèi)呈氧化顏色。鑄件結(jié)構(gòu)不合理，合金收縮大，型（芯）砂退讓性差以及鑄造工藝不合理等均可引發(fā)熱裂。鋼和鐵中的硫、磷降低了鋼和鐵的韌性，使熱裂傾向增大。

② 熱裂的防止

      合理地調(diào)整合金成分（嚴(yán)格控制鋼和鐵中的硫、磷含量），合理地設(shè)計(jì)鑄件結(jié)構(gòu)，采用同時(shí)凝固的原則和型（芯）砂的退讓性，都是防止熱裂的措施。

（2）冷裂

① 冷裂的產(chǎn)生

      冷裂是鑄件冷卻到低溫處于彈性狀態(tài)時(shí)所產(chǎn)生的熱應(yīng)力和收縮應(yīng)力的總和，如果大于該溫度下合金的強(qiáng)度，則產(chǎn)生冷裂。冷裂是在較低溫度下形成的，其裂縫細(xì)小，呈連續(xù)直線狀，縫內(nèi)干凈，有時(shí)呈輕微氧化色。壁厚差別大、形狀復(fù)雜的鑄件，尤其是大而薄的鑄鐵平板易于發(fā)生冷裂。

② 冷裂的防止

      凡是減小鑄造內(nèi)應(yīng)力或降低合金脆性的措施，都能防止冷裂的形成。例如：鋼和鑄鐵中的磷能顯著降低合金的沖擊韌性，增加脆性，容易產(chǎn)生冷裂傾向，因此在金屬熔煉中嚴(yán)格加以限制。

常見的鑄件金相組織有下列八種：

  鐵素體

碳溶于α-Fe晶格間隙中形成的間隙固溶體稱為鐵素體， 屬bcc結(jié)構(gòu)，呈等軸多邊形晶粒分布，用符號(hào)F表示。其組織和性能與純鐵相似，具有良好的塑性和韌性，而強(qiáng)度與硬度較低（30-100 HB）。

奧氏體

在合金鋼中，則是碳和合金元素在α-Fe中的固溶體。碳在α-Fe中的溶解量很低，在AC1溫度，碳的大溶解量為0.0218%，但隨溫度下降的溶解度則降至0.0084%，因而在緩冷條件下鐵素體晶界處會(huì)出現(xiàn)三次滲碳體。隨鋼鐵中碳含量增加，鐵素體量相對(duì)減少，珠光體量增加，此時(shí)鐵素體則是網(wǎng)絡(luò)狀和月牙狀。

碳溶于γ-Fe晶格間隙中形成的間隙固溶體稱為奧氏體，具有面心立方結(jié)構(gòu)，為高溫相，用符號(hào)A表示。

奧氏體在1148℃有大溶解度2.11%C，727℃時(shí)可固溶0.77%C；強(qiáng)度和硬度比鐵素體高，塑性和韌性良好，并且無(wú)磁性，具體力學(xué)性能與含碳量和晶粒大小有關(guān)，一般為170~220 HBS、 =40~50%。

TRIP鋼（變塑鋼）即是基于奧氏體塑性、柔韌性良好的基礎(chǔ)的鋼材，利用殘余奧氏體的應(yīng)變誘發(fā)相變及相變誘發(fā)塑性提高了鋼板的塑性，并了鋼板的成形性能。碳素或合金結(jié)構(gòu)鋼中的奧氏體在冷卻過程中轉(zhuǎn)變?yōu)槠渌啵挥性诟咛间摵蜐B碳鋼滲碳高溫淬火后，奧氏體才能殘留在馬氏體的間隙中存在，其金相組織由于不易受侵蝕而呈白色。

由鐵素體和滲碳體組成的機(jī)械混合物稱為珠光體，用符號(hào)P表示。其力學(xué)性能介于鐵素體和滲碳體之間，強(qiáng)度較高，硬度適中，有的塑性。

珠光體是鋼的共析轉(zhuǎn)變產(chǎn)物，其形態(tài)是鐵素體和滲碳體彼此相間形如指紋，呈層狀排列。按碳化物分布形態(tài)又可分為片狀珠光體和球狀珠光體二種。