鑄造業(yè)里，鑄件內(nèi)部冷鐵部位常出現(xiàn)皮下氣孔，這個問題讓眾多廠家感到煩惱。它不僅會損害產(chǎn)品質(zhì)量，還可能引發(fā)客戶流失的后果。

皮下氣孔的危害

鑄造廠對產(chǎn)品質(zhì)量有著嚴格的要求。皮下氣孔的存在會導致鑄件強度和氣密性降低，這對使用鑄件的機械和設(shè)備來說構(gòu)成重大風險。比如，在那些需要承受高壓的設(shè)備中，帶有皮下氣孔的鑄件可能會發(fā)生泄漏。而且，在客戶驗收過程中，一旦發(fā)現(xiàn)鑄件存在大量皮下氣孔缺陷，他們往往會選擇退貨。這種情況直接影響了鑄造廠的經(jīng)濟效益。以某廠為例，在2016年6月至9月期間，89件發(fā)貨中就有24件因皮下氣孔缺陷而被退回。

鑄造廠持續(xù)探索，試圖通過各種手段來降低或根除這一瑕疵。面對對產(chǎn)品質(zhì)量的高要求，皮下氣孔問題成為了必須克服的難題。

冷鐵材質(zhì)對比

鑄鐵廠常用的冷鐵材質(zhì)主要有灰鐵和球墨鑄鐵，石墨冷鐵則作為輔助材料。比較灰鑄鐵冷鐵與球墨鑄鐵冷鐵，可以發(fā)現(xiàn)諸多差異。在使用次數(shù)方面，要確保鑄件與冷鐵接觸面無皮下氣孔，球墨鑄鐵冷鐵的使用次數(shù)可達灰鑄鐵冷鐵的六倍。這種差異，實際上與它們各自的材質(zhì)特性緊密相關(guān)。

球墨鑄鐵的組織結(jié)構(gòu)相較于灰鑄鐵，展現(xiàn)出更明顯的優(yōu)勢。具體來說，在熱傳遞和結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性方面，球墨鑄鐵的性能更為出色。因此，在作為冷鐵使用時，它能更有效地調(diào)控凝固過程，減少皮下氣孔的形成。相反，灰鑄鐵在冷鐵相變時容易出現(xiàn)微裂紋，這不僅影響其使用壽命，還降低了使用效果。

皮下氣孔產(chǎn)生原因

皮下氣孔的形成并非無因。首先，冷鐵在使用過程中會發(fā)生變化。比如鑄鐵材質(zhì)的冷鐵，在反復加熱冷卻的過程中，會經(jīng)歷循環(huán)相變。當溫度達到相變點時，由于相變應力，石墨和金屬之間會產(chǎn)生微裂紋。這些裂紋容易導致氣體生成，進而形成皮下氣孔。

客戶反饋揭示了問題所在。分析客戶反映的質(zhì)量問題，我們發(fā)現(xiàn)，某款產(chǎn)品在鑄件內(nèi)腔冷鐵部位，皮下氣孔的比例高達產(chǎn)品總數(shù)的22%。此外，經(jīng)過機加工處理，鑄件內(nèi)腔芯子的冷鐵部位也出現(xiàn)了大量皮下氣孔。這些都是生產(chǎn)過程中真實遇到的問題。

鑄造工藝改進舉措

針對皮下氣孔問題，鑄造廠實施了多項措施。首先，對澆注系統(tǒng)進行了調(diào)整，將內(nèi)澆道數(shù)量從原先的2個增至4個。在2016年生產(chǎn)階段，這一改動旨在提升鑄件型腔中鐵液溫度的均勻性和一致性。

第二點，要求將單箱的澆注速度控制在30到40秒內(nèi)完成。這樣的速度比通常的50到55秒要快，這樣做能有效避免鐵水在模具內(nèi)部流動區(qū)域過快降溫，這對防止氣泡的產(chǎn)生具有非常重要的作用。

球墨鑄鐵冷鐵改進措施

對球墨鑄鐵冷鐵進行了積極的改良。將冷鐵材質(zhì)更換為-10材質(zhì)。同時，為了解決球墨鑄鐵冷鐵的變形問題，特別增加了拉筋的反形狀設(shè)計。

改進后的效果顯著可見。加工后的反饋顯示，球墨鑄鐵鑄件在重復使用20次后，并未出現(xiàn)皮下氣孔的缺陷。因此，我們決定將冷鐵的使用次數(shù)定為20次進行量產(chǎn)。截至目前，客戶尚未反饋因冷鐵引起的皮下氣孔缺陷鑄件的情況。

檢驗成果與結(jié)論

經(jīng)過驗證，這一改進效果顯著。數(shù)據(jù)顯示，在規(guī)定使用次數(shù)內(nèi)，球墨鑄鐵冷鐵與鑄件內(nèi)腔接觸處并未出現(xiàn)皮下氣孔缺陷。由此可知，在當前鑄造廠的生產(chǎn)環(huán)境中，選用-10材質(zhì)的球墨鑄鐵冷鐵，無疑是正確的決策。

那么，其他鑄造廠若想取得類似效果，是否也應效仿此法？期待讀者留言交流。若覺得本文有益，別忘了點贊并轉(zhuǎn)發(fā)。