本文標題："侵入氣孔缺陷是由芯子或鑄型特點-鑄件檢測顯微鏡"
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侵入氣孔缺陷是由芯子或鑄型特點-鑄件檢測顯微鏡
砂芯侵入性氣孔
侵入氣孔缺陷是由芯子或鑄型放氣造成的，它們的特點
是尺寸大，在芯子上形成的氣泡最小直徑約為lO～20mm。如果芯子
所含氣體壓力足夠大，能夠克服液體靜壓力，則形成侵入性氣孔
缺陷，而后這些氣孔將持續(xù)長大到一定程度。這種從型芯處形成
的成串氣泡在靠近鑄件頂部的地方將聚集形成很大的氣孔，其直徑
可達到lOOmm。作者曾觀察到由于這種作用導致鑄件整個頂部半空(
此方法可作為一種中空件制造技術(shù)!)。
由于砂芯需要時間來吸收熱量并將壓力積累到一定值才能
向金屬液釋放氣體，而鑄件頂部區(qū)域凝固也需要時間，因此形成的
砂芯侵人性氣孔通常位于鑄件表面以下一定深度，且其上表面與鑄
件表面平行(注意這與湍流卷入的氣體有明顯的不同，這種氣體是
隨著液態(tài)金屬一起進入鑄型，僅僅由于表面氧化膜的厚度阻礙而不
能逸出)。
砂芯侵人性氣孔通常位于芯子的最高點以上，尤其是砂芯
為尖端朝上的形狀。氣泡優(yōu)先從尖端處聚集并分離(這與水滴優(yōu)先
從倒掛的鐘乳石尖端滴落正好相反)，所以應避免這種形狀，或者
通過翻轉(zhuǎn)鑄型來避免。砂芯氣孔從平面脫離比較困難，所有芯子都
得益于內(nèi)部排氣，從而減少氣體的壓力積累，第6．4節(jié)中已對其進
行了定量的介紹。
在易形成膜的合金中，氣泡在金屬液中運動必然會留下氣
泡的軌跡，大量氣泡的通道非常有害，將導致產(chǎn)生較厚的氧化軌跡
，從而形成貫穿鑄件的通道。在氣泡突破鑄件表面的位置也會形成
剝落缺陷。
在砂型中，侵入性氣孔一般出現(xiàn)在冷鐵或其他不透氣的表
面，所以在鑄型的關鍵部位應用方塊冷鐵的結(jié)果有時不理想，事先
已凝聚在冷鐵上的揮發(fā)物沸騰往往會降低鑄件等級。
在澆注之前，如果砂型提前合箱保存一夜，冷鐵上的凝聚
就已經(jīng)發(fā)生。在夜里鑄型緩慢冷卻，第二天隨著鑄造車間變暖，鑄
型也被重新快速加熱而將水汽和其他固有的揮發(fā)物向內(nèi)驅(qū)趕，而冷
鐵由于被絕熱的鑄型包裹，依然是涼的，這樣就形成了便捷的凝聚
位置。
澆注過程中冷鐵上也有可能發(fā)生凝聚。高溫金屬液流經(jīng)鑄
型時會產(chǎn)生揮發(fā)物，這些揮發(fā)物向前推進并在冷的表面上凝聚。
可以通過兩種措施促進冷鐵排氣，一種是在冷鐵上涂覆透
氣的耐火材料，另一種是在冷鐵上重復地開一些V形槽，由于增加
了表面積，此時坡口還會增強激冷效果，但更主要的是增強了鑄件
收縮過程中與坡口的接觸，冷鐵的膨脹對這種效果具有輔助作用。
由黏土基型芯修補劑產(chǎn)生的侵人性氣孔會導致更大的危險
。黏土由非常細的顆粒組成，完全不透氣。雖然修補劑在空氣或溫
暖環(huán)境下干燥過，但如果不將其加熱到500～700℃，黏土中的結(jié)晶
水依然不能被釋放出來(型芯的烘干不可能采用這么高的溫度，否
則會過早破壞砂中的有機黏結(jié)劑)。金屬液到達黏土型芯時會使這
些結(jié)晶水從中蒸發(fā)出來，產(chǎn)生的蒸汽無法通過干燥的黏土逸出，只
能通過金屬液逸出，這樣就會形成侵入性氣孔缺陷，從而對力學性
能和氣密性造成損害。
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