成形プロセスの不規則性は鋳造品に欠陥を引き起こし、場合によっては許容されることもありますが、適切な成形方法で除去されるか、溶接や金属被覆などの方法を使用して修復される場合もあります。
砂型鋳物で発生しやすい主な欠陥は次のとおりです。
i)ガス欠陥
ii) 引け巣
iii) 成形材料の欠陥
iv) 金属欠陥の注入
v) 冶金学的欠陥
1. ガス欠陥
このカテゴリーの欠陥は、ブローホールとオープンブロー、空気混入、ピンホール多孔性に分類できます。これらすべての欠陥は、大部分が、通気性の低下、金型の低い透過性、および/または鋳造の不適切な設計による可能性がある、金型のガス通過傾向の低下によって引き起こされます。鋳型の浸透性の低下は、砂の粒度が細かいこと、粘土が多いこと、水分が多いこと、または鋳型を過度に打ち込みすぎることによって引き起こされます。
ブローホールとオープンブロー
図に示すように、鋳物の内部または表面に存在する球状、扁平または細長い空洞のことです。表面ではオープンブローと呼ばれ、内部ではブローホールと呼ばれます。溶融金属内の熱により、水分は蒸気に変換され、その一部は鋳物内に閉じ込められ、表面に到達したときにブローまたはオープンブローとして最終的に発生します。湿気の存在とは別に、これらは金型の通気性と透過性が低いために発生します。したがって、生砂型では、適切な通気が行われない限り、ブローホールを取り除くのは非常に困難です。
空気の混入
炉内、取鍋内、および鋳型内の流れ中に溶融金属に吸収された大気やその他のガスは、逃がさないと鋳物の内部に閉じ込められ、鋳物を弱めてしまいます。この欠陥の主な理由は、注入温度が高くなってガスの吸収量が増加することです。加圧されていないゲートでの真っ直ぐなスプルー、急な曲がり、その他の乱流の原因となるゲート設計の不適切な設計により、空気の吸引量が増加し、最終的には金型自体の透過性が低下します。-解決策は、適切な注湯温度を選択し、乱流を減らすことでゲート操作を改善することです。
ピンホール気孔率
これは溶融金属中の水素によって引き起こされます。これは炉内、または金型キャビティ内の水の解離によって生じた可能性があります。溶融金属が凝固すると温度が下がり、ガスの溶解度が低下し、溶解したガスが排出されます。凝固金属から離れる間に水素は非常に小さな直径と長いピンホールを引き起こし、逃げ道を示します。これらの一連のピンホールは、高い作動圧力下で流体の漏れを引き起こします。この主な理由は、注湯温度が高く、ガスの吸収が増加するためです。-
ひけ巣
これらは、鋳物の凝固中に発生する液体収縮によって引き起こされます。これを補うためには、液体金属の適切な供給と適切な鋳造設計が必要です。
2. 成形材料の欠陥
成形材料の特性に起因する欠陥を指します。このカテゴリに分類される欠陥は、切断と洗浄、金属の貫通、融着、振れ、ネズミの尻尾とバックル、膨らみ、および落下です。これらの欠陥は、基本的に、成形材料が必要な特性を備えていないか、不適切な打ち込みが原因で発生します。
カットとウォッシュ
これらは粗い斑点や余分な金属の領域として現れ、流れる溶融金属による鋳物砂の浸食によって引き起こされます。鋳物砂の強度が足りなかったり、溶融金属が高速で流動したりすることが原因と考えられます。前者は、鋳物砂の適切な選択と適切な鋳造方法を使用することで解決できます。後者は、ゲートの設計を変更して金属内の乱流を減らすか、ゲートのサイズを大きくするか、複数の in- ゲートを使用することで対処できます。
金属の貫通
溶けた金属が砂粒の隙間に入り込むと、鋳肌が荒れてしまいます。この主な理由は、砂の粒度が粗すぎるか、金型キャビティに型枠洗浄剤が適用されていないことです。これは、注入温度が高いことによっても発生する可能性があります。適切な粒子サイズを選択し、適切な金型洗浄剤を使用することで、この欠陥を解消できるはずです。
融合
これは砂粒子が溶融金属と融合することによって引き起こされ、鋳物の表面に脆くてガラスのような外観が現れます。この欠陥の主な原因は、鋳物砂中の粘土の耐火性が低いこと、または注入温度が高すぎることです。適切な種類と量のベントナイトを選択すると、この欠陥は解決されます。
なくなる
振れは、溶融金属が金型の外に漏れることによって発生します。これは、金型の作成に欠陥があるか、鋳型の欠陥に起因する可能性があります。
ネズミの尻尾とバックル
ラットテールは、溶融金属の過剰な熱による金型キャビティのスキンの圧縮破壊によって発生します。熱の影響で砂が膨張し、それによって鋳型の壁が後方に移動し、その過程で壁が剥がれる際に、図に示すように鋳造表面に小さな線のような跡が残ることがあります。このような破損が多数発生すると、鋳造表面に十字に交差する多数の小さな線が現れることがあります。-。バックルは酷いネズミの尻尾です。
これらの欠陥の主な原因は、鋳物砂の膨張特性が悪く、熱間強度が低いこと、または鋳込み金属の熱が高すぎることです。また、適用される化粧砂には、必要なクッション効果を提供するのに十分な炭素質材料が含まれていません。表面砂の成分と注入温度を適切に選択することが、これらの欠陥の発生を減らすための手段となります。
うねり
金属静力の影響により、金型の壁が後退して鋳造品の寸法が膨張する可能性があります。うねりの結果として、鋳物の送り要件が増加するため、ライザーを適切に選択する必要があります。この主な原因は、採用された金型作成手順の欠陥です。-金型を適切に打ち込めば、この欠陥は修正されるはずです。
落とす
通常、緩い鋳物砂や塊がコープ表面から金型キャビティ内に落下することが、この欠陥の原因となります。これは本質的に、コープフラスコの不適切な打ち込みが原因です。
3. 金属欠陥の注入
このカテゴリで考えられる欠陥は、運転ミス、冷間停止、およびスラグの混入です。
ミスランとコールドシャット
ミスランは、金属が金型キャビティを完全に充填できず、充填されていないキャビティが残る場合に発生します。コールド シャットは、金型キャビティ内で合流する 2 つの金属の流れが適切に融合しない場合に発生し、鋳造品に不連続性や脆弱な部分が生じます。鋳物に鋭い角が存在しない場合、コールドシャットにつながる状態が観察されることがあります。これらの欠陥は、主に溶融金属の流動性が低いこと、または鋳物の断面厚さが小さすぎることが原因で発生します。後者は、適切な鋳造設計によって修正できます。解決策としては、金属の組成を変更したり、注入温度を高くしたりして、金属の流動性を高めることが考えられます。この欠陥は、生砂型の場合など、熱除去能力が増加した場合にも発生する可能性があります-。表面積-対体積比--が大きい鋳物は、これらの欠陥が発生する可能性が高くなります。この欠陥は、ガスの背圧により適切に排気されていない金型でも発生します。改善策は基本的には金型設計の改善です。
スラグ介在物
溶解プロセス中に、金属内に存在する望ましくない酸化物や不純物を除去するためにフラックスが添加されます。タッピングの際には、金属を型に流し込む前に、取鍋からスラグを適切に除去する必要があります。そうしないと、金型キャビティにスラグが入ると鋳物が弱くなり、鋳物の表面も傷ついてしまいます。これは、注ぐますのスクリーンやランナーの拡張など、一部のスラグ捕捉方法によって排除できます。{3}
4 冶金的欠陥
このカテゴリに分類できる欠陥は、ホット ティアおよびホット スポットです。
熱い涙
金属は高温では強度が低いため、不要な冷却応力が鋳造物の破壊を引き起こす可能性があります。この主な原因は、不適切な鋳造設計です。
ホットスポット
これらは鋳物の冷却によって引き起こされます。たとえば、少量のシリコンを含むねずみ鋳鉄では、冷却された表面で非常に硬い白い鋳鉄が生じる可能性があります。このホットスポットは、この領域の後続の加工を妨げます。ホットスポットを排除するには、適切な冶金管理と冷却の実施が不可欠です。
前の段落からわかるように、一部の欠陥の解決策は、他の欠陥の原因にもなります。したがって、鋳造エンジニアは、最終用途の観点から鋳物を分析し、最も望ましくない鋳造欠陥を排除または最小限に抑えるための適切な成形手順に到達する必要があります。
炭素-硫黄分析装置
