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球铁铸件砂孔形成的原因以及去应力工艺选择
日期：2026-02-25 20:02点击：次
(一)、球墨铸件砂孔形成的原因 砂孔，顾名思义就是球墨铸件中出现了硅砂颗粒或其他造型材料引起的孔洞类缺陷。我们可以从砂孔缺陷中的硅砂来源查起，以便对症施策。 1原材料方
(一)、球墨铸件砂孔形成的原因
砂孔，顾名思义就是球墨铸件中出现了硅砂颗粒或其他造型材料引起的孔洞类缺陷。我们可以从砂孔缺陷中的硅砂来源查起，以便对症施策。
1原材料方面
由于原材料不合格，特别是铸铁回炉料的不合格导致砂孔产生的情况是我们经常会遇到的。
目前，仍有一些铸造企业将不经表面处理的回炉料作为炉料直接投入熔炉中参与熔炼，往往这样的回炉料表面粘附有大量的硅砂颗粒。虽然有的铸造企业会采用抓起、放下使回炉料从高空落下与相互撞击的方式除去回炉料表面粘砂，目测来看，大部分的粘砂可以去除，但是我们不得不承认，还有相当一部分和金属本体粘连紧密的砂粒是不能被去除的。在中频感应电炉中使用这样的回炉料进行熔炼，需要消耗大量的电能，而且还要耗费大量的人力和使用过多的除渣剂，而且往往去除不彻底。因硅砂的主要成分是二氧 化硅，二氧 化硅的熔点高达1650℃，而铸铁的过热温度一般不超过1530℃，所以，金属液中仍悬浮有难熔的硅砂颗粒。如果这样的金属液被用于浇注，那么就会在球墨铸铁件上形成微小的砂孔缺陷。
2砂处理方面
很多情况下，有的铸造企业为了确保型砂的透气性，忽略了型砂的紧实率和强度。紧实率和强度偏低，特别是热湿拉强度偏低的型砂，造出的铸型往往很难经受住高温金属液重力加速度的冲击和炙烤，在浇注充型过程中，铸型局部就会被金属液破坏，金属液又会将脱落的砂粒或砂块冲到铸型的其他流速较慢的部位，于是形成砂孔缺陷。
3模具方面
模具制作时，特别是浇注系统设计时，如果浇道之间的角度、方向和圆角设计的不合理，尤其是内浇口的尺寸和位置设计的不合理，就有可能使造出的铸型局部出现尖角砂，在充型过程中，这些尖角砂也很难经受住金属液的冲刷，如果这些尖角砂块被冲入球墨铸件在型腔中的相应位置，就会导致砂孔的产生。另外，如果浇注系统没有拔模斜度或过渡圆角，也会使型腔局部强度过低，造成砂孔的产生。选择的浇口杯如果形状和尺寸不合理，也会在浇注过程中将砂粒冲入型腔中。当然，如果模具上的修补材料脱落而又没有被及时发现的话，也会导致型砂颗粒进入铸型，从而产生砂孔缺陷。
4造型方面
在造型过程中，特别是在自动造型机造型过程中，往往会因为造型速度过快，而疏忽了合型前和合型后的型腔质量，如果此时模具局部粘砂或铸型局部掉砂，造好的铸型在浇注后就会在固定的位置出现砂孔缺陷。此外，造好的铸型在合型前，没有做好防护处理，很有可能使从造型机中吹出来的砂粒和其他异物落入合型前的铸型内；对于合型完毕尚未被浇注的铸型，如果没有做好防护处理，也有可能使砂粒或其他异物从浇口杯处落入型腔中，从而在浇注后形成砂孔缺陷。
5浇注方面
浇注过程中充型不平稳，也会使浮于浇口杯内液面上的砂粒，直接进入型腔；如果浇注液流没有正确的对准浇口杯，就有可能将型腔以外的沙粒或砂团随金属液带入型腔，从而在浇注后形成砂孔缺陷。
(二)、减速机壳铸件去应力工艺选择
目前工程上消 除应力的方法包括传统的自然时效、热时效处理以及振动时效。
1自然时效
自然时效是较古老的时效方法。依靠大自然的力量，经过几个月至几年的风吹、日晒、雨淋和季节的温度变化，给构件多次造成反复的温度应力，降低了少量残余应力，却提高了构件的松弛刚度，对构件的尺寸稳定性较好，方法简单易行，但生产周期长，占用场地大，不能适应现代生产需要。
2热时效法
热时效法是指将工件缓慢加热到较低温度，保温一段时间，使金属内部发生弛豫，然后缓冷下来，慢慢消 除应力。这种方法的缺点在于超大型铸铁件和温度要求严格的合金件不能进行处理，同时这种方法的能源利用率不高。
3振动时效
振动时效是指通过振动，使工件内部残余的内应力和附加的振动应力的矢量和达到超过材料屈服强度的时候，使材料发生微量的塑性变形，从而使材料内部的内应力得以松弛和减轻。振动去应力时效工艺有两种:传统的亚共振技术和频谱谐波技术。这种方法要针对不同形状的工件编制不同的时效工艺，而且在生产时操作相当复杂，需要操作者确定处理参数进行操作，但对复杂工件消 除应力效果有限。
无论采用何种消 除应力的方法，都无法完全消 除减速机壳铸件的内应力，只能够部分去除，从而消 除其有害作用。需要根据减速机壳铸件大小、尺寸、要求以及工艺人员水平，确定适合自己企业的消 除应力的工艺。我厂以单件小批量为主，生产的减速机壳铸件选择采用热时效处理工艺。
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