鋳物にありがちな6つの不具合の原因と注意点をまとめてみました!

I.ガス気孔率(ブローホール、チョークホール、エアポケット)

特徴:

鋳物の表面または内部に気孔が見られ、それらは円形、楕円形、または不規則です。いくつかの気孔が一群の空気孔を形成することもあり、下部の気孔は一般的に梨型です。チョークホールの形状は不規則で、表面は粗く、エアポケットは表面のくぼみで、表面はより滑らかです。穴は目視検査で見つけることができ、表面下の気孔は機械加工後にのみ見つけることができます。

原因:

  1. 金型の予熱温度が低すぎるため、注湯システムによる液体金属の冷却が速すぎます。
  2.  金型の排気設計が悪く、ガスがスムーズに排出されない。
  3.  コーティングは良くなく、排気性能が悪く、ガスを揮発または分解することさえあります。
  4.  金型キャビティの表面に穴やピットが見られます。液体金属が注入された後、穴とピット内のガスは急速に膨張し、液体金属を圧縮してチョークホールを形成します。
  5.  金型キャビティの表面が錆びていて、きれいになっていません。
  6.  原料(砂中子)が適切に保管されておらず、使用前に予熱されていません。
  7.  脱酸素剤が不足しているか、投与量が不足しているか、または操作が不適切です。

予防:

  1. 金型を十分に予熱し、コーティング (グラファイト) の粒子サイズが細かすぎず、通気性が良好であること。
  2.  傾斜注入方式を採用。
  3.  原材料は換気の良い乾燥した場所に保管し、使用前に予熱する必要があります。
  4.  脱酸素効果の高い脱酸剤(マグネシウム)を選択する。
  5.  注ぐ温度は高すぎてはいけません。

Ⅱ.収縮ボイド(収縮気孔率)

特徴:

収縮ボイドは、鋳物の表面または内部にある穴で、表面が粗いものです。収縮が小さい場合、小さな気孔、すなわち収縮が多数散在しています。収縮または収縮点での木目は粗いです。鋳物の湯口付近、押湯根元付近、肉厚部、肉厚と薄肉の接合部、平面の大きな薄肉部などで収縮が多く発生します。

原因:

  1.  金型作業温度が方向性凝固の要件を満たしていません。
  2.  コーティングの不適切な選択と、さまざまな部分でのコーティングの厚さの制御が不十分。
  3.  金型内の鋳物の位置が適切に設計されていません。
  4.  ゲートとライザーのデザインは、給餌の役割を果たしません。
  5.  注湯温度が低すぎる、または高すぎる。

予防:

  1. 金型作業温度を向上させます。
  2.  コーティングの厚さを調整し、コーティングを均一にスプレーします。剥離によるタッチアップの過程で局所的にコーティングが蓄積しないこと。
  3.  金型を局所的に加熱するか、断熱材で局所的に断熱します。
  4.  ホット スポットには、局所焼入れ用の銅ブロックがはめ込まれています。
  5.  放熱フィンは金型用に設計されているか、水を使用して局所領域の冷却速度を加速します。あるいは、金型の外側に水やミストを吹き付けます。
  6.  取り外し可能なクエンチ ブロックは、連続生産中にクエンチ ブロックの不十分な冷却を回避するために、金型キャビティに順番に配置されます。
  7.  型押えには加圧装置が設けられている。
  8.  ゲートシステムは正確に設計され、適切な注湯温度が選択されなければなりません。

III.スラグホール(フラックススラグまたは金属酸化物スラグの混入)

特徴:

スラグ穴とは、鋳物の開いた穴または隠れた穴であり、穴全体またはその局所的な部分がスラグによって塞がれており、不規則な形状をしています。小さな点状フラックス スラグは見つけるのが困難です。滑らかな穴は、スラグの除去後に露出し、通常、注入位置の下部、鋳物の入口またはデッドコーナーの近くに分布しています。酸化物スラグ介在物は、鋳物の内部に薄片、しわのある不規則な雲、層状の中間層または凝集剤の形で、ほとんどが鋳物の表面に分布しています。鋳物は酸化物が存在する中間層から割れることが多く、これが鋳物割れの原因の一つです。

原因:

スラグ ホールは、主に合金の溶解プロセスと注湯プロセス (ゲート システムの不適切な設計を含む) によって引き起こされます。金型自体がスラグホールを発生させることはなく、金型はスラグホールを回避する有効な方法の1つです。

予防:

  1. ゲートシステムが正しく提供されているか、キャストファイバーフィルターが使用されています。
  2.  傾斜注入方式を採用。
  3.  適切なフラックスを選定し、品質管理を徹底。

IV.クラック(ホットクラックとコールドクラック)

特徴:

亀裂は直線または不規則な曲線です。高温亀裂破面の表面は強く酸化され、金属光沢のない濃い灰色または黒色になります。コールドクラック破面の表面は金属光沢できれいです。通常、鋳物の外側のひびは目に見えますが、内側のひびは他の方法でしか見つけることができません。ひび割れは、多くの場合、収縮気孔率、スラグ含有物、およびその他の欠陥に関連しています。鋳物鋭角部の内側、厚肉部と薄肉部の接合部、ゲートと押湯が鋳物につながるホットスポット部に多く見られます。
原因:金型鋳造の工程で割れ欠陥が発生しやすい。金型自体に変形性がなく、冷却速度が速いため、鋳物の内部応力が大きくなりやすく、型開きが早すぎたり遅すぎたり、注湯角度が小さすぎたり大きすぎたり、コーティング層が薄すぎると金型にクラックが入りやすくなります。金型キャビティ自体にクラックがあると、クラックが発生しやすくなります。

予防:

  1. 鋳物の構造的および技術的特性に注意を払い、壁の厚さが不均一な部品を均等に通過できるようにし、適切なフィレットサイズを決定する必要があります。
  2.  過度の内部応力を避けるために、コーティングの厚さを調整して、鋳物の部品が必要な冷却速度にできるだけ達するようにします。
  3. 金型の作業温度を観察し、金型の傾きを調整し、割れのタイミングでコアを引き出し、ゆっくりと冷却するために鋳物を取り出します。

V. コールド シャット (溶融不良)

特徴:

コールド シャットは、丸いエッジを持つスルー シームまたは表面クラックであり、中央の酸化物スキンによって分離され、完全には融合されていません。厳しいコールドシャットを注湯不足といいます。コールド シャットは、鋳物の上壁、薄い水平面または垂直面、薄い壁と厚い壁の接合部、または薄い補助プレートによく見られます。

原因:

  1. 金型の排気設計が不適切。
  2. 作業温度が低すぎる。
  3. コーティング品質が悪い(人工材料)。
  4. ランナーの位置がおかしい。
  5. 注ぐ速度が遅すぎる。

予防:

  1. ランナーと排気システムは正しく設計されている必要があります。
  2. 大規模な薄肉鋳造品の場合、コーティングは薄すぎず、成形を容易にするためにコーティング層を適切に厚くする必要があります。
  3. 金型の使用温度を適切に上げる必要があります。
  4. 傾斜注入方式を採用。
  5. 注湯には機械振動金型を使用。

Ⅵ.砂穴

特徴:

砂穴は、鋳物の表面または内部にある比較的規則的な穴であり、その形状は砂粒子の形状と一致しています。鋳物が型から出たばかりのとき、鋳物の表面に埋め込まれた砂の粒子が見え、取り出すことができます。複数の砂穴が同時に存在する場合、鋳物の表面はみかんの皮の形をしています。

原因:

  1. 砂中子の表面から落下する砂粒が溶銅に包まれ、鋳物の表面に穴が開く。
  2. 砂中子の表面強度が低く、焼けているか、完全に凝固していません。
  3. 砂中子のサイズが外部金型と一致せず、金型を組み立てたときに砂中子が押しつぶされます。
  4. 鋳型は、砂で汚染されたグラファイト水に浸されます。
  5. 取鍋と湯道の砂中子の摩擦で落ちた砂は、銅水で空洞に洗い流されます。

予防:

  1. 厳密に工程通りに中子を製作し、品質をチェックします。
  2. 中子のサイズは外型に合わせます。
  3. インクは時間内にクリーンアップする必要があります。
  4. 取鍋と砂中子の間の摩擦を避けてください。
  5. 砂中子を入れる際に型枠内の砂を吹き飛ばします。