铸造实用技术问答(第2版)
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1-35.什么叫吸气性?金属中气体对铸件质量有什么影响?什么是析出性气孔?有什么特点?铸件的析出性气孔怎样防止?

在加热过程中,金属不断吸收(溶解)与其相接触的气体的性质,叫做吸气性。

金属中气体对铸件质量有重要影响。由于铸件中气孔的存在,而且气体还可和金属化合形成非金属夹杂物,都可以破坏金属基体的连续性,使铸件受力的有效面积减小,造成铸件承载能力降低;在气孔内有很大内压力造成许多微观裂纹,使铸件金属变脆,韧性降低;有时铸件收缩产生孔洞被气体占有,影响补缩,使铸件不致密。

铸件在凝固过程中,气体的溶解度下降,金属所吸收的气体不断以气泡形式逸出,若气泡留在铸件中则形成气孔,称为析出性气孔。合金液原始含气量越高,合金在固态和液态时的气体溶解度差值越大,则越容易产生析出性气孔;收缩率大和结晶温度间隔宽的合金形成析出性气孔的倾向大;铸件凝固时外界压力越小,形成析出性气孔的倾向性越大。

析出性气孔的特点:析出性气孔在铸件断面上呈大面积分布,在铸件最后凝固部位(如冒口附近、热节中心)最为密集。析出性气孔的形状为圆形、多角形和断续裂纹状。这些气孔常发生在同一炉或同一浇包浇注的全部或大部分铸件中。

防止铸件产生析出性气孔的措施如下:

1)压力可影响气体的析出,例如,铝合金放在4~6大气压(405.3~607.95kPa)的压力室内结晶,能阻止气体在冷凝过程中析出,得到无气孔的铸件。

2)熔炼时设法减少气体和金属液接触的机会,防止气体进入金属,例如,金属液表面加覆盖剂保护或采用真空熔炼和浇注。

3)金属液中通入不溶解于金属液的气体来驱除析出的气孔,例如,铝合金液中通入氯气,当不溶解的氯气上浮时,氢原子不断扩散到氯气泡内而被带出。