如何减轻湿砂铸型中的皮下气孔？

（一） 现象

在球墨铸铁中最常见的缺陷就是皮下气孔。在湿砂铸型，特别是比表面积大的小型铸件中最易发生皮下气孔。皮下气孔往往位于铸件表面以下0．5～1mm处，孔径多为0．5～2mm的针孔，内壁光滑（内表面有时附有石墨膜），呈均匀分布在铸件上表面或远离内浇口的部位，但在铸件侧面和底部也偶尔存在。在铸态时，皮下气孔不易被发现；但是，铸件经热处理后，或是经机械加工，就会显露。皮下气孔影响铸件的表面质量，并且在出现皮下气孔的部位，往往伴随有片状石墨，因而恶化了该部位的力学性能。为此，对皮下气孔必须予以克服。

（二） 产生的原因

对皮下气孔产生的原因，至今已基本上取得共识。在把铸件表层去除后，就会发现有许多小针孔，其中充满了硫化氢气体。由此，可以推断，此时会发生的化学反应是：当铁液中的硫化镁与铸型中的水相遇时，则产生硫化氢 （MgS+H2O MgO+H2S）。结果是，形成的H2S气体在铸件快速凝固时，来不及上浮，就停留在靠近铸件表面上。因此，这些气泡不仅呈球形，有的还呈雨滴状，这些雨滴的尖端伸向铸件内部。

皮下气孔也可能由产生的氢气造成的，在经球化处理后的铁液中，会发生如下的反应：

此外，在皮下气孔内，有时会发现渣状夹杂物，这些渣中Si、Al、Mn、Mg、Ca含量较高，由此，形成的Al2O3、CaO、MgO、SiO2、MnO等氧化夹杂物可为气泡的异质形核提供结晶衬垫。

在温度大于1530℃时，会发生反应：

在温度大于1400℃时，会发生反应：

在温度大于720℃时，会发生反应：

上述的三个反应均会形成CO气体，导致铁液中CO气体过饱和程度，产生过大的析出压力，因而加剧了皮下气孔的形成。

（三） 防止措施

（1）采用湿型铸造时，必须严格控制型砂中的水分，其最多含水量不得超过5．5%。(www.xing528.com)

（2）提高浇注温度，特别是对于薄壁铸件，浇注温度不得低于1350℃。

（3）球化处理后扒渣、浇注前挡渣，以防止更多的MgS随铁液进入铸型。

（4）球化处理后，令铁液静置片刻，这对MgS颗粒上浮进入渣中后排除有利。

（5）提高铸型的透气性，有助于减轻皮下气孔。

（6）采用冰晶石粉可有效减轻皮下气孔，冰晶石粉遇水发生如下反应：

由于冰晶石与水的作用结果，就避免了水与铁液中MgS的作用。

（7）避免铁液中含有铝，因为它易与水蒸气反应，而产生氢气孔，按下式进行反应：

为此，硅铁中的含铝量限制在0．5%～1．0%范围内。如果含铝量大于2%，则易生成氢气孔。

（8）在型砂中附加还原性的碳质添加物，可防止皮下气孔的产生。

（9）改进浇注系统设计。