如何减少铸件裂纹：浇口与冒口的设计及凝固控制

当铸件内应力超过合金的强度极限时，铸件就会产生裂纹。根据产生裂纹的不同温度，把裂纹分为热裂和冷裂两种。

（1）热裂 铸件的热裂是铸件在凝固末期固相线附近的高温时期形成的裂缝。裂缝宽、形状曲折，缝内呈氧化色。

影响铸件形成热裂的因素很多，其中铸造合金的凝固特点和化学成分对铸件的热裂有明显影响。

1）线收缩开始的温度到凝固结束温度之间的区间越窄，形成热裂的倾向就越小。灰铸铁、球墨铸铁在凝固温度范围伴随着石墨化过程，其石墨化膨胀抵消了部分固态收缩，所以，不易形成热裂。反之，白口铸铁和碳钢的凝固温度范围较大，固态收缩也大，所以易形成热裂。

2）合金中含有较多的低熔点化合物，会增加合金的热裂倾向。如钢中含有较多的硫时，硫形成的低熔点共晶组织会降低钢的高温强度，增加钢的热裂倾向。

因此，热裂是铸钢和铝合金铸件中常见的缺陷。

防止热裂的方法：

1）选择结晶温度范围窄的合金生产铸件，因为结晶温度范围越宽的合金，其液、固两相区的绝对收缩量越大，产生热裂的倾向也越大。如灰铸铁和球墨铸铁的凝固收缩很小，所以热裂倾向也小；但铸钢、铸铝和可锻铸铁的热裂倾向较大。

2）减少铸造合金中的有害杂质，如减少铁-碳合金中的磷、硫含量，可提高铸造合金的高温强度。(www.xing528.com)

3）改善铸型和型芯的退让性。退让性越好，机械应力越小，形成热裂的可能性越小。具体措施是采用有机粘结剂配制型砂或芯砂；在型砂或芯砂中加入木屑或焦炭等材料可改善退让性。

4）减小浇口、冒口对铸件收缩的阻碍，内浇口的设置应符合同时凝固原则。

（2）冷裂 铸件的冷裂是铸件冷却到较低温度形成的裂纹，是内应力总值超过合金的强度极限而产生的。冷裂的特征是，裂纹细小呈连续直线状或圆滑曲线状，断口干净，具有金属的光泽或呈轻微的氧化色。冷裂主要出现在铸件受拉应力部位，特别是有应力集中的地方。

影响冷裂纹的因素：合金的成分和熔炼质量。例如，磷能增加钢的冷脆性，当钢中磷的质量分数大于0.1%时，冲击韧性急剧下降；当灰铸铁中磷的质量分数大于0.5%时，组织中有大量磷共晶出现，冷裂倾向也明显增大。由于钢脱氧不足产生的氧化夹杂物和其他非金属夹杂物较多时，也增大钢的冷裂倾向。

防止冷裂的方法：

1）设法减小铸造应力和降低铸造合金的脆性。如尽量减小铁碳合金中的磷含量，可降低其脆性。

2）铸件在浇注之后，勿过早落砂。