消失模鑄造中，塌箱缺陷是一類較為常見的消失模鑄件缺陷，該缺陷往往發(fā)生在大件（大平臺件更突出）或者是內(nèi)腔封閉、半封閉件的生產(chǎn)中，從整個消失模鑄造流程角度來看，該缺陷一般多發(fā)生在澆注或者凝固環(huán)節(jié)。

       塌箱缺陷有時也被稱為塌型缺陷或者鑄型潰散，隨著消失模鑄造工藝應用的日趨成熟，有關塌箱缺陷的產(chǎn)生原因和防治辦法已經(jīng)有了相對詳盡的研究結果，研究結果證實，塌箱缺陷的產(chǎn)生原因并非單方面的，下面就塌箱缺陷的產(chǎn)生原因做出以下總結：

1. 在澆注過程中，消失模模樣分解產(chǎn)生的氣體量太多且急，鑄型排氣速度趕不上，加上真空泵吸氣不足，容易導致鑄型潰散、坍塌；

2. 金屬液“閃流”是造成塌型缺陷產(chǎn)生的原因之一，所謂金屬液“閃流”就是在澆注中，部分已經(jīng)流入填充消失模模樣位置的金屬液在受到外界作用的情況下改流到其他部位，使得原來置換出來的位置無金屬液或者金屬充填占據(jù)。該類問題多發(fā)生在頂注、鑄件存在大平面、一型多模樣這幾種情況；

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視頻作者：安徽偉工機械科技有限公司

鑄件內(nèi)應力及裂紋的產(chǎn)生及預防措施

1.鑄件的變形與防止

     如前所述，在熱應力的作用下，鑄件薄的部分受壓應力,厚的部分受拉應力，但鑄件總是力圖通過變形來減緩其內(nèi)應力。因此，鑄件常發(fā)生不同程度的變形。鑄件的變形往往使鑄件精度降低，嚴重時可以使鑄件報廢，應予防止。因鑄件變形是由鑄造應力引起，減小和防止鑄造應力的辦法，是防止鑄件變形的措施。

2.鑄件的裂紋與防止

     當鑄造內(nèi)應力超過金屬的強度時，鑄件便產(chǎn)生裂紋。裂紋是嚴重的鑄造缺陷，設法防止。裂紋按形成的溫度范圍分為熱裂和冷裂兩種。

（1）熱裂

① 熱裂的產(chǎn)生

      一般是在凝固末期，金屬處于固相線附近的高溫時形成的。其形狀特征是裂縫短，縫隙寬，形狀曲折，縫內(nèi)呈氧化顏色。鑄件結構不合理，合金收縮大，型（芯）砂退讓性差以及鑄造工藝不合理等均可引發(fā)熱裂。鋼和鐵中的硫、磷降低了鋼和鐵的韌性，使熱裂傾向增大。

② 熱裂的防止

      合理地調整合金成分（嚴格控制鋼和鐵中的硫、磷含量），合理地設計鑄件結構，采用同時凝固的原則和型（芯）砂的退讓性，都是防止熱裂的措施。

（2）冷裂

① 冷裂的產(chǎn)生

      冷裂是鑄件冷卻到低溫處于彈性狀態(tài)時所產(chǎn)生的熱應力和收縮應力的總和，如果大于該溫度下合金的強度，則產(chǎn)生冷裂。冷裂是在較低溫度下形成的，其裂縫細小，呈連續(xù)直線狀，縫內(nèi)干凈，有時呈輕微氧化色。壁厚差別大、形狀復雜的鑄件，尤其是大而薄的鑄鐵平板易于發(fā)生冷裂。

② 冷裂的防止

      凡是減小鑄造內(nèi)應力或降低合金脆性的措施，都能防止冷裂的形成。例如：鋼和鑄鐵中的磷能顯著降低合金的沖擊韌性，增加脆性，容易產(chǎn)生冷裂傾向，因此在金屬熔煉中嚴格加以限制。

常見的鑄件金相組織有下列八種：

  鐵素體

碳溶于α-Fe晶格間隙中形成的間隙固溶體稱為鐵素體， 屬bcc結構，呈等軸多邊形晶粒分布，用符號F表示。其組織和性能與純鐵相似，具有良好的塑性和韌性，而強度與硬度較低（30-100 HB）。

奧氏體

在合金鋼中，則是碳和合金元素在α-Fe中的固溶體。碳在α-Fe中的溶解量很低，在AC1溫度，碳的大溶解量為0.0218%，但隨溫度下降的溶解度則降至0.0084%，因而在緩冷條件下鐵素體晶界處會出現(xiàn)三次滲碳體。隨鋼鐵中碳含量增加，鐵素體量相對減少，珠光體量增加，此時鐵素體則是網(wǎng)絡狀和月牙狀。

碳溶于γ-Fe晶格間隙中形成的間隙固溶體稱為奧氏體，具有面心立方結構，為高溫相，用符號A表示。

奧氏體在1148℃有大溶解度2.11%C，727℃時可固溶0.77%C；強度和硬度比鐵素體高，塑性和韌性良好，并且無磁性，具體力學性能與含碳量和晶粒大小有關，一般為170~220 HBS、 =40~50%。

TRIP鋼（變塑鋼）即是基于奧氏體塑性、柔韌性良好的基礎的鋼材，利用殘余奧氏體的應變誘發(fā)相變及相變誘發(fā)塑性提高了鋼板的塑性，并了鋼板的成形性能。碳素或合金結構鋼中的奧氏體在冷卻過程中轉變?yōu)槠渌啵挥性诟咛间摵蜐B碳鋼滲碳高溫淬火后，奧氏體才能殘留在馬氏體的間隙中存在，其金相組織由于不易受侵蝕而呈白色。

由鐵素體和滲碳體組成的機械混合物稱為珠光體，用符號P表示。其力學性能介于鐵素體和滲碳體之間，強度較高，硬度適中，有的塑性。

珠光體是鋼的共析轉變產(chǎn)物，其形態(tài)是鐵素體和滲碳體彼此相間形如指紋，呈層狀排列。按碳化物分布形態(tài)又可分為片狀珠光體和球狀珠光體二種。