鋳造欠陥とは、金属鋳造の工程で現れる不規則性を指す。この記事では、さまざまな鋳造欠陥について画像とともに説明します。こうすることでしか、金属鋳造の欠陥を防ぎ、不適格な製品を避けることはできません。このガイドでは、鋳造の問題を特定し、修理し、回避するのに役立つ5種類の鋳造欠陥とその原因から始めます。これらの一般的な砂型鋳造欠陥を理解することは、金属部品の品質と強度を向上させるために重要です。鋳造欠陥の予防については、より詳細な 欠陥防止ガイド.
金属鋳造の欠陥とその原因
金属鋳物の一般的な欠陥は、穴、亀裂、表面欠陥、不規則な形状、サイズや重量の偏差、不適合なコンポーネント、構造、特性の5つのグループに分類される。
1.穴あき鋳物の欠陥
鋳鋼品に起こりうる鋳造欠陥には、気孔、引け巣、引け巣、スラグホール、トラコーマ、鉄ビーンズなどがある。
ストーマ
ガス目、気泡、穴とも呼ばれ、これらの鋳造欠陥はガスによって引き起こされる。鋳巣の特徴は、一般に丸い穴か不規則な穴で、穴の内面は滑らかで、色は白色か古い黒っぽい色の層があります。
鋳造欠陥の原因は、炉材が濡れているか腐食している、表面が清浄でない、炉内ガスやその他のガスに蒸気が含まれている、炉体や取鍋が修理後に乾燥されていない、キャビティ内のガスや不適切な注湯システム、ガスが鋳造に関与している、鋳型や泥コアの浸透性が悪いなどです。
収縮空洞
引け巣による鋳造欠陥である。引け巣の特徴は、形状が不規則であること、穴が荒れていること、結晶粒が粗いことである。
鋳造欠陥の原因は、金属が液体と凝固の間に収縮することである。主なポイントは以下の通りである。 鋳造構造設計不適切な鋳造システム；チルド鋳鉄のサイズ、量、位置が実際と合っていない；溶鉄の化学組成が、リン含有量が過剰であるなど、必要条件を満たしていない。注湯温度が高すぎる、操業速度が速すぎるなど。
収縮
ルースネス、ピンホールハニカムとも呼ばれる。これらの鋳造欠陥は収縮抵抗によって引き起こされる。収縮ポロシティの特徴は以下の通りである：
- 小さくバラバラな毛穴
- 粗い結晶粒で、結晶粒の間に明らかな網目状の穴がある。
- 水力試験中の水の浸透
クズの目
スラグホールの鋳造欠陥は、スラグの介在物、スラグバッグ、汚れた目、低い溶鉄温度、スラグの不適切な鋳造によって引き起こされる。スラグ孔の特徴は、孔の形状が不規則で滑らかでないこと、孔の全体または一部がスラグで満たされていることである。
鋳造欠陥の原因としては、溶鉄の純度不足、注湯時のスラグ除去不良やスラグ保持不良、ゲート装置によるスラグ保持不良、注湯時にゲートが満杯またはカットされていないことなどが挙げられる。
トラコーマ
鉄豆
2.鋳造欠陥のひび割れ
鋳鋼の割れには、熱間割れ、温間割れ、冷間割れなどがある。
ホットクラックホットティアー欠陥)
熱亀裂鋳造欠陥は、より高温で凝固温度付近で発生する。熱亀裂の特徴は、鋳物に貫通または非貫通の亀裂が入ることで、湾曲し、亀裂の表面は酸化している。
金属鋳造の欠陥の理由は、鉄の過剰な硫黄含有量または過剰な不純物、砂型鋳型の貧弱な後退性能、不適切な注湯温度制御、鋳造壁の厚さの遷移の深刻な遷移、ゲート、コールドアイアン、収縮リブ、ベントホール不適切なサイズと位置などです。
暖かい亀裂
熱割れは熱処理割れとも呼ばれる。これらの金属鋳物の欠陥は、不適切な切断、溶接、熱処理によって引き起こされる。温熱割れの特徴は、鋳物に貫通または非貫通の割れがあること、割れの金属表面が酸化していることです。
コールドクラック（コールドシャット不良）
低温割れは、低温の鋳物で生じる亀裂鋳造欠陥である。冷間割れの特徴は、鋳物に貫通または非貫通の亀裂が入ることで、線状であり、亀裂の表面は酸化していない。
鋳造欠陥（画像付き鋳造欠陥）の理由は以下の通り：
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- 不合理な鋳造構造、不均一な厚み。
- 砂型鋳造用鋳型または泥コアの後退性能不良。
- 鋳物の各部分の冷却が一定でないこと、合金自体の高応力傾向。
3.表面鋳造欠陥
表面鋼の鋳造欠陥には、砂の付着、傷、砂の混入、冷間分離などがある。
コールド・アイソレーション
コールドコンパートメントは、アンチファイア、レシーブファイアなどとも呼ばれる。
コールド・パーティションの特徴は、ワークの表面に不規則で明らかな陥没線があること（貫通と非貫通の2種類がある）。
その形状は小さく、細長く、外力を受けて発達する傾向がある。コールドバリアの特徴から判断すると、母体にダメージを与えやすい。硬いバリアに起因する鋳造欠陥の亀裂は、すぐには現れない。使用中、ベアリングや衝撃の作用で疲労亀裂が発生する。
鋳造欠陥の理由
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- 不十分な金属接合は、同時および連続の複数取鍋注湯プロセスで発生する一般的な問題である。これは、低い注湯温度、遅い注湯速度、長時 間の注湯など、様々な要因によって引き起こされ ることが多い。加えて、合金の特性や特定の鋳造形状もこの問題の一因となる。
4.不適格なサイズ、形状、重量の金属鋳造欠陥。
サイズ、形状、重量が不適格な金属鋳物の欠陥には、肉盛り、注湯不足、落砂、箱浮き、偏心、変形、箱違い、破損、形状、サイズ、重量の不一致などがある。
5.不適格な組成と性能の鋳造欠陥
不適格な組成と性能の鋳鋼欠陥には、不適格な化学組成、不適格な金属組織、不適格な偏析、過度の硬度、不適格な物理的・機械的特性が含まれる。
鋳鋼欠陥の処理
1.鋳鋼鋳物の欠陥修復の原則：
2.鋳鋼ひび割れの処理方法
(1) 亀裂を止め、亀裂をなくす
(2) プレハブの溝と隙間
(3) 溶接前の準備
溶接工程
3.溶接補修 鋳鉄部品
結論
ここでは、気孔率、収縮、鋳型材料、注湯、冶金、鋳造形状欠陥の基本を紹介した。鋳物で発生し得る欠陥の具体例も含まれています。鋳造品に発生する可能性のある欠陥の種類に詳しくなったところで、購入を開始する準備はできましたか？
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