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铸造过程中的隐秘缺陷：你知道有哪些不可忽视的瑕疵吗？
铸造是金属工艺中至关重要的一环，但在这个过程中，往往会隐藏着许多瑕疵，这些瑕疵可能会影响最终产品的性能和可靠性。这篇文章将深入探讨铸造过程中最常见的缺陷类型，以及这些缺陷的根本原因和潜在解决方案。
缺陷的定义与类别
在铸造工艺中，"缺陷"和"不连续性"是两个常被混淆的术语。缺陷是指铸件中必须被修正或移除的元素，否则该铸件将被拒绝。而不连续性则是指铸造过程中的物理中断，它们可能不会影响铸件的使用。这些缺陷可以归纳为五种类型：
- 气体孔洞
- 收缩缺陷
- 模具材料缺陷
- 浇注金属缺陷
- 冶金缺陷
收缩缺陷
收缩缺陷通常发生于液态金属在冷却过程中，当金属固化时未能获得足够的供应金属来弥补其收缩。这些缺陷的外观通常呈现出 jagged 或线性纹理。收缩缺陷又可分为开放和封闭收缩缺陷：
开放收缩缺陷是指与大气直接接触的缺陷，当形成收缩腔时会有空气进入。而封闭收缩缺陷则是在铸件内部形成的。
气体孔洞
气体孔洞是指在铸件冷却后形成的气泡，这是因为许多液体材料能溶解大量气体，但固体形式却无法持有这些气体。因此，气体在冷却过程中形成泡沫。常见的气体包括氮、氧和氢，而氢在铝铸件中是最常遭遇的气体，可能导致氢气孔洞。
浇注金属缺陷
浇注金属缺陷包括未能完全填满模腔的缺陷，这被称为 misruns；以及液态金属在模腔中未能良好融合的问题，称为 cold shuts。这些缺陷的严重性在于，它们会在铸件中造成弱点，进而影响铸件的整体强度。
流动性对于材料在铸造过程中的性能至关重要，浇注温度、化学成分及材料的固化范围都会影响其流动性。
冶金缺陷
冶金缺陷主要包括热撕裂和热斑。热撕裂是指在铸件冷却过程中，由于材料在高温下的脆弱性和残余应力造成的失效。而热斑则是由于某个部分的冷却速度较慢，造成不正常的收缩和可能的孔隙化问题。
沙铸造的特殊缺陷
在沙铸造中，缺陷往往与模具的失效有关，这包括模具侵蚀和金属渗透等问题。模具的设计不当、材料选择错误或未能适当填充模具都可能导致这些缺陷的产生。
模具的强度不足或浇注速度过快都会导致铸件表面出现粗糙的痕迹，影响最终产品的质量。
其他铸造过程中的缺陷
除了上述缺陷外，还有一些其他的瑕疵，例如流水痕、气孔和包裹物等。这些瑕疵大多可以通过适当的工艺改进来减少发生的几率。有效的铸造实践包括适当的熔化工艺、模具设计以及液体金属的管理，都是降低缺陷率的重要因素。
通过对铸造过程中的各种缺陷的深入分析，无论是在制造前还是生产过程中，应注意及时检测和修正潜在的问题。技术的进步和新材料的使用，有可能进一步改善铸造质量。
铸造过程中的隐秘缺陷对最终产品的性能和质量影响深远，你是否已经充分理解这些缺陷的来源及其影响呢？
