?重力鑄造是指金屬液在地球重力作用下注入鑄型的工藝，也稱(chēng)重力澆鑄。那么，下面重力鑄造廠(chǎng)家小編說(shuō)一說(shuō)關(guān)于在重力鑄造過(guò)程中，需要避免多種裂紋的出現(xiàn)，以下是詳細(xì)介紹：
一、熱裂紋
產(chǎn)生原因
凝固方式不當(dāng)：如果鑄件的凝固方式是糊狀凝固，即鑄件在凝固過(guò)程中，結(jié)晶骨架被剩余的液態(tài)金屬分割開(kāi)，形成孤立的液膜，當(dāng)鑄件收縮受到阻礙時(shí)，這些液膜就容易被拉裂，產(chǎn)生熱裂紋。例如，在一些壁厚差異較大的鑄件中，厚壁部分凝固速度慢，薄壁部分凝固速度快，這種凝固的不同步可能導(dǎo)致熱裂紋。
合金成分影響：某些合金元素會(huì)影響合金的凝固溫度范圍和收縮特性。如鋁合金中，銅含量過(guò)高可能會(huì)擴(kuò)大凝固溫度范圍，使合金在凝固過(guò)程中更容易產(chǎn)生熱裂傾向。因?yàn)檩^寬的凝固溫度范圍會(huì)使鑄件在凝固后期，液態(tài)金屬補(bǔ)縮困難，從而產(chǎn)生裂紋。
澆注溫度過(guò)高：高溫澆注會(huì)使鑄件在凝固過(guò)程中的液態(tài)收縮和凝固收縮增大。當(dāng)收縮產(chǎn)生的拉應(yīng)力超過(guò)合金在該溫度下的強(qiáng)度極限時(shí)，就會(huì)產(chǎn)生熱裂紋。例如，對(duì)于鑄鐵鑄件，如果澆注溫度過(guò)高，液態(tài)鑄鐵在冷卻凝固過(guò)程中，由于溫度梯度大，收縮劇烈，容易產(chǎn)生熱裂紋。
避免措施
優(yōu)化鑄件結(jié)構(gòu)：設(shè)計(jì)鑄件時(shí)，盡量使壁厚均勻，避免出現(xiàn)過(guò)大的壁厚差異。對(duì)于無(wú)法避免的壁厚變化，應(yīng)采用漸變的方式，如設(shè)置過(guò)渡圓角，減少熱節(jié)的產(chǎn)生，從而使鑄件能夠更均勻地凝固，減少熱裂風(fēng)險(xiǎn)。
調(diào)整合金成分：通過(guò)合理調(diào)整合金成分，控制有害元素的含量，如在鋁合金中降低雜質(zhì)元素的含量，適當(dāng)調(diào)整銅、鎂等主要合金元素的比例，以?xún)?yōu)化合金的凝固特性，減小凝固溫度范圍，降低熱裂傾向。
控制澆注溫度和速度：根據(jù)鑄件的材質(zhì)、形狀和尺寸，合理確定澆注溫度和速度。一般來(lái)說(shuō)，在保證鑄件充型完整的前提下，盡量采用較低的澆注溫度。同時(shí)，澆注速度要適中，避免過(guò)快或過(guò)慢。例如，對(duì)于小型簡(jiǎn)單的鑄件，可以采用稍快的澆注速度和相對(duì)較低的澆注溫度；而對(duì)于大型復(fù)雜鑄件，則需要更精細(xì)地控制澆注速度，以確保液態(tài)金屬能夠平穩(wěn)地填充型腔，減少熱應(yīng)力的產(chǎn)生。
二、冷裂紋
產(chǎn)生原因
鑄件內(nèi)應(yīng)力過(guò)大：在鑄件凝固后冷卻過(guò)程中，由于不同部位的冷卻速度不同，會(huì)產(chǎn)生熱應(yīng)力。如果鑄件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不合理，如存在尖銳的內(nèi)角、復(fù)雜的形狀導(dǎo)致冷卻不均勻，或者在鑄造工藝上沒(méi)有采取適當(dāng)?shù)拇胧﹣?lái)消除應(yīng)力，當(dāng)這些內(nèi)應(yīng)力超過(guò)鑄件材料的屈服強(qiáng)度時(shí)，就會(huì)產(chǎn)生冷裂紋。例如，在鑄鋼件中，由于鋼的彈性模量較大，冷卻過(guò)程中產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)力也較大，容易出現(xiàn)冷裂紋。
氫含量過(guò)高：在熔煉過(guò)程中，如果金屬液吸收了過(guò)多的氫氣，在鑄件凝固和冷卻過(guò)程中，氫會(huì)以分子形式析出，在鑄件內(nèi)部形成高壓氣體，當(dāng)壓力足夠大時(shí)，會(huì)導(dǎo)致鑄件產(chǎn)生裂紋。這種情況在一些對(duì)氫比較敏感的合金（如高強(qiáng)度鋁合金）中尤為明顯。
材料韌性差：如果鑄件材料本身的韌性較低，在受到一定的應(yīng)力作用時(shí)，容易發(fā)生脆性斷裂，產(chǎn)生冷裂紋。例如，一些鑄鐵材料，由于其石墨形態(tài)和基體組織的影響，如果石墨呈片狀且基體組織較脆，在應(yīng)力作用下就容易產(chǎn)生冷裂紋。
避免措施
去應(yīng)力處理：對(duì)于結(jié)構(gòu)復(fù)雜、容易產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力的鑄件，可以在鑄造完成后進(jìn)行去應(yīng)力退火處理。將鑄件加熱到一定溫度（根據(jù)材料不同而異），保溫一段時(shí)間后緩慢冷卻，通過(guò)這種方式消除鑄件內(nèi)部的殘余應(yīng)力，減少冷裂紋的產(chǎn)生。例如，鑄鋼件通常在 550 - 650℃進(jìn)行去應(yīng)力退火，時(shí)間根據(jù)鑄件的尺寸和形狀等因素確定，一般每 25mm 厚度保溫 1 - 2 小時(shí)。
控制熔煉過(guò)程中的氫含量：在熔煉合金時(shí)，采用干燥的爐料和合適的熔煉工藝，避免金屬液與水分接觸，減少氫氣的吸收。例如，在鋁合金熔煉中，可以使用覆蓋劑防止金屬液吸氣，并且在澆注前進(jìn)行除氣處理，如采用旋轉(zhuǎn)除氣或吹氣精煉等方法，降低金屬液中的氫含量。
提高材料韌性：通過(guò)調(diào)整合金成分和鑄造工藝來(lái)改善鑄件材料的韌性。例如，在鑄鐵中加入適量的合金元素（如鎳、鉬等）可以改變石墨形態(tài)和基體組織，提高材料的韌性；同時(shí)，優(yōu)化鑄造工藝，如控制冷卻速度，使鑄件獲得更理想的組織，也有助于提高材料的韌性，從而減少冷裂紋的產(chǎn)生。