液態(tài)模鍛件是鑄件的一種,金屬在熔融狀態(tài)時(shí)能溶解大量氣體。在冷凝過(guò)程中由于溶解度隨溫度降低而急劇減小,致使氣體從液態(tài)金屬中釋放出來(lái)。若此時(shí)尚未凝固的金屬液被已凝固殼包圍,逸出的氣體無(wú)法排除,就包在金屬中,形成一個(gè)個(gè)氣孔。它具有光滑的表面,形狀規(guī)則成圓形或橢圓形。
液態(tài)模鍛件氣孔形成原因:
1)由于爐料不干凈或熔煉溫度過(guò)高,使金屬液含有大量的氣體,在隨后的結(jié)晶凝固中來(lái)不及浮至液面逸出,產(chǎn)生析出性氣孔。氣孔壁具有光亮的金屬光澤;
2)擠壓速度過(guò)快,液態(tài)金屬充模流動(dòng)時(shí)產(chǎn)生渦流而卷人大量氣體,形成侵蝕性氣孔。由于金屬在高溫時(shí)與空氣中氧作用而發(fā)生氧化,致使氣孔壁呈灰褐色或暗色;
3)由于模溫低,涂料積聚,致使?jié)沧⑶巴苛衔锤晒?。與金屬液發(fā)生化學(xué)反應(yīng),形成反應(yīng)性氣孔;
4)澆注至開(kāi)始加壓的時(shí)間間隔太長(zhǎng),由于液態(tài)金屬表面結(jié)殼或粘度增加,使液態(tài)金屬因冷卻析出的氣泡不能順利逸出,在隨后加壓中,被保留或壓扁在制件中;
5)壓力能使氣體在金屬中溶解度增加。壓力不足,無(wú)法抑制氣泡形成,而使氣孔形成幾率增加。
防止對(duì)策:
1)使用干燥而潔凈爐料,不使合金過(guò)燒,并很好除氣;
2)涂料涂敷薄而均勻,嚴(yán)禁積聚;提高模溫,保證澆注前涂料干固;
3)選取足以阻止氣孔形成的比壓值,并盡量縮短加壓前停留時(shí)間。
當(dāng)金屬液在模膛中停留較長(zhǎng)時(shí)間才合模施壓,而且金屬液上擠充模,使這部分金屬與原澆注液面之間形成一圈冷隔,如圖所示。模膛中金屬表面有一層較厚的氧化皮,擠壓成形后,外留的氧化皮基本上仍在原來(lái)位置,導(dǎo)致這一部位的金屬與金屬間沒(méi)有熔合,即出現(xiàn)冷隔。

擠壓冷隔形成示意圖a)合模前b)合模施壓
擠壓冷隔形成,與制件成形方法相關(guān)。即凸式?jīng)_頭加壓中,這種冷隔在所難免。
其防止措施:提高模溫和澆注溫度;工藝節(jié)拍許可時(shí),盡量縮短加壓前停留時(shí)間;選擇不易氧化的合金等。這些措施,只能降低冷隔的危害程度,但無(wú)法根本消除,倘若不許可存在,只能改變成形方法:
l)設(shè)計(jì)模具時(shí),將制件位置倒過(guò)來(lái),以便用平?jīng)_頭加壓代替凸式?jīng)_頭加壓;
2)采用先合模、擠入液態(tài)金屬,緊接著施壓。