第九章 铸锭缺陷及质量(品质)检测
铸锭品质的好坏,对加工材的品质影响很大。在铜及铜合金加工制品中,由于起皮、起泡、分层、裂纹及夹杂等导致的废品,大部分是由于锭坯的气孔、夹杂、疏松、裂纹、偏析、冷隔等缺陷引起的。因此,如何识别铸锭中的缺陷,分析其形成原因,找出防止或消除这些缺陷的措施,对提高铸锭及加工制品的品质都是至关重要的。
第三节 夹渣(杂)
夹渣包括表面夹渣和内部夹渣(杂)。嵌镶铸锭外表面上的熔渣、炭灰、金属氧化物等,称为表面夹渣,而铸锭内部有熔渣、炭灰、氧化物等,称为内部夹渣。无论是表面夹渣还是内部夹渣,都破坏基体的连续性,降低金属的塑性,使制品分层,降低材料的冲击性与疲劳强度。产生夹渣(杂)的原因有内因和外因两种。内因即是金属或合金的性质,当合金中含有易氧化生渣的元素(如复杂黄铜)易产生表面夹渣。外因即与工艺条件有关。具体的外因主要有以下几点:去渣精炼不良,清炉(或清理锭模)不彻底,挡渣不好,扒渣不净;润滑油或涂料过多,质量不合要求;铸造温度低,速度快或金属液翻动厉害;保护性气体质量不佳;与铸造方式有关,如采用炉头(带浇铸管、塞棒)比直接从炉中倒出好,有漏斗比无漏斗好;漏斗孔太大,漏斗中保持钢水太少;炉料混杂,如H62中混入复杂黄铜;含高熔点元素的铜合金(如HFe59-1-1、QCr0.5)中,特别是当铁、铬、铌、锆等以纯金属形式加入时,铸锭内部易出现未熔的纯金属夹杂块。
为避免铸锭表面夹渣,可采取如下措施:保证进入铸模(或结晶管)的熔体中不含渣。出炉前彻底捞渣;向立式铁模或水冷模中浇注熔体时,最好采用漏斗;半连续铸造时,结晶器上方应设置中间包和漏斗,或炉头箱和浇注管;半连续铸锭时,应对结晶器内的金属液面严加保护。覆盖熔体用的炭黑或保护熔体的气体应保证质量,以保证液面不大量生渣和降温。在整个铸造过程中,应保持结晶器内金属液面稳定;向熔体中添加某些能够减少氧化生渣的元素。如在黄铜中加入少量铝时,由于铝的氧化膜可保护熔体,能避免大量氧化生渣。
为避免铸锭内部出现夹渣(杂),除可采取与避免表面夹渣相同的基本措施外,还可采取如下措施:熔炼末期,彻底从熔体中除渣。例如,静置熔体,采用熔剂清渣等;采取合理的铸造方式,保证液流平稳地进入铸模或结晶器。例如,采用倾斜模铸锭法或无流铸锭法、半连续及连续铸锭法;减低铸模或结晶器高度。