我公司的水玻璃熔模精鑄廠，過(guò)去生產(chǎn)的齒輪箱零件因鑄件裂紋造成的廢品，占廢品總量的70%.顯然，有必要對(duì)產(chǎn)生裂紋的原因進(jìn)行分析并采取有效措施以降低裂紋缺陷。
裂紋缺陷的特征該產(chǎn)品產(chǎn)生裂紋的情況如下：（1）由于裂紋產(chǎn)生的廢品，占鑄件總量的50%；（2）裂紋的位置、形狀基本一致，開(kāi)口寬0.3（3）經(jīng)分析絕大部分裂紋屬于熱裂紋。裂紋的成因及對(duì)策,裂紋的成因熔模鑄造產(chǎn)生裂紋的因素很多，主要有以下幾個(gè)方面：（1）澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)不合理，增大了鑄件厚、薄處的溫差，或使鑄件收縮受阻；（2）型殼高溫強(qiáng)度過(guò)高，退讓性差，金屬的凝固區(qū)間大，有害雜質(zhì)含量高；（3）澆注時(shí)型殼溫度偏低，澆注溫度過(guò)高；（4）在落砂、清理、切割澆口時(shí)有殘余應(yīng)力的鑄件受到外力作用而斷裂；（5）鑄件結(jié)構(gòu)不合理，壁厚相差大，轉(zhuǎn)角處R太小；（6）型殼局部散熱條件較差。
采用的措施對(duì)以上幾個(gè)方面，我們逐個(gè)進(jìn)行分析。
（1）澆注系統(tǒng)的設(shè)置由于該產(chǎn)品是方形，相互對(duì)稱且產(chǎn)生裂紋的部位很薄（僅有2.0mm），在裂紋的部位放澆口，難以保證蠟?zāi)＝M焊時(shí)的強(qiáng)度，且此件是重量小的熔模件，一組多件，澆口放在其它部位不利于熔模鑄造小件的砂輪片切割和打磨，故澆口只有選擇在圖1所示的A處為佳。
（2）型殼和金屬的特性該零件制殼時(shí)采用的是石英砂材料，在熔模鑄造中，石英砂是退讓性最好的一種，且該產(chǎn)品的材質(zhì)為ZG310-570，該材料形成裂紋的傾向較小。故型殼和金屬的特性產(chǎn)生裂紋的原因可以排除。
（3）澆注時(shí)殼溫和澆溫的控制熔模鑄造中，型殼和鋼液收縮的不同步，確實(shí)是產(chǎn)生熱裂的一個(gè)重要原因，但是在生產(chǎn)該產(chǎn)品時(shí)，型殼是從焙燒爐中邊出邊澆，過(guò)程時(shí)間僅3s～4s之短，澆溫控制在1520℃（溫度再低會(huì)有冷隔），但在此條件下進(jìn)行生產(chǎn)，裂紋的數(shù)量并未減少。
（4）鑄件清砂時(shí)即使是輕輕地敲開(kāi)型殼，同樣能看到細(xì)長(zhǎng)的裂紋。這說(shuō)明裂紋并非是外力作用所致。
（5）鑄件結(jié)構(gòu)的分析該鑄件是方形，B、C處的交角為直角，壁厚為2.0mm，同時(shí)凝固時(shí)產(chǎn)生的收縮應(yīng)力非常大，易產(chǎn)生裂紋，因裝配原因客戶不同意增加園角，故我們?cè)趫D示部位增加了厚為1.6mm的斜筋如圖1中B、C處。根據(jù)以上分析我們進(jìn)行了工藝試驗(yàn)，第一批澆注后裂紋只占總數(shù)的10%左右。
原澆注溫度設(shè)置較低，增加防裂筋后澆注溫度經(jīng)試驗(yàn)提高到1560℃，裂紋數(shù)量并未提高，這樣大大減少了原來(lái)的冷隔現(xiàn)象。且厚度僅為1.6mm的筋，采用熔模鑄造既可以從模具中帶出，又很容易在精整時(shí)去除。
（6）澆注后由于型殼外表與空氣直接接觸，散熱較快造成型殼與鋼水收縮不同步，且使鑄件凝固過(guò)快，產(chǎn)生較大的收縮應(yīng)力，增加裂紋的傾向。于是我們采取澆注后立即用蓋箱保溫的措施，延緩凝固速度，減少模殼對(duì)收縮的阻礙，經(jīng)試驗(yàn)對(duì)減輕裂紋非常有益。
結(jié)論通過(guò)改進(jìn)鑄件結(jié)構(gòu)和鑄造工藝，熔模鑄造方形薄壁件因裂紋造成的廢品由原來(lái)的50%，降低到2%，分析認(rèn)為，鑄造的結(jié)構(gòu)是形成熱裂的主要原因，通過(guò)增加防裂筋，改善冷卻條件，能很好地解決此類裂紋問(wèn)題。
