铸件裂纹和六种铸件常见缺陷的产生原因及防止方法 
铸件裂痕主要分为两类，热裂和冷裂。
热裂
热裂是裂纹外形弯弯曲曲，断口很不规则呈藕断丝连状，而且表面较宽，
越到里面越窄，属热裂。其 机 理 是 ： 钢 水 注 入 型 腔 后 开 始 冷 凝 ， 当 结 晶
骨架已经形成并开始线收缩后，由于此时内部钢水并未完成凝固成固态
使收缩受阻，铸件中就会产生应力或塑性变形，当它们超过在此高温下
的材质强度极限时， 铸件就会开裂 。
热裂纹的形貌和特征
热裂纹是铸件在凝固末期或凝固后不久尚处于强度和塑性很低状态下，
因铸件固态收缩受阻而引起的裂纹。热裂纹是铸钢件、可锻铸铁件和某些轻
合金铸件生产中常见的铸造缺陷之一。热裂纹在晶界萌生并沿晶界扩展，其
形状粗细不均，曲折而不规则。裂纹的表面呈氧化色，无金属光泽。铸钢件
裂纹表面近似黑色，而铝合金则呈暗灰色。外裂纹肉眼可见，可根据外形和
断口特征与冷裂区分。
热裂纹又可 分为外裂纹和 内裂纹。在铸 件表面可以看 到的热裂纹称
为外裂纹。外裂纹常产生在铸件的拐角处、截面厚度急剧变化处或局部
凝固缓慢处、容易产生应力集中的地方。其特征是表面宽内部窄，呈撕
裂状。有时断口会贯穿整个铸件断面。热裂纹的另一特征是裂纹沿晶粒
边界分布。内裂纹一般发生在铸件内部最后凝固的部位裂纹形状很不规
则，断 面常伴有树枝 晶，通常情况 下，内裂纹不 会延伸到铸件 表面。
热裂纹形成的原因
形成热裂纹的理论原因和实际原因很多，但根本原因是铸件的凝固方式
和凝固时期铸件的热应力和收缩应力。
液体金属浇 入到铸型后， 热量散失主要 是通过型壁， 所以凝固总是
从铸件表面开始。当凝固后期出现大量的枝晶并搭接成完整的骨架时，
固态收缩开始产生。但此时枝晶之间还存在一层尚未凝固舶液体金属薄
膜（液膜），如果铸件收缩不受任何阻碍，那么枝晶骨架可以自由收缩，
不受力的作用。当枝晶骨架的收缩受到砂型或砂芯等的阻碍时，不能自
由收缩就会产生拉应力。当拉应力超过其材料强度极限时，枝晶之间就
会产生开裂。如果枝晶骨架被拉开的速度很慢，而且被拉开部分周围有
足够的金属液及时流入拉裂处并补 充 ，那么铸件不会产生热裂纹。相反，
如果开 裂处 得不 到金属液 的 补 充 ， 铸件就会 出现 热裂纹。
由 此 可 知，宽凝固温度范围 ， 糊状或 海绵网络状凝固方式的合金最
容易产生热裂。随着凝固温度范围的变窄，合金的热裂倾 向 变小，恒温
凝固的共晶成分的合金最不容易形成热裂。热裂形成于铸件凝固时期，
但并不意味着铸件凝固时必然 产生热裂。主要取 决 于铸件凝固时期的热
应力和收缩应力。铸件凝固区域固相晶粒骨架中的热应力，易使铸件产
生热裂或皮下热裂；外部阻碍因素造成的收缩应力，则是铸件产生热裂
的主要条件。处于凝固状态的铸件外壳，其线收缩受到砂芯、型砂、铸
件表面同砂型表面摩擦力等外部因素阻碍，外壳中就会有收缩应力（拉
应力），铸件热节，特别是热节处尖角所形成的外壳较薄，就成为收缩
应力集 中的地方，铸 件最容易在这些地 方产 生热裂。
热裂纹产生 的原因体现在 工艺和铸 件结 构方 面其中有：铸 件壁厚不
均匀，内角太小；搭接部位分叉太 多，铸件外框、肋 板 等阻碍铸件正常
收缩；浇冒口系统阻碍铸件正常收缩，如浇冒口靠近箱 带 或 浇 冒口之间
型砂强度很高，限制了 铸件的自由收缩； 冒 口太 小 或太大；合金线收缩
率太大；合金中低熔点相形成元 素 超标，铸钢铸铁中硫、磷 含 量高；铸
件开箱 落 砂过早，冷 却过快。
如何防止热裂纹发生
01
改善铸件结构
壁厚力求均匀，转角处应作出过渡圆角，减少应力集中现象。轮类铸件
的轮辐必要时可做成弯曲状。
02 提高合金材料的熔炼质量
采用精炼和除气工艺去除金属液中的氧化夹杂和气体等。控制有害杂质
的含量，采用合理的熔炼工艺，防止产生冷裂纹。
03 采用正确的铸造工艺措施
使铸件实现同时凝固不仅有利于防止热裂纹，也有助于防止冷裂纹。合
理设置浇冒口的位置和尺寸，使铸件各部分的冷却速度尽量均匀一致，减少
冷裂纹倾向。
正确确定铸件在砂型中的停 留 时间砂型是一种良好的保温 容 器， 能
使铸件较厚和较薄处的温度进一步均匀化，减 少 它们之间的温度差，降
低热应力，减少冷裂纹倾 向 。 延 长铸件在铸型内的停 留时间，以免开箱
过早在铸件 内造成较大的 内应力，而产 生冷裂纹。
摘要：
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铸件裂痕主要分为两类，热裂和冷裂。热裂 热裂是裂纹外形弯弯曲曲，断口很不规则呈藕断丝连状，而且表面较宽，越到里面越窄，属热裂。其机理是：钢水注入型腔后开始冷凝，当结晶骨架已经形成并开始线收缩后，由于此时内部钢水并未完成凝固成固态使收缩受阻，铸件中就会产生应力或塑性变形，当它们超过在此高温下的材质强度极限时，铸件就会开裂。热裂纹的形貌和特征 热裂纹是铸件在凝固末期或凝固后不久尚处于强度和塑性很低状态下，因铸件固态收缩受阻而引起的裂纹。热裂纹是铸钢件、可锻铸铁件和某些轻合金铸件生产中常见的铸造缺陷之一。热裂纹在晶界萌生并沿晶界扩展，其形状粗细不均，曲折而不规则。裂纹的...
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作者：安全魏
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