B07手柄毛坯主視圖
Fig.1 Front view of blank handle
1.柄心 2.柄罩 3.柄把 4.熱節 5.裂紋1.2 產生的原因
由於銅液中鋅含量較低，且鑄件下端面呈直角，鑄件在凝固收縮時，受到金屬型、芯阻礙，在鑄件下端面直角處產生大的集中收縮應力，因此鑄件常在該處形成熱裂紋。
1.3 採取的對策
1.3.1 鑄件設計
改進鑄件結構，將下端面直角改為圓角，防止產生裂紋缺陷。
1.3.2 合金熔煉
熔煉時，要嚴格控制合金的化學成分，合金中鋅含量要合適，過高則易產生冷裂，過低則易產生熱裂。由於熔煉過程中鋅的燒損，應補加鋅錠，保證合適的化學成分：w(Cu)≈59%,w(Zn)≈38%。
1.3.3 工藝控制
提高金屬型、芯的溫度，相應減小了鑄件的收縮應力，可減少熱裂傾向。金屬型、芯合適的預熱溫度為350～400 ℃，工作溫度為250～300 ℃。
2 針孔
2.1 出現的位置
鑄件上表面層不規則地出現單個或幾個集中的針頭大小，直徑小於1 mm且有一定長度(1～2 mm)的針孔。
B07手柄毛坯俯視圖2.2 形成的原因
手柄金屬型鑄造採用全金屬型、金屬芯，手柄表面出現針孔主要是由於鑄型排氣不良，澆注時銅液與鑄型中殘餘的水蒸氣發生反應產生的氣體在鑄件凝固冷卻過程未能及時順利地排出，在鑄件表面形成針孔。
2.3 採取的對策
2.3.1 模具設計
模具設計要仔細考慮排氣通道，可利用大型芯與小型芯(柄心)的組合間隙排氣，在柄把的末端開設排氣冒口，鑄型分型面上分佈0.5 mm深的扁縫形排氣槽，鑄型芯頭座處開設深1.5 mm的三角形槽。
2.3.2 合金熔煉
加強合金精鍊，提高合金的純度，減少合金含氣量和夾渣物。在生產中發現，合金精鍊和適當降低澆注溫度是減少熱裂、針孔，防止縮孔及縮松的有效措施。因此澆注溫度控制在(970±10℃)左右較為適宜。
稀土金屬在銅液中有凈化和變質作用。在銅液中加入0.03%～0.05%的混合稀土，可脫氫，去除雜質，細化晶粒，改善合金的鑄造性能，從而減少鑄件針孔、裂紋傾向，提高鑄件質量和成品率。
2.3.3 工藝控制
(1)調節澆注機的翻轉速度，將澆注時間控制在4 s左右，使金屬液平穩進入型腔，以便於氣體順利排出。
(2)金屬型沾石墨塗料是提高鑄件表面質量，防止出現針孔的有效措施。金屬型表面沾一層石墨塗料使金屬液剛接觸鑄型時不至於即刻凝固，使氣體可以從金屬與塗料間不平表面逸出，又可緩冷金屬液，因此金屬型沾石墨塗料是提高鑄件表面質量的關鍵之一。
(3)澆注前要將金屬型、芯表面及澆道內的雜物、表面鏽蝕徹底清理乾淨，杜絕產生氣體根源。金屬型沾石墨塗料后，要待水分完全蒸發完畢，再合模澆注。
3 縮孔及縮松
3.1 出現的位置
鑄件熱節處、內澆口根部。
B07手柄毛坯仰視圖3.2 形成的原因
內澆口開設在鑄件熱節處，形成接觸熱節，增加了澆口對熱節補縮的干擾，從而加重了熱節處的縮孔及縮松，故此鑄件易在該處產生縮孔及縮松。
3.3 防止措施
3.3.1 內澆口要開設在偏離鑄件熱節處。
3.3.2 模具設計要考慮加強熱節處的冷卻速度，在鑄型熱節處鑲嵌銅塊激冷，以提高熱節處的冷卻速度，防止鑄件產生縮孔、縮松缺陷。
金屬型重力鑄造手柄是一種質量要求高的鑄件，當出現諸如熱裂、針孔、縮孔及縮松等缺陷時應從模具設計、合金熔煉和工藝控制三個方面加以綜合分析，全面加以解決，才能有效克服鑄造缺陷，提高鑄件質量和成品率。
作者簡介：紀漢成，男，1966年出生，工程師，現工
