模鍛件可能產生的缺陷有:表面起泡、表面夾渣、塌陷、擦傷和氣孔。
表面起泡
制件表皮下被壓扁的氣孔,在鍛件脫模或熱處理加熱時,因熱脹將表面鼓起氣泡。產生原因有:
1.凹模中未燃盡、未揮發的涂料過多,或模膛排氣不好,使澆注中產生氣體浸入液態金屬內部;
2.擠壓速度過快,使液態金屬填充模膛時產生渦流而卷人大量氣體;
3.液態金屬含氣體太多,加壓前析出的氣泡來不及逸出,被壓扁在表皮下。
改進措施:
1.適當提高模溫,并采用噴涂方法,使涂料在澆注前已干固;
2.施壓要慢而平穩;
3.注重液態金屬除氣操作;
4.模具設計應考慮排氣措施。
表面夾渣
表面夾渣是在液態模鍛過程中,部分涂料或氧化皮被擠入制件表層,在淬火時呈現皺皮或氧化渣麻點。產生原因有:
1.涂料過多或未干固就進行澆注,使涂料帶入液態金屬中,有的還與金屬液發生作用,形成化合物夾雜。
2.沖頭加壓時,使已自由凝固的結晶硬殼發生大的皺褶變形,將涂料、氧化皮等擠入制件表層中。
防止對策:
1.適當提高模溫,涂料必須噴涂均勻、干固;
2.加壓前停留時間盡量短,保證加壓時已凝固層不太厚且溫度高,不易發生大的皺褶變形。
表面粘焊與粒狀溢出物
制件脫模時,在模芯表層留有粘焊物,并使制件內表面粗糙,嚴重時在制件內孔衣面有許多豆粒狀金屬粒溢出,其最大直徑可達2mm。
產生原因是,澆注溫度和模溫過高,保壓時間又不足,制件未凝固即開模取件。由于制件表層下未凝固金屬液被吸出,輕者粘焊于模芯表面,嚴重時形成粒狀物溢出,并分布于鍛件內表面。
防止對策:保壓時間應足夠,即制件凝固結束后才允許脫模。
塌陷
擠壓過程中卷入的空氣及從金屬液中析出的氣體造成的反壓,有可能使制件的細小之處產生塌陷。防止的對策有:
1.加大模子與沖頭的間隙,改善通氣狀態:
2.少涂些潤滑劑,多了會堵寒通氣孔;
3.發現制件有塌陷,可在模具相應放位增加通氣孔的敎目;
4.采用組合式模具。
擦傷
1.模具的脫模斜度太小,模膛表面粗糙或表面有傷殘等,使制件脫模困難造成擦傷;
2.澆注溫度和模溫過高、涂料不足或澆注時金屬液流對模膛沖刷作用劇烈,造成金屬與模膛粘焊,脫模時將制件擦傷,其至撕裂。
預防對策有:
1.在固定部位擦傷時,要修復模具、修正脫模斜度,打光壓痕;
2.擦傷無一定部位時,在擦傷部分相應的模具上增敷涂料;
3.對于因粘模造成的擦傷,采用降低澆注溫度,控制模溫,調整涂料品種和涂敷方法,修復易粘焊模膛部位。
氣孔
金屬在熔融狀態時能溶解大量氣體。在冷凝過程中由于溶解度隨溫度降低而急劇減小,致使氣體從液態金屬中釋放出來。若此時尚未凝固的金屬液被已凝固殼包圍,逸出的氣體無法排除,就包在金屬中,形成一個個氣孔。它具有光滑的表面,形狀規則成圓形或橢圓形。形成原因如下:
1.由于爐料不干凈或熔煉度過高,使金屬液含有大量的氣體,在隨后的結晶凝固中來不及浮至液面逸出,產生析出性氣孔。氣孔壁具有光亮的金屬光澤;
2.擠壓速度過快,液態金屬充模流動時產生渦流而卷入大量氣體,形成侵蝕性氣孔。由于金屬在高溫時與空氣中氧化作用而發生氧化,致使氣孔壁呈灰褐色或暗色;
3.由于模溫低,涂料積聚,致使澆注前涂料未干固。與金屬液發生化學反應,形成反應性氣孔;
4.澆注至開始加壓的時間間隔太長,由于液態金屬表而紡殼或粘度增加,使液態金屬因冷卻析出的氣泡不能順利逸出,在隨后加壓中,被保留或壓扁在鍛件中。