在鑄鋼件生產(chǎn)中，裂紋是一種極易產(chǎn)生的鑄造結(jié)構(gòu)，鑄鋼件裂紋又分為熱裂紋和冷裂紋。據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)顯示，由于熱裂紋造成的廢品約占廢品總數(shù)的20%以上，由此可見(jiàn)，熟知熱裂紋產(chǎn)生的機(jī)理原因與預(yù)防方法，是非常重要的。

　　什么是熱裂?

　　裂紋外形彎彎曲曲，斷口很不規(guī)則 呈藕斷絲連狀，而且表面較寬，越到里面越窄，屬熱裂。其機(jī)理是：鋼水注入型腔后開(kāi)始冷凝，當(dāng)結(jié)晶骨架已經(jīng)形成并開(kāi)始線收縮后.由于此時(shí)內(nèi)部鋼水并未完成凝固成固態(tài) 使收縮受阻，鑄件中就會(huì)產(chǎn)生應(yīng)力或塑性變形.當(dāng)它們超過(guò)在此高溫下的材質(zhì)強(qiáng)度*時(shí)，鑄件就會(huì)開(kāi)裂。

　　熱裂紋的形貌和特征

　　熱裂紋是鑄件在凝固末期或凝固后不久尚處于強(qiáng)度和塑性很低狀態(tài)下，因鑄件固態(tài)收縮受阻而引起的裂紋。熱裂紋是鑄鋼件、可鍛鑄鐵件和某些輕合金鑄件生產(chǎn)中常見(jiàn)的鑄造缺陷之一。熱裂紋在晶界萌生并沿晶界擴(kuò)展，其形狀粗細(xì)不均，曲折而不規(guī)則。裂紋的表面呈氧化色，無(wú)金屬光澤。鑄鋼件裂紋表面近似黑色，而鋁合金則呈暗灰色。外裂紋肉眼可見(jiàn)，可根據(jù)外形和斷口特征與冷裂區(qū)分。

　　熱裂紋又可分為外裂紋和內(nèi)裂紋。在鑄件表面可以看到的熱裂紋稱為外裂紋。外裂紋常產(chǎn)生在鑄件的拐角處、截面厚度急劇變化處或局部疑固緩慢處、容易產(chǎn)生應(yīng)力集中的地方。其特征是表面寬內(nèi)部窄，呈撕裂狀。有時(shí)斷口會(huì)貫穿整個(gè)鑄件斷面。熱裂紋的另一特征是裂紋沿晶粒邊界分布。內(nèi)裂紋一般發(fā)生在鑄件內(nèi)部*后凝固的部位裂紋形狀很不規(guī)則，斷面常伴有樹(shù)枝晶，通常情況下，內(nèi)裂紋不會(huì)延伸到鑄件表面。

　　熱裂紋形成的原因

　　形成熱裂紋的理論原因和實(shí)際原因很多，但根本原因是鑄件的凝固方式和凝固時(shí)期鑄件的熱應(yīng)力和收縮應(yīng)力。

　　液體金屬澆入到鑄型后，熱量散失主要是通過(guò)型壁，所以，凝固總是從鑄件表面開(kāi)始。當(dāng)凝固后期出現(xiàn)大量的枝晶并搭接成完整的骨架時(shí)，固態(tài)收縮開(kāi)始產(chǎn)生。但此時(shí)枝晶之間還存在一層尚未凝固舶液體金屬薄膜(液膜)，如果鑄件收縮不受任何阻礙，那么枝晶骨架可以自由收縮，不受力的作用。當(dāng)枝晶骨架的收縮受到砂型或砂芯等的阻礙時(shí)，不能自由收縮就會(huì)產(chǎn)生拉應(yīng)力。當(dāng)拉應(yīng)力超過(guò)其材料強(qiáng)度*時(shí)，枝晶之間就會(huì)產(chǎn)生開(kāi)裂。如果枝晶骨架被拉開(kāi)的速度很慢，而且被拉開(kāi)部分周圍有足夠的金屬液及時(shí)流入拉裂處并補(bǔ)充，那么鑄件不會(huì)產(chǎn)生熱裂紋。相反，如果開(kāi)裂處得不到金屬液的補(bǔ)充，鑄件就會(huì)出現(xiàn)熱裂紋。

　　熱裂紋產(chǎn)生的原因體現(xiàn)在工藝和鑄件結(jié)構(gòu)方面其中有：鑄件壁厚不均勻，內(nèi)角太小;搭接部位分叉太多，鑄件外框、肋板等阻礙鑄件正常收縮;澆冒口系統(tǒng)阻礙鑄件正常收縮，如澆冒口靠近箱帶或澆冒口之間型砂強(qiáng)度很高，限制了鑄件的自由收縮;冒口太小或太大;合金線收縮率太大;合金中低熔點(diǎn)相形成元素超標(biāo)，鑄鋼鑄鐵中硫、磷含量高;鑄件開(kāi)箱落砂過(guò)早，冷卻過(guò)快。

　　熱裂紋預(yù)防措施

　　(1)、改善鑄件結(jié)構(gòu)

　　壁厚力求均勻，轉(zhuǎn)角處應(yīng)作出過(guò)渡圓角，減少應(yīng)力集中現(xiàn)象。輪類鑄件的輪輻必要時(shí)可做成彎曲狀。

　　(2)、提高合金材料的熔煉質(zhì)量

　　采用精煉和除氣工藝去除金屬液中的氧化夾雜和氣體等?？刂朴泻﹄s質(zhì)的含量，采用合理的熔煉工藝，防止產(chǎn)生冷裂紋。

　　(3)、采用正確的鑄造工藝措施

　　使鑄件實(shí)現(xiàn)同時(shí)凝固 不僅有利于防止熱裂紋，也有助于防止冷裂紋。合理設(shè)置澆冒口的位置和尺寸，使鑄件各部分的冷卻速度盡量均勻一致，減少冷裂紋傾向。