鑄造密度不足怎麼辦

① 高溫合金薄壁鑄件k4169出現熱裂與澆不足的原因與改進措施

GH4169（GH169）高溫合金

GH4169合金是以體心四方的γ"和面心立方的γ′相沉澱強化的鎳基高溫合金，在-253～700℃溫度范圍內具有良好的綜合性能,650℃以下的屈服強度居變形高溫合金的首位,並具有良好的抗疲勞、抗輻射、抗氧化、耐腐蝕性能,以及良好的加工性能、焊接性能和長期組織穩定性，能夠製造各種形狀復雜的零部件，在宇航、核能、石油工業中，在上述溫度范圍內獲得了極為廣泛的應用。

該合金的另一特點是合金組織對熱加工工藝特別敏感，掌握合金中相析出和溶解規律及組織與工藝、性能間的相互關系，可針對不同的使用要求制定合理、可行的工藝規程，就能獲得可滿足不同強度級別和使用要求的各種零件。供應的品種有鍛件、鍛棒、軋棒、冷軋棒、圓餅、環件、板、帶、絲、管等。可製成盤、環、葉片、軸、緊固件和彈性元件、板材結構件、機匣等零部件在航空上長期使用。

GH4169 材料牌號GH4169(GH169)

GH4169 相近牌號Inconel 718(美國),NC19FeNb(法國)

GH4169 材料的技術標准

GJB 2612-1996 《焊接用高溫合金冷拉絲材規范》

HB 6702-1993 《WZ8系列用GH4169合金棒材》

GJB 3165 《航空承力件用高溫合金熱軋和鍛制棒材規范》

GJB 1952 《航空用高溫合金冷軋薄板規范》

GJB 1953 《航空發動機轉動件用高溫合金熱軋棒材規范》

GJB 2612 《焊接用高溫合金冷拉絲材規范》

GJB 3317 《航空用高溫合金熱軋板材規范》

GJB 2297 《航空用高溫合金冷拔（軋）無縫管規范》

GJB 3020 《航空用高溫合金環坯規范》

GJB 3167 《冷鐓用高溫合金冷拉絲材規范》

GJB 3318 《航空用高溫合金冷軋帶材規范》

GJB 2611 《航空用高溫合金冷拉棒材規范》

YB/T5247 《焊接用高溫合金冷拉絲》

YB/T5249 《冷鐓用高溫合金冷拉絲》

YB/T5245 《普通承力件用高溫合金熱軋和鍛制棒材》

GB/T14993 《轉動部件用高溫合金熱軋棒材》

GB/T14994 《高溫合金冷拉棒材》

GB/T14995 《高溫合金熱軋板》

GB/T14996 《高溫合金冷軋薄板》

GB/T14997 《高溫合金鍛制圓餅》

GB/T14998 《高溫合金坯件毛壞》

GB/T14992 《高溫合金和金屬間化合物高溫材料的分類和牌號》

HB 5199 《航空用高溫合金冷軋薄板》

HB 5198 《航空葉片用變形高溫合金棒材》

HB 5189 《航空葉片用變形高溫合金棒材》

HB 6072 《WZ8系列用GH4169合金棒材》

GH4169化學成分：%

C P S Mn Si Ni Cr Cu Al Co Mo Ti Nb Fe

≤0.08 ≤0.015 ≤0.02 ≤0.35 ≤0.35 50.0~55.0 17.0~21.0 ≤0.30 0.20~0.80 ≤1.00 2.80~3.30 0.65~1.15 4.75~5.50 餘量

餘量該合金的化學成分分為3類：標准成分、優質成分、高純成分。優質成分的在標准成分的基礎上降碳增鈮，從而減少碳化鈮的數量，減少疲勞源和增加強化相的數量，提高抗疲勞性能和材料強度。同時減少有害雜質和氣體含量。高純成分是在優質標准基礎上降低硫和有害雜質的含量，提高材料純度和綜合性能。

核能應用的GH4169合金，需控制硼含量（其他元素成分不變），具體含量由供需雙方協商確定。

當ω（B）≤0.002%時，為與宇航工業用的GH4169合金加以區別，合金牌號為GH4169A。

GH4169 熱處理制度

合金具有不同的熱處理制度，以控制晶粒度、控制δ相形貌、分布和數量，從而獲得不同級別的

力學性能。合金熱處理制度分3類：

Ⅰ：(1010～1065)℃±10℃，1h，油冷、空冷或水冷+720℃±5℃，8h，以50℃/h 爐冷至620℃±5℃，8h，空冷。

經此制度處理的材料晶粒粗化，晶界和晶內均無δ相，存在缺口敏感性，但對提高沖擊性能和抵抗低溫氫脆有利。

Ⅱ：(950～980)℃±10℃，1h，油冷、空冷或水冷+720℃±5℃，8h，以50℃/h 爐冷至620℃±5℃，8h，空冷。

經此制度處理的材料有δ相，有利於消除缺口敏感性，是最常用的熱處理制度，也稱為標准熱處理制度。

Ⅲ：720℃±5℃，8h,以50℃/h爐冷至620℃±5℃，8h，空冷。

經此制度處理後，材料中的δ相較少，能提高材料的強度和沖擊性能。該制度也稱為直接時效熱處理制度。

GH4169 品種規格和供應狀態

可以供應模鍛件（盤、整體鍛件）、餅、環、棒（鍛棒、軋棒、冷拉棒）、板、絲、帶、管、不同形狀和尺寸的緊固件、彈性元件等、交貨狀態由供需雙方商定。絲材以商定的交貨狀態成盤狀交貨。

GH4169 熔煉和鑄造工藝

合金的冶煉工藝分為3類：真空感應加電渣重熔；真空感應加真空電弧重熔；真空感應加電渣重熔加真空電弧重熔。可根據零件的使用要求，選擇所需的冶煉工藝，滿足應用要求。

GH4169 應用概況與特殊要求

製造航空和航天發動機中的各種靜止件和轉動件，如盤、環件、機匣、軸、葉片、緊固件、彈性元件、燃氣導管、密封元件等和焊接結構件；製造核能工業應用的各種彈性元件和格架；製造石油和化工領域應用的零件及其他零件。

近年來，在對該合金研究不斷深化和對該合金應用不斷擴大的基礎上，為提高質量和降低成本，發展了很多新工藝：真空電弧重熔是採用氦氣冷卻工藝，有效減輕鈮偏析；採用噴射成型工藝，生產環件，降低生產成本和縮短生產周期；採用超塑成型工藝，擴大產品的生產范圍。

GH4169 熔化溫度范圍1260～1320℃。

GH4169密度ρ=8.24g/cm3。

GH4169磁性能合金無磁性。

GH4169相變溫度

γ"相是該合金的主要強化相，其最高穩定溫度是650℃，開始固熔溫度為840～870℃，完全固熔溫度是950℃，γ′相也是該合金的強化相，但數量少於γ"相，其析出溫度是600℃，完全熔解溫度是840℃；δ相的開始析出溫度是700℃，析出峰溫度是940℃，980℃開始熔解，完全熔解溫度是1020℃。

GH4169合金組織結構

合金標准熱處理狀態的組織由γ基體、γ′、γ"、δ、NbC相組成。γ"(Ni3Nb)相是主要強化相，為體心四方有序結構的亞穩定相，呈圓盤狀在基體中彌散共格析出，在長期時效或長期應用期間，有向δ相轉變的趨勢，使強度下降。γ′(Ni3(Al、Ti))相的數量次於γ"相，呈球狀彌散析出，對合金起一部分強化作用。δ相主要在晶界析出，其形貌與鍛造期間的終鍛溫度有關，終鍛溫度在900℃，形成針狀，在晶界和晶內析出；終鍛溫度達930℃，δ相呈顆粒狀，均勻分布；終鍛溫度達950℃，δ相呈短棒狀，分布於晶界為主；終鍛溫度達980℃，在晶界析出少量針狀δ相，鍛件出現持久缺口敏感性。終鍛溫度達到1020℃或更高，鍛件中無δ相析出，晶粒隨之粗化，鍛件有持久缺口敏感性。鍛造過程中，δ相在晶界析出，能起到釘扎作用，阻礙晶粒粗化。

L相是變形GH4169合金中不允許存在的相，該相富鈮，存在於鑄錠枝晶間，降低鑄錠初熔點，鑄錠

中L相固溶溫度和均勻化時間的關系。

GH4169工藝性能與要求

因GH4169合金中鈮含量高，合金中的鈮偏析程度與冶金工藝直接相關。電渣重熔和真空電弧熔煉的熔煉速度和電極棒的質量狀態直接影響材質的優劣。熔速快，易形成富鈮的黑斑；熔速慢，會形成貧鈮的白斑；電極棒表面質量差和電極棒內部有裂紋，均易導致白斑的形成，所以，提高電極棒質量和控制熔速及提高鋼錠的凝固速率是冶煉工藝的關鍵因素。為避免鋼錠中的元素偏析過重，至今採用的鋼錠直徑不大於508mm。

均勻化工藝必須確保鋼錠中的L相完全熔解。鋼錠兩階段均勻化和中間坯二次均勻化處理的時間，根據鋼錠和中間坯的直徑而定。均勻化工藝的控制與材料中的鈮偏析程度直接相關。

目前生產中採用的1160℃，20h±1180℃，44h的均勻化工藝，尚不足以消除鋼錠中心的偏析，因此建議採用以下均勻化工藝：

1. 1150～1160℃，20～30h+1180～1190℃，110～130h；

2. 1160℃，24h+1200℃，70h[20]。

經均勻化處理的合金具有良好的熱加工性能，鋼錠的開坯加熱溫度不得超過1120℃。鍛件的鍛造工藝應根據鍛件使用狀況和應用要求，結合生產廠的生產條件而定。開坯和生產鍛件是，中間退火溫度和終鍛溫度必須根據零件所要求的組織狀態和性能來確定，一般情況下，鍛造的終鍛溫度控制在930～950℃之間為宜。

GH4169焊接性能

合金具有滿意的焊接性能，可用氬弧焊、電子束焊、縫焊、點焊等方法進行焊接。

對直接時效狀態的零部件，推薦採用慣性摩擦焊以保持其強化效果，選用合適的摩擦焊工藝參數，在保留細晶組織的同時，焊縫邊緣及熱影響區還可以保留強化相γ′和γ"以及δ相，因此對接頭性能無明顯影響，對直接時效的鍛件，可在鍛造狀態進行摩擦焊，焊後再進行直接時效處理（制度Ⅲ），可獲得持久強度很高的焊接接頭。

GH4169零件熱處理工藝

航空零件的熱處理通常按1.5條規定的Ⅱ、Ⅲ兩種制度，即標准熱處理制度和直接時效熱處理制度進行。再有技術依據的條件下，也可採用其他制度熱處理。按標准制度熱處理時，固溶處理可在950～980℃范圍內，在選定的溫度±10℃下進行。

GH4169表面處理工藝

必要時可對零件表面局面進行噴丸強化、孔擠壓強化或螺紋滾壓強化工序，使零件在交變載荷條件下工作的壽命成倍增長。

對要求噴塗耐磨封嚴塗層的零件，可採用等離子噴塗或爆炸噴塗工藝，以爆炸噴塗為佳，爆炸噴塗塗層與基體結合強度高，塗層緻密、硬度高、孔隙率低，耐磨性好。

GH4169切削加工與磨削性能

合金可滿意地進行切削加工。

機械加工時必須確保圓弧達到設計要求和平滑過渡，不允許在機械加工、裝配或運輸中出現尖角、坑與劃傷缺口，因為在這些缺陷出，可形成過量的應力集中，在使用中會導致嚴重事故的發生。

② 如何解決鑄造缺陷

鑄造鑄鐵件常見的缺陷有：氣孔、粘砂、夾砂、砂眼、脹砂、冷隔、澆不足、縮松、縮孔、缺肉，肉瘤等 。

1、氣孔：氣體在金屬液結殼之前未及時逸出，在鑄件內生成的孔洞類缺陷。氣孔的內壁光滑，明亮或帶有輕微的氧化色。鑄件中產生氣孔後，將 會減小其有效承載面積，且在氣孔周圍會引起應力集中而降低鑄件的抗沖擊性和抗疲勞性。氣孔還會降低鑄件的緻密性，致使某些要求承受水壓試驗的鑄件報廢。另外，氣孔對鑄件的耐腐蝕性和耐熱性也有不良的影響。此類問題可採用美嘉華技術修補鑄造缺陷，簡便易行，省時省工，且修復治理效果良好，並且可以針對銅、鐵、鋼、鋁等不同材質進行修復，替代焊補工藝，避免應力損壞，為企業挽回巨大經濟損失。

防止氣孔的產生：降低金屬液中的含氣量，增大砂型的透氣性，以及在型腔的最高處增設出氣冒口等。

2、粘砂：鑄件表面上粘附有一層難以清除的砂粒稱為粘砂。粘砂既影響鑄件外觀，又增加鑄件清理和切削加工的工作量，甚至會影響機器的壽命 。

防止粘砂：在型砂中加入煤粉，以及在鑄型表面塗刷防粘砂塗料等。

3、夾砂：在鑄件表面形成的溝槽和疤痕缺陷，在用濕型鑄造厚大平板類鑄件時極易產生。

鑄件中產生夾砂的部位大多是與砂型上表面相接觸的地方，型腔上表面受金屬液輻射熱的作用，容易拱起和翹曲，當翹起的砂層受金屬液流不斷沖刷時可能斷裂破碎，留在原處或被帶入其它部位。鑄件的上表面越大，型砂體積膨脹越大，形成夾砂的傾向性也越大。

4、砂眼 ：在鑄件內部或表面充塞著型砂的孔洞類缺陷。此類問題可採用美嘉華技術修補鑄造缺陷，簡便易行，省時省工，且修復治理效果良好，並且可以針對銅、鐵、鋼、鋁等不同材質進行修復，替代焊補工藝，避免應力損壞，為企業挽回巨大經濟損失。

5、脹砂 ：澆注時在金屬液的壓力作用下，鑄型型壁移動，鑄件局部脹大形成的缺陷。為了防止脹砂，應提高砂型強度、砂箱剛度、加大合箱時 的壓箱力或緊固力，並適當降低澆注溫度，使金屬液的表面提早結殼，以降低金屬液對鑄型的壓力 。

6、冷隔和澆不足 ：液態金屬充型能力不足，或充型條件較差，在型腔被填滿之前，金屬液便停止流動，將使鑄件產生澆不足或冷隔缺陷。澆不足 時，會使鑄件不能獲得完整的形狀；冷隔時，鑄件雖可獲得完整的外形，但因存有未完全融合的接縫，鑄件的力學性能嚴重受損。

防止澆不足和冷隔：提高澆注溫度與澆注速度。

鑄造缺陷的解決方法：鑄造缺陷如氣孔、縮孔、砂眼、粘砂和裂紋等，鑄造缺陷一直是鑄造行業無法避免和難以解決的問題。修復不合格鑄件，常規方法主要是進行焊補，需要熟練工人，耗費時間，並消耗大量材料。有時受部件材質的影響，焊接還會導致損壞加劇，造成部件報廢，加大了企業設備的生產成本。採用美嘉華技術修補鑄造缺陷，簡便易行，省時省工，且修復治理效果良好，並且可以針對銅、鐵、鋼、鋁等不同材質進行修復，替代焊補工藝，避免應力損壞，為企業挽回巨大經濟損失。

鑄才網為您解答。

③ 常見的鑄造缺陷有哪些形成的原因及解決辦法

鑄造縮孔、鑄件表面粗糙不光潔、鑄件發生龜裂、球狀突起和鑄件飛邊這是常見的五種鑄造缺陷，下面就詳細介紹一下形成原因和解決辦法。

鑄造縮孔

原因：有合金凝固收縮產生鑄造縮孔和合金溶解時吸收了大量的空氣中的氧氣、氮氣等，合金凝固時放出氣體造成鑄造縮孔。

解決的辦法：

1、放置儲金球；

2、加粗鑄道的直徑或減短鑄道的長度；

3、增加金屬的用量。

鑄件表面粗糙不光潔

原因：型腔表面粗糙和熔化的金屬與型腔表面產生了化學反應，主要體現出下列情況。

1、包埋料粒子粗，攪拌後不細膩；

2、包埋料固化後直接放入茂福爐中焙燒，水分過多；

3、陪燒的升溫速度過快,型腔中的不同位置產生膨脹差，使型腔內面剝落；

4、焙燒的最高溫度過高或焙燒時間過長，使型腔內面過於乾燥等；

5、金屬的熔化溫度或鑄圈的焙燒的溫度過高，使金屬與型腔產生反應，鑄件表面燒粘了包埋料；

6、鑄型的焙燒不充分，已熔化的金屬鑄入時，引起包埋料的分解，發生較多的氣體,在鑄件表面產生麻點；

7、熔化的金屬鑄入後，造成型腔中局部的溫度過高，鑄件表面產生局部的粗糙。

解決的辦法：

1、不要過度熔化金屬；

2、鑄型的焙燒溫度不要過高；

3、鑄型的焙燒溫度不要過低(磷酸鹽包埋料的焙燒溫度為800度-900度)；

4、避免發生組織面向鑄道方向出現凹陷的現象；

5、在蠟型上塗布防止燒粘的液體。

鑄件發生龜裂

原因：1、通常因該處的金屬凝固過快，產生鑄造缺陷(接縫)；2、因高溫產生的龜裂。

解決的辦法：使用強度低的包埋料，盡量降低金屬的鑄入溫度，不使用延展性小的.較脆的合金。

球狀突起

原因：包埋料調和後殘留的空氣(氣泡)停留在蠟型的表面而造成。

解決的辦法：

1、真空調和包埋料，採用真空包埋後效果更好；

2、包埋前在蠟型的表面噴射界面活性劑；

3、先把包埋料塗布在蠟型上；

4、採用加壓包埋的方法，擠出氣泡；

5、包埋時留意蠟型的方向，蠟型與鑄道連接處的下方不要有凹陷；

6、防止包埋時混入氣泡；

7、灌滿鑄圈後不得再震盪。

鑄件飛邊

原因：因鑄圈龜裂，熔化的金屬流入型腔的裂紋中。

解決的辦法:

1、改變包埋條件。使用強度較高的包埋料，石膏類包埋料的強度低於磷酸鹽類包埋料，故使用時應謹慎，盡量使用有圈鑄造，無圈鑄造時，鑄圈易產生龜裂。

2、焙燒的條件。勿在包埋料固化後直接焙燒(應在數小時後再焙燒)，應緩緩的升溫，焙燒後立即鑄造，勿重復焙燒鑄圈。

(3)鑄造密度不足怎麼辦擴展閱讀

鑄造缺陷一直是鑄造行業無法避免和難以解決的問題。修復不合格鑄件，常規方法主要是進行焊補，需要熟練工人，耗費時間，並消耗大量材料。有時受部件材質的影響，焊接還會導致損壞加劇，造成部件報廢，加大了企業設備的生產成本。現市面上有一種金屬修補劑專門針對銅、鐵、鋼、鋁等不同材質進行修復，替代焊補工藝，避免應力損壞，為企業挽回巨大經濟損失。

④ 鑄造成品加工硬怎麼辦

澆注溫度是跟你鑄件重量大小有關的，你把你的爐前成分控制（C、Si、Mn、S）主要這幾個元素外加其他你們工藝控制的合金元素、鑄件重量大小寫出來才可以分析下嘛。你加工硬原因可能是多方面的：1、碳當量低2、澆注溫度低導致的孕育衰退3、含Mn量太高導致切削性能差4、孕育量偏少導致薄壁處孕育效果不好而異常的硬5、爐子的配料，廢鋼比例是否太高了

⑤ 鋁合金鑄造疏鬆，解決方法有哪些，最好寫一下原理特別是下面3條的原理

鋁合金的鑄造，由於往往批量比較大，多半用金屬模、澆注機和金屬熔化爐三者合為一體的裝置自動化或者半自動化生產，效率高，成本低。
如果產品出現疏鬆，往往因為鋁合金溶液被壓縮到模具里以後流通不順暢，工件頭部（液態金屬最後流到部位）液態鋁合金冷卻結晶過程中，熱脹冷縮，後續液態金屬未能及時補充造成的缺陷 。很明顯，其他條件不變，
1、提高澆注製造溫度，液態金屬澆注時的比如得到改善流動性，金屬被澆注到模具里冷卻結晶時間會後延長，對避免疏鬆是有好處的；

2、降低鑄造速度。其本質是對單個模具澆注時間延長，避免液態金屬澆注量不足，工件後期結晶過程沒有充分的液態金屬補充而造成的缺陷；
3、檢查金屬熔爐供氣系統、供氣量，是否合乎要求；熔煉鋁合金原的料是否合乎要求，雜質太多，熔煉困難，影響結晶過程，會導致出現缺陷；
4、至於提高冷卻強度，我認為書本知識要靈活掌握運用。為了減少疏鬆出現，我 認為應該採取液態金屬澆注到模具以後，冷卻速度要減慢，使液態金屬有更多時間流向結晶較慢的位置，避免疏鬆出現。
5、如果是新模具試用，還要考慮產品安排（位置數量）澆道、澆口、冒口（位置及其大小）等等。
供參考。

⑥ 鑄造過程中出現澆注不足的現象怎麼解決

原因有：
1、澆注溫度過低，流動性不夠
2、澆注壓頭不夠，澆注速度慢。
解決方案：
1、視鑄件結構和成分，選擇適宜的澆注溫度
2、提高澆注壓頭，快速澆注

⑦ 如鑄件有緻密度要求,如用壓力鑄造方法生產能否滿足要求什麼是真空壓鑄

對鑄件質量、生產周期的要求也越來越苛刻 常見的特種鑄造方法:熔模鑄造,消失模鑄造,金屬型鑄造,壓力鑄造,低壓鑄造,擠壓鑄 造,差壓鑄造,真空吸鑄,離心鑄造

⑧ 低壓鑄造澆不足的原因

澆注速度過慢，鐵水在澆注過程中溫度降低，流動性下降無法充滿型腔；也可能是澆注溫度太低，鐵水流動性差，造成充型不滿。可以嘗試下提高澆注溫度或者加大入水面積來改善澆注情況。

⑨ 壓鑄件密度影響因素有哪些

密度在2.7至2.84范圍內，鑄鋁根據型號不同添加的合金元素不同密度自然也有所差別，一般來講含銅元素高的鋁合金密度比較高。

⑩ 生鐵鑄造中添加什麼能降低生鐵密度

密度降低很不明顯的，鑄造中沒有這樣的技術指標呀，如果一定要降低的，添加一些低密度的金屬了，不過產品性能就影響了