針孔缺陷是鑄件常見的一種鑄造缺陷。它一般是不外露的皮下氣孔，多見于鑄件上部、鑄型中金屬液流前沿的匯集處，在一個鑄件上出現(xiàn)的數(shù)量可多可少。它屬于析出性氣孔，主要是金屬液凝固時，氣體在金屬液中的溶解度變小，從而氣泡生核、長大，最后析出變成針孔。
針孔一般是由溶解在金屬液中的氫氣和氮?dú)庑纬傻?，多?shù)情況下是以析出氫為誘因，然后氮向已形成的氣泡中擴(kuò)散。
我們今天就來學(xué)習(xí)針孔形成的原因以及改善的方法。
首先我們來看看針孔產(chǎn)生的機(jī)理：就像我們上面所說的一樣，針孔的產(chǎn)生是由于金屬在熔化時會吸收氣體。這里面就包括氫氣、氧氣以及氮?dú)獾鹊?。一般來說，氫氣和氮?dú)夂苌倥c金屬發(fā)生反應(yīng)。它們在金屬液中往往以原子狀態(tài)存在。它們在金屬液中的溶解度是與金屬液的溫度有關(guān)聯(lián)的。溫度越高，溶解度越大，也就是金屬液吸氣越多。這也就是我們?yōu)槭裁丛诮饘偃蹮挄r需要實行保護(hù)的原因。隨著金屬液澆注進(jìn)型腔后，金屬液溫度急劇下降，氫和氮的溶解度也快速下降，這個時候就要從金屬液中析出。然后生核、原子變?yōu)榉肿?，最后變成氣體，析出形成針孔。
還有一種原因是在熔模鑄造過程中，型殼沒有燒透，型殼中的化學(xué)結(jié)合水被高溫的金屬液烘烤釋放出來，發(fā)生分解，從而產(chǎn)生針孔缺陷。
它的形狀是孔狀的，尺寸較小，資料上介紹1/8"或者更小。我們因為做鋁合金鑄件比較多，一般來說，在鋁合金斷面上有不同于鋁金屬顏色的白色吳莊的密密麻麻的就是針孔。大家可以參考一下上面的圖。
它一般會出現(xiàn)在鑄件的局部或者整個斷面上，但多數(shù)情況下最后凝固的部位針孔現(xiàn)象往往比較嚴(yán)重。
從外觀上看，它跟氣孔、熔渣以及型殼焙燒不充分比較類似，因此，有時也管它叫冶金氣孔。針孔缺陷通常比氣體、熔渣渣或型殼被燒不透產(chǎn)生的氣孔更小，頻率更高。這種缺陷在普通碳素鋼和低合金鋼中比在高合金鋼中更常見。
我們來看看它產(chǎn)生的原因有哪些。
1.第一方面來自型殼。原因在于型殼中的結(jié)合水在脫蠟后沒有完全干燥，再一個是型殼焙燒的溫度相對較低，導(dǎo)致有大量的水分被高溫的金屬液分解吸收。因此，除了脫蠟后型殼應(yīng)擱置一定時間以外，還應(yīng)該提高型殼焙燒溫度 ，讓型殼中的結(jié)合水充分燒盡。
2.第二方面來自金屬液。原因在于金屬液中溶解了大量的氫氧氮導(dǎo)致針孔的產(chǎn)生。因此，我們首先應(yīng)該在原材料采購上引起注意，盡量采購少氣的原材料；其次在原材料的處理上多下功夫，使用干凈、無銹、干燥的金屬材料，杜絕這些氫氧氮的攜帶物。
第三方面來自澆注使用工具。不管我們使用什么澆注工具，在使用前必須充分預(yù)熱，減少帶水的可能性。
第四方面來自脫氧精煉操作。這個不僅僅事關(guān)針孔，也關(guān)乎鑄件的整體質(zhì)量性能等，因此，必須規(guī)范脫氧除氣。一般來說，鋁合金熔煉精煉過后要檢查樣塊的致密度，黑色金屬脫完氧后也可以通過檢查樣塊表面的凹凸來判斷脫氧的好壞。
最后一方面來自金屬熔煉時的高溫。高溫導(dǎo)致金屬液吸氣很多。因此，在熔煉或者澆注時，盡量采用保護(hù)性氣體，確保金屬吸氣減少。
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