气孔是铸造生产中最常见的缺陷之一。在铸件的废品中,气孔占有很大的比例。据统计由于气孔导致的铸件废品占铸件废品总数的1/3左右。气孔和针孔都是由气体在铸件凝固前没有从金属中逸出而形成的一种孔洞类缺陷。如何消除气孔,是当前生产上十分关切的问题。

        1、气孔的形状特征

        气孔是出现在铸件内部或表层,截面形状呈圆形、椭圆形、腰圆形、梨形或针头状,孤立存在或成群分布的孔洞。针孔是细小弥散分布的形状如针头的气孔。气孔常与夹杂物或缩松同时存在。气孔的目视特征是区分气孔、缩松、缩孔、砂眼的基本依据。由于气孔形成的原因很多、很复杂,因此气孔的目视特征也是千变万化。气孔的典型目视特征如下。

        气孔的形状一般为圆形或近似于圆形的团球状孔洞;其他形状有泪滴形、梨形、蠕虫状、针状、晶间裂隙状等气孔;气孔孔壁比较光滑而发亮,具有金属光泽,颜色有时发蓝、有时发暗。灰铸铁气孔表面还覆盖着一薄层片状石墨或碳膜。当用扫描电镜观察灰铸铁的气孔孔壁时,其孔壁表面呈现凸凹不平的图像,但起伏较缩松、缩孔的内壁平滑;气孔的大小变化很大,有的直径很小,1mm左右,犹如针尖,有的很大可达几毫米。气孔常出现在铸件的表面、内部或皮下。有些气孔呈弥散状分布在铸件的皮下,待机械加工后就暴露出来。有些表面气孔与内部气孔相互贯通呈现在铸件的表面。

        2、气孔的种类

铸件中的气孔有各种各样,其产生原因也各不相同,分类方法也不同。按气体的来源不同,可将气孔分为四大类。

 一类为卷入气孔。在浇注、充型过程中因气体卷入金属液中而在铸件内形成的气孔。卷入气孔一般为孤立存在的大气孔,形状通常为圆形或椭圆形,位置不定,一般偏在铸件中上部。

        二类为反应气孔。由金属液与型、芯在接口上或金属液内部某些成分之间发生化学反应而形成的成群分布的气子L。反应气孔一般为针孔。有时反应气孔形成皮下气孔,位于铸件表层,形状呈针头形或细长圆形。由金属液内成分之间发生化学反应所产生的反应气孔一般弥散成群分布在铸件整个断面上或局部区域。位于铸件上部的反应气孔常伴有夹渣。

        三类为侵入气孔。由铸型、型芯、涂料、芯撑、冷铁等外部因素产生的气体侵入铸件而形成的气孔。侵入气孔多呈梨形或椭圆形,位于铸件表层或近表层,比较集中,尺寸较大,孔壁光滑,表面常呈氧化色或蓝色。梨尖一般指向气体侵入的方向。侵入的气体一般为水蒸气、一氧化碳、氮气、碳氢化合物等气体。

        四类为析出气孔。由溶解在金属液中的气体在铸件冷却成形过程中析出而形成的气孔。由于形成气体来源于金属本身,所以也叫内生式气孔。由于氢的析出而形成的析出气孔,常称为氢气孔。析出气孔多呈细小圆形或针头状,成群分布在铸件断面或某一局部区域内,内壁较光滑而明亮,呈金属本色。由于铝合金的吸气性较大,铸件的析出气孔通常表现为针孔。在铸件热节和厚断面处较严重。