ICS77.150.10 H60 中华人民共和国国家标准 GB/T26492.1—2011 变 形铝及铝合金铸锭及加工产品缺陷 第1部分:铸锭缺陷 Defectsforwroughtaluminiumandaluminiumalloysingotsandproducts— Part1:Defectsforingots 2011-05-12发布 2012-02-01实施 中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局 中国国家标准化管理委员会发布前 言 GB/T26492《变形铝及铝合金铸锭及加工产品缺陷》分为五个部分: ———第1部分:铸锭缺陷; ———第2部分:铸轧带材缺陷; ———第3部分:板、带缺陷; ———第4部分:铝箔缺陷; ———第5部分:管材、棒材、型材、线材缺陷。 本部分为GB/T26492的第1部分。 本部分由全国有色金属标准化技术委员会(SAC/TC243)归口。 本部分负责起草单位:东北轻合金有限责任公司。 本部分参加起草单位:西南铝业(集团)有限责任公司、中国铝业西北铝加工分公司、山东兖矿轻合 金有限责任公司、广东坚美铝型材有限公司、福建省南平铝业有限公司、龙口市丛林铝材有限公司。 本部分主要起草人:吴欣凤、吕新宇、王美琪、李成利、王立娟、李海仙、王贵福、冯彦波、段瑞芬、 郭瑞、谢延翠。 ⅠGB/T26492.1—2011 变形铝及铝合金铸锭及加工产品缺陷 第1部分:铸锭缺陷 1 范围 本部分规定了变形铝及铝合金铸锭产品中常见缺陷的定义、特征,并分析了其主要产生原因。 本部分适用于变形铝及铝合金铸锭缺陷的分析与判定。 2 缺陷定义、特征和主要产生原因 2.1 偏析浮出物(偏析瘤) noduleofsegregation(segregationknoble) 半连续铸造过程中,在铸锭表面上产生的瘤状物称偏析浮出物。宏观组织特征是铸锭表面呈不均 匀的凸起[如图1a)、图1b)],显微组织观察偏析瘤处的第二相比基体的大,分布致密,第二相体积分数 也大,有时在偏析瘤处可发现一次晶[如图1c)]。 主要产生原因: a) 铸造温度高,铸造速度快; b) 结晶器或芯子锥度过大; c) 冷却强度低或结晶器内部缺水; d) 漏斗摆放不正。 a)铸锭表面偏析浮出物 b)偏析浮出物低倍组织 c)偏析浮出物显微组织 图1 偏析浮出物 2.2 冷隔(或成层) coldshut(orstratification) 铸锭表皮上存在的有规律性重叠或靠近表皮内部形成隔层的现象称冷隔。宏观组织表现为不合 1GB/T26492.1—2011 层,低倍组织有明显分层,分层处凹下形成沿铸锭外表面的圆弧状黑色裂纹(如图2)。显微组织冷隔处 为黑色裂纹,裂纹处有非金属夹杂。冷隔一般可通过机械加工方式进行处理。 主要产生原因: a) 铸造速度慢,金属熔体供流少,边部易凝固,继续供给熔体补充不足就提前凝固; b) 铸造温度低,金属熔体流动性不好,靠近结晶器壁处易凝固; c) 铸造漏斗安放不正或漏斗孔堵塞,造成金属液流供给不均; d) 结晶器锥度不当或结晶器变形; e) 漏斗过小,结晶器内液面过低或波动过大; f) 冷却强度过大或冷却不均匀; g) 润滑不均,局部供油过量。 图2 冷隔(或成层)低倍组织 2.3 断流冷隔 breakingcoldshut 在铸造过程中因金属流供应不足造成组织不连续、铸锭表面横截面分层的现象称断流冷隔。 主要产生原因: a) 铸造时金属液面水平控制过低; b) 铸造时漏金属; c) 铸造时因流口堵塞或冷凝、流口太小等原因致使金属液流供应不上。 2.4 竹节 bamboo-ridge 因铸造设备运转问题,铸锭表面上形成的“竹节”状现象。竹节经铸锭车皮可去掉。 主要产生原因: a) 铸造机运行不稳,有停顿现象; b) 无导轨铸造机,导向滑轮夹杂铝或杂物。 2.5 弯曲 bow 铸锭纵向轴线不成一条直线的现象。 主要产生原因: a) 结晶器安装不正或固定不牢,铸造时错动; b) 铸造机运行不稳; c) 铸造机导轨不直或导轨间隙过大,底座不稳; d) 盖板不平,使结晶器歪斜; e) 结晶器变形,锥度不适当或光洁度差,造成局部悬挂产生弯曲; f) 吊运或摆放不当。 2GB/T26492.1—2011 2.6 拉裂 pullcrack 铸造时形成的凝固外壳与结晶器壁的摩擦阻力超出铸锭的本身强度时,在铸锭表面形成拉痕。严 重时在铸锭表面产生横向裂口称为拉裂[如图3a)、图3b)]。有时在裂口处产生流挂。这种缺陷破坏了 铸锭组织的连续性,严重时应为废品。只有当拉痕、拉裂深度不超出铸锭机械加工余量时,可以进行铣 面或车皮处理。 主要产生原因: a) 结晶器内表面不光滑,有毛刺、划痕、润滑不好; b) 结晶器或漏斗安放歪斜,使铸锭下降时一侧产生很大的摩擦阻力; c) 铸造过程中,金属熔体水平忽高忽低造成抱芯子(空心锭)或漏铝而悬挂; d) 铸造速度快、铸造温度高,铸造水压大容易造成拉痕和拉裂; e) 结晶器冷却水结垢; f) 结晶器退火或过烧。 a)扁铸锭拉裂 b)圆铸锭拉裂 图3 拉裂 2.7 竖道皱褶 verticalfold 铸锭宽面沿铸造方向出现的凹下的竖条状缺陷称竖道皱褶。宏观上主要存在于扁锭漏斗对应的两 侧表面上。皱褶沿纵向发展,可能是连续的,也可能是断续的,长度和深度不等(如图4),皱褶严重时可 导致裂纹。 主要产生原因: a) 熔体中B元素含量高; b) 铸造温度低; c) 润滑不好。 图4 扁铸锭竖道皱褶 2.8 偏心 eccentriccentre 空心铸锭内、外圆不同心的现象,偏心的结果导致空心锭壁厚不均。 3GB/T26492.1—2011 主要产生原因: a) 芯子安装不正,铸造机下降时不稳定; b) 铸造工具不符合要求; c) 铸锭弯曲或镗孔不正确。 2.9 缩孔 shrinkagecavity 液体金属凝固时,由于体积收缩而液体金属补缩不足时,凝固后在铸锭尾部中心形成的空腔叫 缩孔。 2.10 热裂纹 hotcrack 金属凝固过程中,在线收缩开始温度至固相点温度的结晶终了区间,由于结晶收缩受到阻碍而产生 拉应力,又由于这个区间含有较多的脆性金属化合物,拉应力超过了该区金属的强度极限时产生的裂纹 叫热裂纹。热裂纹的宏观组织特征为裂纹曲折、分叉或呈网状、圆弧状[如图5a)、图5b)];断口上裂纹 处多呈黄褐色,有氧化现象,裂纹凸凹不平。显微组织特征为裂纹沿晶界开裂,且裂纹处有低熔点共晶 物填充[如图5c)]。 主要产生原因: a) 铸造速度、温度、冷却水压不当,或冷却不均匀; b) 结晶器、盖板变形或结晶器、芯子锥度不当; c) 熔体过热或液体金属停留时间过长; d) 合金化学成分、杂质含量控制不当; e) 铸造时液流分配不均匀; f) 铸造开头或结尾处理不当。 a)热裂纹低倍组织 b)热裂纹处低倍组织的局部放大图 c)热裂纹显微组织 图5 热裂纹 4GB/T26492.1—2011