铸造业里，铸件内部冷铁部位常出现皮下气孔，这个问题让众多厂家感到烦恼。它不仅会损害产品质量，还可能引发客户流失的后果。
皮下气孔的危害
铸造厂对产品质量有着严格的要求。皮下气孔的存在会导致铸件强度和气密性降低，这对使用铸件的机械和设备来说构成重大风险。比如，在那些需要承受高压的设备中，带有皮下气孔的铸件可能会发生泄漏。而且，在客户验收过程中，一旦发现铸件存在大量皮下气孔缺陷，他们往往会选择退货。这种情况直接影响了铸造厂的经济效益。以某厂为例，在2016年6月至9月期间，89件发货中就有24件因皮下气孔缺陷而被退回。
铸造厂持续探索，试图通过各种手段来降低或根除这一瑕疵。面对对产品质量的高要求，皮下气孔问题成为了必须克服的难题。
冷铁材质对比
铸铁厂常用的冷铁材质主要有灰铁和球墨铸铁，石墨冷铁则作为辅助材料。比较灰铸铁冷铁与球墨铸铁冷铁，可以发现诸多差异。在使用次数方面，要确保铸件与冷铁接触面无皮下气孔，球墨铸铁冷铁的使用次数可达灰铸铁冷铁的六倍。这种差异，实际上与它们各自的材质特性紧密相关。
球墨铸铁的组织结构相较于灰铸铁，展现出更明显的优势。具体来说，在热传递和结构稳定性方面，球墨铸铁的性能更为出色。因此，在作为冷铁使用时，它能更有效地调控凝固过程，减少皮下气孔的形成。相反，灰铸铁在冷铁相变时容易出现微裂纹，这不仅影响其使用寿命，还降低了使用效果。
皮下气孔产生原因
皮下气孔的形成并非无因。首先，冷铁在使用过程中会发生变化。比如铸铁材质的冷铁，在反复加热冷却的过程中，会经历循环相变。当温度达到相变点时，由于相变应力，石墨和金属之间会产生微裂纹。这些裂纹容易导致气体生成，进而形成皮下气孔。
客户反馈揭示了问题所在。分析客户反映的质量问题，我们发现，某款产品在铸件内腔冷铁部位，皮下气孔的比例高达产品总数的22%。此外，经过机加工处理，铸件内腔芯子的冷铁部位也出现了大量皮下气孔。这些都是生产过程中真实遇到的问题。
铸造工艺改进举措
针对皮下气孔问题，铸造厂实施了多项措施。首先，对浇注系统进行了调整，将内浇道数量从原先的2个增至4个。在2016年生产阶段，这一改动旨在提升铸件型腔中铁液温度的均匀性和一致性。
第二点，要求将单箱的浇注速度控制在30到40秒内完成。这样的速度比通常的50到55秒要快，这样做能有效避免铁水在模具内部流动区域过快降温，这对防止气泡的产生具有非常重要的作用。
球墨铸铁冷铁改进措施
对球墨铸铁冷铁进行了积极的改良。将冷铁材质更换为-10材质。同时，为了解决球墨铸铁冷铁的变形问题，特别增加了拉筋的反形状设计。
改进后的效果显著可见。加工后的反馈显示，球墨铸铁铸件在重复使用20次后，并未出现皮下气孔的缺陷。因此，我们决定将冷铁的使用次数定为20次进行量产。截至目前，客户尚未反馈因冷铁引起的皮下气孔缺陷铸件的情况。
检验成果与结论
经过验证，这一改进效果显著。数据显示，在规定使用次数内，球墨铸铁冷铁与铸件内腔接触处并未出现皮下气孔缺陷。由此可知，在当前铸造厂的生产环境中，选用-10材质的球墨铸铁冷铁，无疑是正确的决策。
那么，其他铸造厂若想取得类似效果，是否也应效仿此法？期待读者留言交流。若觉得本文有益，别忘了点赞并转发。
