阀门铸件在生产过程中产生缺陷的原因有哪些？

在阀门铸件的生产过程中，由于受到多种因素的综合影响，铸件常常会出现各类缺陷。这些缺陷不仅会损害铸件的外观质量，更会对其力学性能和使用寿命造成严重的负面影响。以下将详细阐述阀门铸件生产过程中常见缺陷的产生原因。

1. 气孔

气孔是在金属凝固过程中，未能逸出的气体残留在金属内部形成的小空洞。其内壁光滑，内部含有气体，对超声波具有较高的反射率。不过，由于气孔基本上呈球状或椭球状，属于点状缺陷，这在一定程度上影响了其反射波幅。对于钢锭中的气孔，经过锻造或轧制后会被压扁成面积型缺陷，反而更有利于通过超声检测发现。

2. 缩孔与疏松

铸件或钢锭在冷却凝固时，体积会发生收缩。在凝固的部分，由于得不到液态金属的补充，就会形成空洞状的缺陷。其中，大而集中的空洞称为缩孔，细小而分散的空隙则称为疏松。它们一般位于钢锭或铸件中心凝固的部分，内壁粗糙，周围多伴有许多杂质和细小的气孔。

根据热胀冷缩的规律，缩孔是必然存在的，只是其形态、尺寸和位置会因加工工艺处理方法的不同而有所差异。当缩孔延伸到铸件或钢锭本体时，就会成为缺陷。若在钢锭开坯锻造时，没有将缩孔切除干净而带入锻件中，就会形成残余缩孔（缩孔残余、残余缩管）。

3. 夹渣

在熔炼过程中，熔渣或者熔炉炉体上的耐火材料剥落进入液态金属中，在浇注时被卷入铸件或钢锭本体内，就会形成夹渣缺陷。夹渣通常不会单独存在，往往呈密集状态或在不同深度上分散存在。它类似于体积型缺陷，但又往往具有一定的线度。

4. 夹杂

在熔炼过程中，会产生反应生成物，如氧化物、硫化物等非金属夹杂；或者金属成分中某些添加料未完全熔化而残留下来，形成金属夹杂，例如高密度、高熔点成分钨、钼等。

5. 偏析

铸件或钢锭中的偏析主要是指在冶炼过程或金属的熔化过程中，由于成分分布不均匀而形成的成分偏析。存在偏析的区域，其力学性能与整个金属基体的力学性能存在差异，当这种差异超出允许标准范围时，就成为缺陷。

6. 铸造裂纹

铸件中的裂纹主要是由于金属冷却凝固时的收缩应力超过了材料的极限强度而引起的。它与铸件的形状设计和铸造工艺密切相关，同时也与金属材料中一些杂质含量较高而导致的开裂敏感性有关。例如，硫含量高时材料具有热脆性，磷含量高时材料具有冷脆性等。在钢锭中也会产生轴心晶间裂纹，如果在后续的开坯锻造中不能锻合，就会留在锻件中成为锻件的内部裂纹。

7. 冷隔

冷隔是铸件中特有的一种分层性缺陷，主要与铸件的浇铸工艺设计有关。在浇注液态金属时，由于飞溅、翻浪、浇注中断，或者来自不同方向的两股（或多股）金属流相遇等原因，液态金属表面冷却形成的半固态薄膜会留在铸件本体内，从而形成一种隔膜状的面积型缺陷。

8. 翻皮

在炼钢时，从钢包向锭模浇注钢锭过程中，如果浇注出现中断、停顿等情况，先浇入的液态金属表面会在空气中迅速冷却形成氧化膜。在继续浇注时，新浇入的液态金属会将氧化膜冲破并翻入钢锭体内，从而形成一种分层性（面积型）缺陷。这种缺陷在后续的钢锭开坯锻造中是无法锻合消除的。

9. 各向异性

铸件或钢锭冷却凝固时，从表面到中心的冷却速度不同，会形成不同的结晶组织，表现为力学性能的各向异性，同时也导致声学性能的各向异性，即从中心到表面具有不同的声速与声衰减。这种各向异性的存在，会对铸件超声波检测时评定缺陷的大小与位置产生不良影响。

阀门铸件生产过程中的缺陷种类繁多，产生原因也各不相同。为了减少缺陷的产生，提高铸件质量，生产企业需要严格控制生产工艺参数，加强质量检测和管理，确保每个生产环节都符合相关标准和要求。