孔洞分布在铸件内部、表面或接近表面处,大小不等,孔壁上往往还带有氧化色泽。在金属铸造过程中,当气体在金属中的含量超过其溶解度,或侵入的气体不被金属溶解时,会以分子状态的气泡存在于液态金属中。若凝固前气泡来不及排出,就会在金属内形成孔洞。这种因气体分子聚集而产生的孔洞就是气孔。
由于气体的来源和形成原因不同,气孔的表现形式也各不相同。金属中的气孔按来源不同可分为侵入性气孔、析出性气孔和反应性气孔;按气体种类不同可分为氢气孔、氮气孔和一氧化碳气孔等。
气孔是铸件中最常见的一种缺陷。气孔的存在不但减小铸件的有效承载面积,且气孔周围易产生应力集中,成为零件断裂的裂纹源,显著降低铸件的强度和塑性。尤其形状不规则的气孔不仅增加缺口敏感性使金属的强度下降,而且还降低铸件的抗疲劳强度。弥散性气孔使铸件组织疏松,降低气密性。
防止措施:一是减少发气量或降低气体压力;二是在发气量不变的情况下,采取措施使气体容易逸出,如提高压力,在气体产生缺陷之前使气体从出气孔排出。如果铸件的结构妨碍采取上述措施而产生气孔缺陷,则应该从铸件的结构设计上加以改进。