鋁合金鑄造在進(jìn)行操作時(shí)其鑄造裂紋是危害較大的一種缺陷，它破壞了金屬組織的連續(xù)性，在隨后的擠壓或壓延加工過(guò)程中無(wú)法壓合，所以鑄錠檢驗(yàn)時(shí)把有裂紋的鑄錠視為廢品。鑄造裂紋的存在嚴(yán)重影響鋁加工企業(yè)的生產(chǎn)效率與經(jīng)濟(jì)效益，因此有必要對(duì)其進(jìn)行系統(tǒng)地分析及研究，以便在生產(chǎn)中采取有效措施減少裂紋缺陷的產(chǎn)生，提高鑄錠成品率。

鋁合金鑄造裂紋的分類

按其形成過(guò)程通常將鑄造裂紋分為熱裂紋與冷裂紋。熱裂紋是在有效結(jié)晶區(qū)間(自線收縮開始溫度起，至不平衡固相線溫度止的結(jié)晶溫度區(qū)間)形成的裂紋。以圓鑄錠為例，其宏觀表現(xiàn)形式為表面裂紋、中心裂紋、環(huán)狀裂紋、放射狀裂紋、澆口裂紋等，冷裂紋是指合金低于合金固相線溫度時(shí)形成的裂紋，多發(fā)生在200℃左右。側(cè)裂、底裂、劈裂多為冷裂紋。

鋁合金鑄造的冷裂常出現(xiàn)在鑄件受拉伸的部位，那些壁厚差別大、形狀復(fù)雜的鑄件，尤其是大而薄的鑄件易發(fā)生冷裂紋。凡是能增加鑄造應(yīng)力、降低鑄造強(qiáng)度和塑性的因素都將促使冷裂紋的發(fā)展。

鋁合金鑄造是一種普通又很難完全消除的鑄造缺陷，幾乎在所有的工業(yè)變形鋁合金中都能發(fā)現(xiàn)。關(guān)于熱裂紋的形成機(jī)理主要有強(qiáng)度理論、液膜理論和裂紋形成理論3種。其中，強(qiáng)度理論比較通用，該理論從對(duì)合金高溫力學(xué)性能的研究結(jié)果出發(fā)，認(rèn)為所有合金在固相線溫度之上的固液區(qū)內(nèi)都存在著一個(gè)強(qiáng)度極低、延伸率極小的“脆性溫度區(qū)間”，合金在這個(gè)區(qū)間冷卻時(shí)，當(dāng)收縮而產(chǎn)生的應(yīng)力如果超過(guò)了此時(shí)金屬的強(qiáng)度，或者由應(yīng)力而引起的變形超過(guò)了金屬的塑性，會(huì)導(dǎo)致熱裂紋的產(chǎn)生。

在生產(chǎn)過(guò)程中一般不存在純粹的熱裂紋或冷裂紋，大部分都先產(chǎn)生熱裂紋，然后在冷卻過(guò)程中由熱裂紋發(fā)展成為冷裂紋。

在凝固末期，鑄件絕大部分已凝固成固態(tài)，但其強(qiáng)度和塑性較低，當(dāng)鑄件的收縮受到鑄型、型芯和澆注系統(tǒng)等的機(jī)械阻礙時(shí)，將在鑄件內(nèi)部產(chǎn)生鑄造應(yīng)力，若鑄造應(yīng)力的大小超過(guò)了鑄件在該溫度下的強(qiáng)度極限，即產(chǎn)生熱裂紋。而冷裂紋是在鑄件凝固后冷卻到彈性狀態(tài)時(shí)，因局部鑄造應(yīng)力大于合金極限強(qiáng)度而引起的開裂?？偨Y(jié)可知，產(chǎn)生鑄造裂紋的本質(zhì)原因是由于組織內(nèi)應(yīng)力與外部機(jī)械應(yīng)力太大，超過(guò)材料塑性變形能力，引起金屬組織不連續(xù)而開裂。