在鑄造生產(chǎn)中，粘土砂造型因成本低、工藝靈活性高而被廣泛應(yīng)用，但鑄件常出現(xiàn)夾雜物和氣孔缺陷，嚴(yán)重影響產(chǎn)品質(zhì)量。深入分析其成因，對優(yōu)化工藝參數(shù)和提升鑄件性能至關(guān)重要。

一、夾雜物的產(chǎn)生機(jī)制與來源

夾雜物是指鑄件內(nèi)部或表面存在的非金屬或金屬雜質(zhì)，其形成與造型材料、熔煉工藝及澆注過程密切相關(guān)。
首先，型砂與芯砂的殘留是主要來源之一。粘土砂中的石英砂顆粒、粘結(jié)劑（如膨潤土）及附加物（如煤粉）在高溫金屬液作用下，可能因強(qiáng)度不足而脫落，形成砂粒夾雜。此外，粘結(jié)劑受熱分解產(chǎn)生的碳化物或氧化物，若未及時(shí)排出，也會(huì)滯留于鑄件內(nèi)部。
其次，金屬液的污染問題不容忽視。熔煉過程中，耐火材料與高溫金屬液發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，導(dǎo)致爐襯侵蝕剝落；合金元素（如鐵、硅）氧化生成的氧化物（FeO、SiO?）若未通過精煉去除，會(huì)以夾雜物形式存在。若澆包未清理干凈，殘留的爐渣或其他雜質(zhì)也會(huì)隨金屬液進(jìn)入型腔。
最后，澆注工藝的影響不可小覷。澆注速度過快會(huì)導(dǎo)致金屬液湍流，卷吸浮渣；澆口設(shè)計(jì)不合理（如直澆道過短）則無法有效阻擋夾雜物進(jìn)入型腔，最終形成可見或顯微夾雜物缺陷。

二、氣孔缺陷的成因與傳播路徑

氣孔是鑄件中常見的孔洞類缺陷，其形成與氣體的產(chǎn)生、遷移及滯留密切相關(guān)。
氣體的主要來源包括兩方面：一方面，型砂與芯砂中的水分、有機(jī)物（如淀粉、樹脂）在金屬液高溫作用下，會(huì)迅速分解產(chǎn)生 H?O、CO?、H?等氣體。例如，膨潤土中的結(jié)晶水在 500℃以上會(huì)脫除并與金屬液反應(yīng)生成 H?，若砂型濕度控制不當(dāng)，氣體生成量會(huì)顯著增加。另一方面，金屬液在熔煉過程中會(huì)吸收空氣中的 O?、N?，尤其是鐵水在沖天爐熔煉時(shí)，氮的溶解度隨溫度升高而增大，若未進(jìn)行充分脫氧處理，冷卻時(shí)氣體溶解度下降，便會(huì)以氣泡形式析出。
排氣不暢是氣孔形成的直接誘因。粘土砂型的透氣性取決于砂粒粒度、緊實(shí)度及排氣系統(tǒng)設(shè)計(jì)。若砂粒過細(xì)或緊實(shí)度過高，氣體難以通過砂型孔隙排出；若芯砂未開設(shè)排氣通道或分型面排氣槽堵塞，氣體易在金屬液充型過程中被包裹，形成分散性氣孔或集中性氣坑。此外，澆注溫度過低會(huì)導(dǎo)致金屬液流動(dòng)性不足，氣體來不及上浮排出，最終在鑄件表皮或內(nèi)部形成氣孔。

三、缺陷控制的關(guān)鍵方向

減少夾雜物與氣孔需從全流程入手：優(yōu)化型砂配方（如控制含水量、增加潰散性材料），強(qiáng)化熔煉精煉（如采用爐渣吸附、吹氬除氣），改進(jìn)澆注系統(tǒng)（如設(shè)置濾渣網(wǎng)、緩流澆口），并通過合理的工藝參數(shù)（如澆注溫度、充型速度）平衡氣體逸出與金屬液凝固速率。

總之，粘土砂鑄件的夾雜物與氣孔缺陷是多因素耦合作用的結(jié)果，需結(jié)合材料特性、工藝設(shè)計(jì)及生產(chǎn)控制進(jìn)行系統(tǒng)性改進(jìn)，以實(shí)現(xiàn)鑄件質(zhì)量的穩(wěn)步提升。