（1）、熱裂紋的形貌和特征
熱裂紋是鑄件在凝固末期或凝固後不久尚處于強度和塑性很(hěn)低狀态下，因鑄件固态收縮受阻而引起的裂紋。熱裂紋是鑄鋼件、可(kě)鍛鑄鐵件和某些輕合金鑄件生産(chǎn)中(zhōng)常見的鑄造缺陷之一。熱裂紋在晶界萌生并沿晶界擴展，其形狀粗細不均，曲折而不規則。裂紋的表面呈氧化色，無金屬光澤。鑄鋼件裂紋表面近似黑色，而鋁合金則呈暗灰色。外裂紋肉眼可(kě)見，可(kě)根據外形和斷口特征與冷裂區(qū)分(fēn)。
熱裂紋又(yòu)可(kě)分(fēn)為(wèi)外裂紋和内裂紋。在鑄件表面可(kě)以看到的熱裂紋稱為(wèi)外裂紋。外裂紋常産(chǎn)生在鑄件的拐角處、截面厚度急劇變化處或局部疑固緩慢處、容易産(chǎn)生應力集中(zhōng)的地方。其特征是表面寬内部窄，呈撕裂狀。有(yǒu)時斷口會貫穿整個鑄件斷面。熱裂紋的另一特征是裂紋沿晶粒邊界分(fēn)布。内裂紋一般發生在鑄件内部最後凝固的部位裂紋形狀很(hěn)不規則，斷面常伴有(yǒu)樹枝晶，通常情況下，内裂紋不會延伸到鑄件表面。
（2）、 熱裂紋形成的原因
形成熱裂紋的理(lǐ)論原因和實際原因很(hěn)多(duō)，但根本原因是鑄件的凝固方式和凝固時期鑄件的熱應力和收縮應力。
液體(tǐ)金屬澆入到鑄型後，熱量散失主要是通過型壁，所以，凝固總是從鑄件表面開始。當凝固後期出現大量的枝晶并搭接成完整的骨架時，固态收縮開始産(chǎn)生。但此時枝晶之間還存在一層尚未凝固舶液體(tǐ)金屬薄膜（液膜），如果鑄件收縮不受任何阻礙，那麽枝晶骨架可(kě)以自由收縮，不受力的作(zuò)用(yòng)。當枝晶骨架的收縮受到砂型或砂芯等的阻礙時，不能(néng)自由收縮就會産(chǎn)生拉應力。當拉應力超過其材料強度極限時，枝晶之間就會産(chǎn)生開裂。如果枝晶骨架被拉開的速度很(hěn)慢，而且被拉開部分(fēn)周圍有(yǒu)足夠的金屬液及時流入拉裂處并補充，那麽鑄件不會産(chǎn)生熱裂紋。相反，如果開裂處得不到金屬液的補充，鑄件就會出現熱裂紋。
由此可(kě)知，寬凝固溫度範圍，糊狀或海綿網絡狀凝固方式的合金最容易産(chǎn)生熱裂。随着凝固溫度範圍的變窄，合金的熱裂傾向變小(xiǎo)，恒溫凝固的共晶成分(fēn)的合金最不容易形成熱裂。熱裂形成于鑄件凝固時期，但并不意味着鑄件凝固時必然産(chǎn)生熱裂。主要取決于鑄件凝固時期的熱應力和收縮應力。鑄件凝固區(qū)域固相晶粒骨架中(zhōng)的熱應力，易使鑄件産(chǎn)生熱裂或皮下熱裂；外部阻礙因素造成的收縮應力，則是鑄件産(chǎn)生熱裂的主要條件。處于凝固狀态的鑄件外殼，其線(xiàn)收縮受到砂芯、型砂、鑄件表面同砂型表面摩擦力等外部因素阻礙，外殼中(zhōng)就會有(yǒu)收縮應力（拉應力），鑄件熱節，特别是熱節處尖角所形成的外殼較薄，就成為(wèi)收縮應力集中(zhōng)的地方，鑄件最容易在這些地方産(chǎn)生熱裂。
熱裂紋産(chǎn)生的原因體(tǐ)現在工(gōng)藝和鑄件結構方面其中(zhōng)有(yǒu)：鑄件壁厚不均勻，内角太小(xiǎo)；搭接部位分(fēn)叉太多(duō)，鑄件外框、肋闆等阻礙鑄件正常收縮；澆冒口系統阻礙鑄件正常收縮，如澆冒口靠近箱帶或澆冒口之間型砂強度很(hěn)高，限制了鑄件的自由收縮；冒口太小(xiǎo)或太大；合金線(xiàn)收縮率太大；合金中(zhōng)低熔點相形成元素超标，鑄鋼鑄鐵中(zhōng)硫、磷含量高；鑄件開箱落砂過早，冷卻過快。
（3）熱裂紋防治方法
（a）、改善鑄件結構
壁厚力求均勻，轉角處應作(zuò)出過渡圓角，減少應力集中(zhōng)現象。輪類鑄件的輪輻必要時可(kě)
做成彎曲狀。
（b）、提高合金材料的熔煉質(zhì)量
采用(yòng)精(jīng)煉和除氣工(gōng)藝去除金屬液中(zhōng)的氧化夾雜和氣體(tǐ)等。控制有(yǒu)害雜質(zhì)的含量，采用(yòng)合理(lǐ)的熔煉工(gōng)藝，防止産(chǎn)生冷裂紋。
（c）、采用(yòng)正确的鑄造工(gōng)藝措施
使鑄件實現同時凝固 不僅有(yǒu)利于防止熱裂紋，也有(yǒu)助于防止冷裂紋。合理(lǐ)設置澆冒口的位置和尺寸，使鑄件各部分(fēn)的冷卻速度盡量均勻一緻，減少冷裂紋傾向。
正确确定鑄件在砂型中(zhōng)的停留時間 砂型是一種良好的保溫容器，能(néng)使鑄件較厚和較薄處的溫度進一步均勻化，減少它們之間的溫度差，降低熱應力，減少冷裂紋傾向。延長(cháng)鑄件在鑄型内的停留時間，以免開箱過早在鑄件内造成較大的内應力，而産(chǎn)生冷裂紋。
增加砂型、砂芯的退讓性 鑄件凝固後及早卸去壓箱鐵，松開砂箱緊固裝(zhuāng)置等，是防止由于收縮應力而使鑄件産(chǎn)生冷裂的有(yǒu)效措施。大型鑄件的砂型和砂芯，在澆注後可(kě)提前挖去部分(fēn)型砂和芯砂，以減少它們對鑄件的收縮阻力，促使鑄件各部分(fēn)均勻冷卻。鑄件在落砂、清理(lǐ)和搬運過程中(zhōng)，應避免碰撞、擠壓，防止鑄件産(chǎn)生冷裂紋。
（d）、時效熱處理(lǐ)
鑄造應力大的鑄件應及時進行時效熱處理(lǐ)，避免過大的殘餘應力使鑄件産(chǎn)生冷裂紋。必要時，鑄件在切割澆冒口或焊補後，還要進行一次時效熱處理(lǐ)
2） 冷裂紋是鑄件凝固後冷卻到彈性狀态時，因局部鑄造應力大于合金極限強度而引起的開裂。冷裂紋總是發生在冷卻過程中(zhōng)承受拉應力的部位，特别是拉應力集中(zhōng)的部位。冷裂紋與熱裂紋不同，冷裂紋往往穿晶擴展到整個截面，外形呈寬度均勻細長(cháng)的直線(xiàn)或折線(xiàn)狀，冷裂紋的斷口表面子淨有(yǒu)金屬光澤或呈輕度氧化色，裂紋走向平滑，而非沿晶界發生。這與熱裂紋有(yǒu)顯著的不同。冷裂紋檢驗用(yòng)肉眼可(kě)見，可(kě)根據其宏觀形貌及穿晶擴展的微觀特征，與熱裂紋區(qū)别。
當鑄件内的鑄造應力大于金屬的強度極限時，鑄件将産(chǎn)生冷裂紋。因此凡是增加鑄件應力和降低金屬強度的因素都可(kě)能(néng)促使鑄件産(chǎn)生冷裂紋。主要原因有(yǒu)以下幾方面：
（1）、鑄件結構
鑄件壁厚不均勻，促使鑄件産(chǎn)生鑄造應力，有(yǒu)時會産(chǎn)生冷裂紋類缺陷。剛性結構的鑄件，由于其結構的阻礙，容易産(chǎn)生熱應力，從而使鑄件産(chǎn)生冷裂紋。如一“薄壁大芯”壁厚均勻的箱形鑄件，由于砂芯的阻礙而産(chǎn)生了臨時收縮應力，當超過合金材料的抗拉強度時，就會使鑄件産(chǎn)生冷裂。
（2）、澆冒口系統設計不合理(lǐ)
對于壁厚不均勻的鑄件，如果内澆口設置在鑄件的壁厚部分(fēn)時，将使鑄件厚壁部分(fēn)的冷卻速度更加緩慢，導緻或加劇鑄件各部分(fēn)冷卻速度的差别，增大鑄造的熱應力，促使鑄件産(chǎn)生冷裂紋。澆冒口設置不當，直接阻礙鑄件收縮，也促使鑄件産(chǎn)生冷裂紋。由于澆口比鑄件薄，澆口首先凝固，當鑄件向内收縮受到澆口的阻礙時，産(chǎn)生拉應力，通常容易在兩個澆口之間的壁上産(chǎn)生冷裂紋。其次，型砂或芯砂的高溫強度或幹強度太高，高溫退讓性差，使鑄件收縮受到阻礙，産(chǎn)生很(hěn)大的拉應力，導緻鑄件産(chǎn)生冷裂紋。
（3）、合金材料的化學(xué)成分(fēn)不合格
鋼中(zhōng)含碳量和其他(tā)合金元素含量偏高使鑄件容易發生冷裂紋。韌性合金材料不易産(chǎn)生冷裂紋，脆性合金材料易産(chǎn)生冷裂紋。磷是鋼中(zhōng)的有(yǒu)害元素，當含ω（P）＞0.05%時，使鋼冷脆性增加，容易産(chǎn)生冷裂紋。在灰鑄鐵中(zhōng)，存在過量的反石墨化元素，也會引起鑄件的收縮量增加，導緻鑄件産(chǎn)生冷裂紋。
（4）、控制開箱時間
鑄件開箱過早，落砂溫度過高，在清砂時受到碰撞、擠壓都會引起鑄件開裂。
如圖：工(gōng)程機械軸套開裂分(fēn)析
