气缸套离心铸造工艺优化

外形较均整、结构较简单的中小型气缸套适合采用离心铸造。离心铸造与用普通砂型铸造相比，具有质量好、生产率高和节约金属等独特优点。它有着悠久的历史，在国内外已得到广泛的应用。目前，国内工厂采用离心铸造的气缸套型号主要有175、250、260、270、300、350、390和430等。为了获得良好的效果，须严格控制工艺过程。

图2-40 气缸套径向截面上的金相组织变化情况

a）外表面 b）内表面

一、离心铸造设备

生产气缸套的离心铸造机种类很多，主要有两种。

1.卧式悬臂离心铸造机

对于直径较小、长度较短的小型气缸套，一般采用单头或双头卧式悬臂离心铸造机，如图2-41和图2-42所示。卧式悬臂离心铸造机主要由动力传动、主轴转动、铸型、浇注、脱模（顶杆）、安全防护及水冷等部分组成。对于大量生产的小型气缸套，则采用多工位卧式离心铸造机。

2.滚筒式离心铸造机

对于中型气缸套，可采用大中型滚筒式离心铸造机，如图2-43所示。这种机型的结构比较简单，安全可靠且操作方便。

图2-41 小型单头卧式离心铸造机

1—底座 2—传动装置 3—主转动轴 4—水冷装置 5—主转动盘 6—砂衬套

7—内铁衬套8—外铁型9—浇注系统10—浇注移动小车

（1）驱动装置 大型滚筒式离心铸造机由直流电动机（功率为60kW）驱动，采用晶闸管整流无级变速装置，以满足不同转速的需要。

（2）主要部件 直流电动机直接与主传动轴连接。由两个主动托轮带动铸型旋转，再由铸型带动另一侧的两个从动托轮转动。托轮的材质为球墨铸铁或铸钢，直径为φ500mm。从动托轮的横向距离可调节，以满足大小不同铸件的需要。为减少铸型旋转时的振动，在铸型上方设有可调压轮装置。浇注系统安装在可移动的浇注小车上。

图2-42 中型单头卧式离心铸造机

具有六个托轮的卧式离心铸造机，可以满足不同长度中型气缸套的生产需要。

（3）中心夹角的选择 主、从动托轮中心与铸型中心夹角的大小（图2-43）将影响浇注过程的安全。为减轻振动，确保安全，一般取夹角α=120°。因一机多用，允许α在110°～123°的范围内取值。

二、离心铸造工艺

1.铸型

气缸套离心铸造时使用的铸型有金属型和非金属型两种。金属型按其主体结构的特点，可分为单层金属型和设有金属衬套的双层金属型。

单层金属型的结构较简单、操作较方便，但在此铸型中只能浇注外径尺寸相同的单一小缸套。如果铸型损坏，必须重新制造铸型才能开始生产，因此成本较高，一般只适用于单件生产。

图2-43 大型滚筒式离心铸造机

1—直流电动机 2—主传动轴 3—从动轴 4—铸型 5—砂衬 6—销子 7—端盖 8—浇注系统 9—浇注用移动小车 10—主动托轮 11—安全压轮装置 12—从动托轮 13—托轮支承座 14—底座

双层金属型，即在外型内装有金属衬套。其结构虽较复杂，但只要更换衬套（内型），改变衬套的内径尺寸，就可以生产多种外形尺寸的小缸套，如图244所示。为了便于浇注时排出铸型内的气体，外型上可钻些排气小孑L。为使浇注后方便取出铸件，外、内型间的配合表面及内型的内表面应具有一定的锥度。如果内型是由两半组成，则可免去内型内表面的锥度。但要注意，内型经反复多次使用后，可能会发生变形。浇注后，内型因受热温度急剧上升，比外型的膨胀量要大，为了避免相互卡住，外、内型之间及内型与端盖之间应留有1-2mm的小量间隙。

图2-44 离心铸造用双层金属型

1—外层金属型（外型） 2—内层金属型（内型） 3—砂层 4—气缸套坯料 5—销子 6—端盖 7—底盘

大中型滚筒式离心铸造机铸型一般采用单层结构，对设计有更高的要求：

1）具有足够的强度及刚性，尽量减小热变形。

2）壁厚应满足增强蓄热和散热的要求。

3）应保证内、外圆的同心度，符合高速度旋转的动平衡和同步要求。

4）应考虑设备安装时平面度误差、轴向热膨胀间隙和运转振动产生跳动的限位安全设施。

图2-45所示是大型滚筒式离心铸造机（图2-43）的铸型设计实例。

（1）铸型材料的选择 在离心浇注过程中，滚动铸型承受离心力和振动等复杂应力的作用，因此要求铸型材质具有高的强度和韧性。最常用的材质是ZG230-450，这种材质既安全可靠又经久耐用，其次可采用球墨铸铁。如果选用普通灰铸铁，则应仔细检查铸型内部是否存在铸造缺陷及由于多次使用而产生的微裂纹（龟裂等）。这种微裂纹缺陷在浇注过程中容易延伸扩大，而可能导致整个铸型断裂等重大安全事故的发生，所以建议不采用这种脆性材料。

（2）铸型壁厚 铸型厚度对铸型强度和缸套的冷却速度都有显著的影响。当气缸套的主要壁厚为30～70mm时，铸型厚度约取壁厚的0.9～1.3倍。

（3）铸型滚道中心部位

式中 K——滚道中心距离与铸型总长的比例系数；

l——铸型滚道中心距离（mm）；

L——铸型本体总长（mm）。

（4）滚道外挡圈 离心铸造时，铸型易发生不平衡振动而引起轴向位移。为了防止由这种轴向位移引起的脱轨危险，在滚道外端设有一道法兰圈，其高度约为25mm，起限位作用，效果良好。

图2-45 大型滚筒式离心铸造机金属铸型

1—销子 2—端盖 3—压板 4—金属铸型本体 5—浇注槽 6—浇注箱

2.控制气缸套外表面冷却速度的主要措施

在铸铁的结晶过程中，冷却速度对结晶组织的影响很大。为了提高气缸套的使用寿命，除了要选用优质材料，并进行合金化孕育处理等以外，在工艺上还必须严格控制冷却速度，以获得良好的金相组织，防止外表面硬度过高，主要措施如下。

（1）喷刷厚层涂料 采用金属型离心铸造工艺生产小型气缸套时，可在铸型内表面喷刷厚层涂料（1～3mm），涂料组成为：石英粉65%，石墨粉25%，膨润土（陶土）10%，加适量水充分搅拌均匀。为增强涂料的绝热性能，也可在涂料中加入石棉粉等其他材料，有的涂料层厚度可达到3～5mm。

由于喷涂工艺的影响，铸型的局部区域，尤其是转角区，涂料层厚度往往达不到所需值，这会使气缸套外圆根部（如气缸套上部承肩处的外圆根）的冷却速度过快，容易产生过冷石墨，甚至出现游离渗碳体和莱氏体等组织，使整个断面的金相组织不均匀。随着冷却速度的增大，气缸套产生冷迭分层的倾向也增加，从而将严重影响气缸套的质量及其使用的可靠性和稳定性。浇注前应将铸型充分预热，根据气缸套大小、壁厚和涂料层的厚薄等因素，预热温度为100～250℃。

（2）在金属铸型内挂砂 对于中型气缸套，采用在金属铸型内挂砂的方法可获得较好的效果。如果是新制铸型或成批生产的首次浇注铸型，需在烘炉中升温至580～600℃，并保温4～5h，然后出炉挂砂。砂浆配比为：石英砂（40～70目）100%，外加石墨涂膏40%，陶土10%，并加入适量水充分搅拌成厚粥状。石墨涂膏的配比为：土状石墨粉57%，鳞片状石墨25%，煤粉（60目）5%，粘土粉10%，糊精粉3%，加入适量水辗压8h后备用。

将定量的砂浆倒入旋转的铸型内，采用翻槽法挂砂，必须确保砂层厚度（6～10mm）均匀。气缸套法兰圆根部位可采用专用刮板刮出所需形状。铸型内挂砂后，必须刷石墨粉基或炭灰水涂料，以使铸件表面光滑，防止产生粘砂缺陷。浇注前应将铸型适当预热，控制温度为60～100℃。

（3）采用砂衬 为了更好地控制气缸套的冷却速度，可在金属铸型内装一件砂质衬套。这样可以消除“白口”和金相组织中出现过冷石墨。砂衬厚度的选择十分重要：砂衬过薄，则作用不大，制作也困难；砂衬过厚，则会由于冷却速度过于缓慢，而使偏析、缩松等倾向加剧，石墨及基体组织变粗大。

砂衬厚度应由气缸套大小及壁厚等决定。对于小型气缸套，砂衬厚度一般为10～20mm；较大尺寸的气缸套，其砂衬厚度为20～60mm。对于外形较简单的小气缸套，可用砂衬一型多铸，采用耐火度高、强度较好、膨胀收缩小的焦炭粉砂，使用次数可达20～30次。这样可防止层状结晶和非金属夹杂、偏析的产生，使其断面组织更加均匀，是保证气缸套质量的有效措施。采用砂衬离心铸造生产气缸套，还可减少外表面的加工量和节省机械加工工时。但造型工艺较复杂，生产率较低。

直径为350mm的柴油机气缸套的砂衬离心铸造工艺如图2-46所示。其材质为HT250，硬度为190～248HBW。铬钼铜铸铁的化学成分为：w（C）=3.43%，w（Si）=1.78%，w（Mn）=0.96%，w（P）=0.14%，w（S）=0.10%，w（Cr）=0.27%，w（Mo）=0.32%，w（Cu）=0.96%。砂衬厚度为27mm，须将砂衬烘干，以防止产生气孔。浇注前须将铸型进行预热，温度控制在50～100℃的范围内；铸型浇注转速为n=600r/min。气缸套本体的金相组织为：蜷曲状片状石墨，均匀分布，含量为6%～8%；细层状珠光体基体；3%～5%的磷共晶体，其中磷共晶和渗碳体复合碳化物占1%～3%，如图2-47所示。

3.砂衬离心铸造气缸套的结晶特点

离心铸造厚壁的气缸套时，将铁液浇入旋转的铸型中，与铸型发生热交换，温度随之下降，达到结晶温度时，就开始结晶。由于铸型壁的散热速度快，铸件结晶总是先从外表开始。气缸套在离心力和振动的作用下进行结晶，其外层组织能受到强力而有效的补缩，故结晶组织很致密，没有缩松等铸造缺陷，能获得致密的细片状珠光体组织和分布较为均匀的中等尺寸片状石墨。这是采用普通砂型铸造方法时难以达到的最佳状态。

在气缸套外表面开始结晶的同时，与空气直接接触的自由内表面不断将热量辐射传给空气介质，内表面受到强对流和辐射而散失热量，温度也迅速下降而开始结晶。所以砂衬离心铸造时，结晶特点是两面先凝固、中间后凝固的双面同时结晶，如图2-48所示。

由于具有上述结晶特点，所以靠近内表面处容易产生缩松及石墨粗大等缺陷。因为厚壁气缸套结晶过程的时间较长，首先在外表面形成结晶层，随后在内表面也形成结晶层，而铁液在离心力的作用下尽量向外流动，使外层结晶能得到充分的补缩。最后凝固的部分与内表面的结晶硬壳有脱离倾向，得不到高温铁液的充分补缩，因此形成了缩松区域。从试验及生产实践中发现，砂衬离心铸造厚壁气缸套时确实是双面结晶。外、内表面的结晶组织及石墨均较细，而越靠近内表面的内部，结晶组织越粗，石墨尺寸也越大，同时数量也逐渐增加。因为气缸套的侧壁越厚、冷却速度越慢、凝固时间越长，越有利于石墨化过程，使初析出的石墨在离心力的作用下，有充分的时间向内移动。

图2-46 柴油机气缸套砂衬离心铸造

1—底座 2—直流电动机 3—主传动轴 4—主传动托轮 5—从动轴 6—从动托轮 7—金属铸型本体 8—砂衬 9—气缸套坯料 10—浇注系统及移动浇注车装置

在离心力的作用下，铸铁的组织成分会产生偏析。在双面结晶的最后区域，聚集着较多的低熔点多元合金偏析物。这些低熔点复合磷共晶偏析物也有内移的趋向，越靠近内表面的最后凝固的内部，磷共晶体的数量越多，尺寸也越粗大。

图2-47 离心铸造气缸套金相组织

a）石墨（×100） b）基体组织（×400）

4.主要工艺参数

（1）机械加工量的选择 由于砂衬离心铸造厚壁气缸套具有双面结晶的特点，因此内表面结晶层下易形成内部缩松。同时，虽有部分气体与夹杂物被挤出结晶层，但仍有少量留在内表面结晶层附近。因此，内表面的加工量必须留得较多，原则上应超过图2-48中所示的缩松区，才能去除氧化物、夹杂、缩松及析出气体而生成的小气孔等缺陷。否则，有时虽用宏观方法检查不出缩松微痕，但仍会降低气缸套的机械加工质量及使用寿命。

气缸套最重要的要求是内表面具有高质量，而离心铸造则难以保证内表面的质量，这就是砂衬离心铸造厚壁气缸套时存在的主要问题。需要调整和控制冷却速度、化学成分、浇注温度、浇注速度和铸型转速等方面，才能使这一问题得到解决或改善。气缸套外表面的质量较佳，为了保留好的结晶组织，应尽量减少加工量。根据经验，对于内径为φ200～φ430mm、毛坯平均壁厚为40～60mm的气缸套，外表面的加工量可取3～5mm，内表面为8～12mm。

图2-48 砂衬离心铸造厚壁气缸套的结晶示意图

1—金属铸型本体 2—砂衬 3—外结晶层 4—中间缩松区域 5—内结晶层 6—氧化、夹杂物层

（2）线收缩率 径向线收缩率为1.0%～1.2%，轴向线收缩率为0.8%～1.0%。

5.浇注系统

（1）技术要求 浇注系统的设计应满足以下主要技术要求：

1）集渣能力强，可防止浇注包内铁液中的熔渣、氧化夹杂物等流进铸型。

2）减少铁液的冲击和飞溅。铁液流进铸型的方向应与铸型的旋转方向一致，并尽量降低铁液的落下高度。

3）铁液能较均匀地分布于铸型内表面，尽量减少铁液在铸型内的轴向流动。

4）各部分的尺寸大小合适，能满足浇注速度的需要，可在所设定的时间内浇注完毕。

根据以上要求，在悬臂卧式离心铸造机上生产小型气缸套时，浇注系统的形式如图2-49所示。采用端注式，浇注箱和浇注槽装置安装在移动浇注小车上。在浇注箱与浇注槽的连接处设置石墨喉管。铁液经浇注槽下方的内浇道（长方形）流入旋转铸型内。如果将内浇道开在浇注槽的侧面（如图中所示），则更能减少浇注时铁液的飞溅现象。

图2-49 小型卧式离心铸造气缸套浇注系统示意图

1—浇注箱 2—石墨喉管 3—销子 4—端盖 5—金属外型 6—金属内型（衬套） 7—浇注槽 8—侧向内浇道 9—气缸套坯料 10—底盘 11—主转动盘 12—移动浇注小车

在滚筒式离心铸造机上生产中型气缸套时，浇注系统的形式如图2-50所示。这种浇注系统的特点如下：

1）因气缸套尺寸增大，长形浇注槽采用直径为φ90～φ140mm的无缝钢管焊接而成。

图2-50 滚筒式离心铸造气缸套浇注系统示意图

1—浇注箱 2—石墨喉管 3—浇注槽 4—侧向内浇道 5—金属外型 6—砂衬 7—气缸套坯料 8—石墨内浇道 9—移动浇注小车

2）在浇注槽侧面开设内浇道，如图2-50所示。铁液经内浇道流入铸型时的流动方向与铸型壁的旋转方向一致，并使落下高度降至最低，这样更有利于减少铁液的飞溅现象。

3）浇注槽上开设的数道内浇道的尺寸大小不一，靠近浇注端的尺寸较小，远离浇注端的尺寸逐渐增大。尽量让流经每道内浇道的铁液量趋于相同，使铁液较均匀地分布于铸型内表面，并尽量减少铁液在铸型内的轴向流动。

4）为了更准确地控制浇注速度，增强挡渣能力和尽量避免浇注过程中因铁液冲刷而引起的渣孔、砂眼、夹杂等缺陷，在浇注箱底部增设了石墨喉管。内浇道可设置于浇注槽下部，采用石墨材料制成的内浇道如图2-50中的A所示。

5）如果浇注槽过长，为防止浇注时可能产生的轻微位移，可在浇注端的另一端增设支承架。

（2）造型材料 浇注槽内的造型材料必须具有高的耐火度和强度，在铁液的冲刷下不易剥落。可采用炉衬材料，如石英砂、耐火砖粉、焦炭粉和粘土粉等，加适量水混碾而成。在浇注槽内表面焊上一些铁钉，可使型砂层更加牢固。浇注系统必须充分烘干，浇注前应适当预热。

（3）浇注速度 浇注速度即单位时间内的铁液流量，其对气缸套的质量有很大影响。浇注速度显著地影响着铁液在铸型内的流动状态和这种状态持续时间的长短。如果浇注速度过慢，则单位时间内的流量过少，会导致铸型内铁液的轴向层状流动，可能出现离心铸造所特有的层状偏析组织，即产生“云斑”区域偏析。浇注时间越长，单位面积和单位时间内的流量越少，产生这种偏析的情况越严重，有时甚至会产生“鱼鳞斑”的层状偏析。因此必须严格控制浇注速度，减少铁液在铸型内的轴向层状流动和轴向螺旋流动，避免产生轴向层状偏析和轴向组织的不均匀性。所以离心铸造气缸套时一般采用较快的浇注速度，力求在较短的时间内，使铁液能较均匀地分布于整个铸型内。

由国内工厂经验可知，根据气缸套的大小、毛重和砂衬的厚薄，单位面积和单位时间的铁液流量控制范围为5～18kg/m²·s。气缸套的尺寸越小、毛重越轻、侧壁和砂衬的厚度越薄，则流量应越接近上限，即浇注速度应越快；相反则可取靠近下限。浇注流量主要由浇注箱（或浇注杯）下方侧面的铁液出口尺寸控制，例如国内生产直径为φ270～φ430mm的气缸套时，该出口直径为φ36～φ48mm，浇注时间约为20～55s。

离心铸造时必须准确控制浇注铁液的定量，因为它直接影响到气缸套内表面加工量的大小。常用的定量控制方法有两种。一种是重量法：在浇注前先称准所需铁液的质量，然后进行浇注。用此法定量准确可靠，在炉前采用起重机上的悬挂式电子秤，操作简便。另一种是容积法：用一定体积的浇注包来控制所需的铁液量，此法虽较简便，但受到铁液温度、熔渣等影响，定量不太准确。

6.浇注温度

铁液的过热程度（过热温度及过热时间）及浇注温度对离心铸造气缸套的质量有着重要影响。采用电炉熔炼时，过热温度一般为1480～1530℃。浇注温度主要影响冷却速度、结晶凝固期、流动性、偏析及夹杂等缺陷。提高浇注温度可以降低冷却速度，延长结晶凝固期，增加流动性，有利于减少轴向层状偏析和轴向组织的不均匀性。虽然前期的“云斑”偏析有所减少，但由于延长了结晶凝固期，反而会增加后期的“云斑”偏析。由于流动性的增加有利于铁液中气体、夹杂物的排出，因此可减少气孔、夹杂等缺陷。反之，降低浇注温度会使冷却速度加快，使前期“云斑”偏析增加，使轴向层状偏析和轴向组织的不均匀性更为严重。但由于整个凝固期缩短了，反而可减轻后期的“云斑”偏析。流动性的降低，导致铁液中的气体、夹杂物不易排出，气孔、夹杂等缺陷显著增加。

综上所述，浇注温度的选择，要考虑对各方面的综合影响。要根据气缸套的尺寸大小、毛重、壁厚、金属铸型的涂料层厚度、砂衬厚度等结晶条件，选择合适的浇注温度，一般控制在1270～1340℃的范围内。小型气缸套的侧壁厚度小、涂料层（或砂衬）薄，可选择靠近上限值。具体数值应根据实际情况，通过实测检验质量效果而定。

7.铸型转速

铸型转速的选择，不仅应使气缸套形成正圆筒形，还要充分利用离心力场的作用，用足够大的离心力，避免铸件产生气孔、夹杂、缩松和偏析等缺陷，获得高度致密的优良铸件。

铁液浇入铸型后立即向周围流动，但不能立即同时均匀地分布于整个铸型内。在一定时间内，铁液与铸型壁、铁液内部之间存在相对运动，从而影响铁液的流动状态，使其处于紊流状态。提高铸型转速，会增大相对速度，使铁液处于更严重的紊流状态，产生一种自行的搅拌作用，从而可抵消离心力对产生偏析的不良影响，使结晶组织趋于均匀，有利于减轻前期“云斑”偏析。反之，若铸型转速偏低，则不能充分发挥离心力对提高质量的有利作用，还会增加气孔、夹杂和前期“云斑”偏析等缺陷。

关于铸型转速的计算，可参考Л.С.康斯坦丁诺夫公式

式中 n——铸型转速（r/min）；

ρ——金属液体的密度（g/cm³）；

R——铸件内表面半径（cm）。

根据国内工厂离心铸造气缸套的经验，实际采用的铸型转速要比上式的计算值增加20%～30%，这样才能获得更好的铸件质量。在浇注开始时，采用稍低的转速，随着铁液的不断浇入，逐渐将转速增至所需设定值，以保证获得完整铸件。浇注完毕后，不能立即减速，应继续运转。对于砂衬离心铸造的中型气缸套，其冷却速度比较缓慢，浇注完毕后的继续运转时间较长。待内表面温度降至900℃以下后，才能停止转动。

必须指出，铸型转速不宜过高。因为高速运转对离心铸造机的制造和安装精度提出了更高的要求。这样不但影响离心铸造机的寿命，更重要的是难以确保安全生产。如果离心铸造机的精度不高，过分提高转速可能引起铸型的剧烈跳动，甚至引发铸型“出轨”的重大安全事故。

8.脱模和冷却

停机后不能立即将气缸套自铸型内取出，必须控制适当的型内冷却时间，避免铸件因受到冷风激冷而提高硬度。根据气缸套大小、壁厚等因素确定型内冷却时间，一般应待铸件温度降至600℃以下后才能脱模。如果采用铸型外表喷水加速冷却措施，则可缩短型内冷却时间。必须指出：金属型经喷水冷却反复使用，要严格检查其是否发生变形和是否有微裂纹。尤其是对于用普通铸铁材质制造的金属型要更加注意，以确保安全生产。

脱模后的气缸套需进入烘炉内或采用专用的保温罩，使其缓慢冷却。

离心铸造的气缸套，必须进行人工时效处理，以消除铸造内应力。

图2-51 发电机气缸套砂衬离心铸造

1—销子 2—端盖 3—砂衬 4—金属型 5—气缸套坯料

图2-51所示为发电机气缸套的砂衬离心铸造示意图。其材质为合金铸铁，w（Cr）=0.2%～0.3%，w（Mo）=0.25%～0.35%，w（Cu）=0.6%～0.8%，硬度为180～220HBW，金属型内的砂衬厚度为37.5mm。在四托轮滚筒式离心机上进行浇注，浇注质量为110kg，一块坯料可车出三件成品。铸型转速n=900r/min，浇注速度为6kg/s，浇注时间约为20s。采用端注式，浇注杯底侧部铁液出口直径为φ32mm，浇注温度为1330℃。

三、常见主要铸造缺陷及其对策

1.偏析

气缸套经加工后，在其内、外表面宏观出现的偏析呈“云斑”状，这是离心铸造所特有的常见主要缺陷。一般情况下，气缸套上部外表面的承肩区不允许有任何偏析现象；其他部位出现的偏析，则要视偏析程度而定。轻微的偏析尚不影响加工和使用，而严重偏析在任何部位都不允许出现。

影响偏析产生的主要因素有：铸件的冷却速度、铸型的转速、浇注流量、浇注温度和化学成分等。经化学成分分析和金相组织检验结果可知，区域偏析的主要金相组织是低熔点的复合磷共晶。

离心铸造时，铁液是在铸型高速旋转而处于动态下及离心力的强作用下进行结晶的，影响偏析产生的主要因素较多，且相互有影响，所以产生偏析的机理很复杂，尚在不断研究之中。

气缸套经加工后，外表面上出现的前期“云斑”状偏析，产生于自浇注开始至浇注结束的一段时间内。其产生的主要原因是：冷却速度较快、铁液浇注流量较小、铸型转速较低和浇注温度较低等。如果适当提高铸型转速，增加铁液流量，缩短浇注时间，使铁液处于紊流状态，充分发挥搅拌作用，并适当提高浇注温度，采取一些减慢冷却速度的措施（如适当增加砂衬厚度等），则可减轻甚至消除这种偏析。

气缸套内表面上出现的后期“云斑”状偏析，是在浇注结束后的双面结晶凝固过程中产生的。铸件尺寸越大、壁越厚、砂衬越厚、浇注温度越高，冷却速度将越缓慢，双面结晶凝固时间越长，则这种偏析越严重。如果采取措施加快这段时间的结晶速度，促使自外表面至内表面的顺序凝固或等截面的同时凝固，则可减轻或消除这种偏析。适度调整化学成分，如适当降低磷的含量等，有利于减轻这种偏析。但要注意，磷是影响气缸套耐磨性的重要元素，一般应保持一定的含磷量。

综上所述，气缸套离心铸造时所特有的这种偏析缺陷，其影响因素多，形成机理很复杂。只有综合各种因素的影响，才能更有效地克服这种偏析，获得完好铸件。

2.局部缩松

气缸套内表面出现局部缩松的主要原因是：最后结晶凝固的局部得不到铁液的充分补缩。气缸套的侧壁越厚，冷却速度越缓慢，结晶凝固的时间越长，这种局部缩松缺陷越严重。要消除这种缺陷，必须采取相应措施，如调整控制砂衬厚度、浇注温度、铸型转速，浇注完毕后在铸型外表面进行喷水冷却等，加快整个铸件的冷却速度，缩短凝固时间。如前所述的减少后期“云斑”状偏析的一些措施，同样有利于减少局部缩松缺陷。

3.气孔、夹杂

在离心力场的强作用下，密度较小的氧化夹杂物等会自铁液中排出并聚集在自由表面。如果这些夹杂物来不及排出而停留在铸件内部，将使气缸套内表面出现个别小气孔、夹杂等缺陷。其主要原因是铁液中的气体、夹杂物太多，或浇注温度过低，导致铁液的流动性很差。主要改进措施为：首先要精炼、净化铁液，使铁液中的气体、夹杂物等的含量降至最低；在浇注过程中提高浇注系统的挡渣能力；提高浇注温度，增强铁液的流动性，使铁液中已有的气体、夹杂物等能顺利排出。