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铝材知识——铝合金铸造工艺性能

铝合金铸造工艺性能

发布时间:2020/6/15     新闻来源:上海西鼎铝业

铝合金铸造工艺的功能通常被理解为溢流铸造,结晶和冷却过程中最杰出的功能。流动性,起酥油,气密性,铸造应力,吸气剂。铝合金的这些特性取决于合金的成分,但也与铸造元素,合金的加热温度,模具的无序度,冒口系统和浇口的形状有关。
(1)流动资金
流动性是指合金液体填充模具的能力。流动性的大小决定了合金是否可以铸造杂乱的铸件。铝合金晶体合金具有最佳流动性。
影响流动性的因素很多,主要是合金液中金属氧化物,金属化合物和其他污染物的组成,温度和固相颗粒,但外部基本元素是浇注温度和浇注压力(通常称为浇注头)。颠簸。
在实践中,确定合金后,除了加强熔炼过程(除渣和除渣)外,还必须提高可塑性(砂型渗透性,金属型排气量和温度),并且在影响的前提下为了提高铸件的质量,要提高浇铸温度,以确保合金的流动性。
(2)缩短
缩短是铸造铝合金的主要特征之一。一般而言,该合金从注液到凝结再到冷却至室温分为三个阶段,即起酥油,缩水和固体起酥油。合金的缩短对铸件的质量具有决定性的影响,这会影响铸件收缩腔的尺寸,应力的产生,裂纹的组成和尺寸的变化。一般的铸造起酥油分为起酥油和线材起酥油。在实践中,通常使用金属丝缩短来测量合金的缩短。
铝合金的起酥油尺寸通常以百分数表示,称为起酥油率。
①缩短车身
身体起酥油包括液体起酥油和凝结起酥油。
从铸造到凝结的铸造合金液体在最终凝结时将显示微观或微观的缩短。由缩短引起的微观收缩腔是肉眼可见的,分为集中收缩腔和疏松收缩腔。收缩孔的直径大且会聚,并且散布在铸件的顶部或较厚的热段上。疏松的缩孔是分散的并且微妙的,并且大多数散布在铸造轴和热接头周围。用肉眼很难看到微坑,大多数微坑散布在晶界下或树枝状晶之间。
收缩和松弛是铸件的主要缺点之一。发生的原因是液体起酥油大于固体起酥油。在生产中发现,铸造铝合金的尺寸越小,越容易形成会聚的收缩孔,而冷凝水的范围越广,则越容易形成疏松的收缩孔。因此,有必要使铸件铝合金符合计划中的凝结规则顺序,即铸件从液态到凝结的坯体缩短应通过合金液来弥补,即缩孔和疏松。聚集在铸件的外部冒口中。对于容易产生松动和松动的铝合金铸件,冒口多于收集缩孔,并且冷铁易于产生松动,并且增加了大多数冷却速度以使它们凝结在一起或迅速凝结。
②缩短线
缩短生产线的长度将直接影响铸件的质量。线的缩短越大,铝铸件中裂纹和应力的趋势就越大;冷却后铸件的尺寸和形状变化越大。
不同的铸造铝合金具有不同的铸造缩短率。即使相同的合金具有不同的铸件,起酥率也不同。在同一铸件上,长度,宽度和高度缩短率也不同。应根据具体情况。
(3)热裂
铝铸件中产生热裂纹的主要原因是,铸件的缩短应力超过了金属颗粒之间的结合力。沿晶界的大多数裂纹是从裂纹断裂处研究的。可以看出,裂纹处的金属经常被氧化并失去光泽。裂纹沿晶界延伸,形状为锯齿形,表面较宽,内部较窄,并且某些贯穿整个铸件的端面。
不同的铝合金铸件具有不同的开裂倾向。这是因为铸造铝合金的晶体结构开始时的温度与冷凝温度之间的差越大,合金的缩短率越大,并且热裂纹的趋势越大。即使对于相同的合金,由于结晶器的阻力,铸件的结构,铸造工艺和其他因素所引起的热裂纹的趋势也不同。在生产中,经常使用优惠铸模或用于铸造铝合金的改进铸造系统来防止铝铸件中的裂纹。热裂环法通常用于检测铝铸件的热裂。
(4)气密性
铸造铝合金的气密性是指型腔型铝铸件在高压气体或液体的作用下不泄漏的程度。气密性实际上表征了铸件内部布置的细度和纯度。
铸造铝合金的气密性与合金的性能有关。合金的缩合度越小,疏松的趋势越小。偏析孔越小,合金的气密性越高。同一铸造铝合金的气密性也与铸造工艺有关,例如降低铸造铝合金的铸造温度,放置冷铁以加快冷却速度以及在压力下冷凝结晶等,可以使铸造铝合金的气密性得到提高。铝铸件的气密性发展。渗透法也可以用来堵塞泄漏的地面,以提高铸件的气密性。
(5)铸造应力
铸造应力包括热应力,相变应力和缩短应力。各种压力发作的原因是不同的。
①热应力
热应力是由铸件的不同形状与冷却不均匀相交处的横截面厚度不均匀引起的。压应力在薄壁处形成,从而在铸件中产生残余应力。
②相变应力
相变应力是因为某些铸造铝合金在凝结后的冷却过程中经历了相变,这导致了体积比例的变化。首先是铝铸件壁厚不均匀,由不同阶段的不同零件组成。
③缩短压力
当缩短铝铸件时,它由模具和型芯组成,以防止拉伸应力。这种应力是暂时的,拆箱时铝铸件将自动消失。但是当开箱时间不正确时,它往往会形成热裂纹,特别是由金属模具铸造的铝合金在这种应力作用下经常会产生热裂纹。
铸造铝合金零件中的残余应力会降低合金的机械功能,并影响铸件的加工精度。铝铸件中的残余应力可以通过退火消除。由于合金具有良好的导热性,因此在冷却过程中不会发生相变。仅需要铸件的结构规划。铝铸件的残余应力通常很小。
(6)吸入
铝合金易于吸收气体,是铸造铝合金的主要特征。液态铝和铝合金的成分与炉料,有机焚烧产物和铸模等中所含的水分反应,并被铝液吸收。
铝合金熔体的温度越高,吸收的氢越多。在700℃时,每100克铝的氢溶解度为0.5到0.9,当温度升高到850℃时,氢的溶解度增加2到3倍。当包含碱金属杂质时,氢在铝液中的溶解度显着增加。
除了在熔化过程中吸入外,铸造铝合金在倒入模具中时还会遭受吸入。进入模具的液态金属随温度降低,气体的溶解度降低,剩余的气体被分离,其中一些气体无法逸出。气体留在铸件中形成气孔,通常称为“针孔”。气体有时与收缩腔结合,并且与铝液分离的气体保留在收缩腔中。如果气泡的压力非常高,则气孔的表面会被润滑,并且在气孔周围会有一层亮光。如果气泡的压力小,则孔的内表面会起皱并且看起来像“飞脚”。特性。
铝合金铸造液中的氢含量越高,铸件中出现的针孔越多。铝铸件中的针孔不仅会降低铸件的气密性和耐腐蚀性,还会降低合金的机械性能。获得无孔或孔少的铝铸件的关键是熔融条件。如果在熔炼期间增加掩蔽剂的维护量,则合金的吸气量会大大减少。铝熔体的简洁处理可以有效地控制铝熔体中的氢含量。