Ⅰ 已成熟使用的精密潔凈鑄造成形工藝方法有哪些
您好
壓鑄件的缺陷特徵,產生原因,防止方法
名稱 流痕及花紋 網狀毛翅 脆性 裂紋 縮孔縮松
特徵及檢查方法 外觀檢查:鑄件表面上有與金屬液流動方向一致的條紋,有明顯可見的與金屬基體顏色不一樣無方向性的紋路,無發展趨勢。 外觀檢查:壓鑄件表面上有網狀發絲一樣凸起或凹陷的痕跡,隨壓鑄次數增加而不斷擴大和延伸 外觀檢查或金相檢查:合金晶粒粗大或極小,使鑄件易斷裂或碰碎 外觀檢查:將鑄件放在鹼性溶液中,裂紋處呈暗灰色金屬基體的破壞與裂開呈直線或波浪形,紋路狹小而長,在外力作用下有發展趨向裂紋有穿透和不穿透兩種 解剖外觀檢查或探傷檢查;縮孔表面呈暗色並不光滑,形狀不規則的孔洞,大而集中的為縮孔,小而分散的為縮松
產生原因 1,首先進入型腔的金屬液形成一個極薄的而又不完全的金屬層後,被後來的金屬液所彌補而留下的痕跡。2,模溫過低3,內澆道截面積過小及位置不當產生噴濺。4,作用於金屬液上的壓力不足花紋:塗料用量過多。 1,壓鑄模型腔表面龜裂2,壓鑄模材質不當或熱處理工藝不正確3,壓鑄模冷熱溫差變化太大4,澆注溫度過高5,壓鑄模預熱不足6,型腔表面粗糙7,壓鑄模壁薄或有尖角 1,合金過熱太大或保溫時間過長2,激烈過冷,結晶過細3,鋁合金含有鋅鐵等雜質太多4,鋁合金中含銅超出規定范圍 在鑄件上由於應力或外力而產生的裂紋1,鋅合金鑄件的裂紋(1)鋅合金中有害雜質鉛,錫,鐵和鎘的含量超過了規定范圍(2)鑄件從壓鑄模中取出過遲(3)型芯的抽出或推出受力不均(4)鑄件的厚薄相接處轉變劇烈(5)熔煉溫度過高 2,鋁合金鑄件的裂紋(1)合金中鐵含量過高或硅含量過低(2)合金中有害雜質的含量過高,降低了合金的的可塑性(3)鋁硅合金:鋁硅銅合金含鋅或含銅量過高;鋁鎂合金中含鎂量過多(4)模具,特別是型芯溫度太低(5)鑄件壁厚有劇烈變化之處(6)留模時間過長(7)頂出時受力不均 3,鎂合金鑄件的裂紋(1)合金中鋁硅含量高(2)模具溫度低(3)鑄件壁厚薄變化劇裂(4)頂出和抽芯受力不均勻 4,銅合金鑄件的裂紋(1)黃銅中鋅的含量過高(冷裂)或過低(熱裂)(2)硅黃銅中硅的含量高(3)開模時間晚,特別是型芯多的鑄件 縮孔是壓鑄件在冷凝過程中,內部補償不足而造成的孔穴1,澆注溫度過高2,壓射比壓低3,鑄件在結構上有金屬積聚的部位和截面變化劇烈4,內澆道較小
防止方法 1,提高模溫2,調整內澆道截面積或位置3,調整內澆道速度及壓力4,適當地選用塗料及調整用量 1,正確選用壓鑄模材料及熱處理工藝2,澆注溫度不宜過高尤其是高熔點合金3,模具預熱要充分4,壓鑄模要定期或壓鑄一定次數後退火,打磨成型部分表面 1,合金不宜過熱2,提高模具溫度,降低澆注溫度3,嚴格控制合金成分在允許的范圍內 1,合金材料的配比要注意雜質含量不要超過起點要求2,調整好開模時間3,要使推桿受力均勻4,改變壁厚不均勻性 1,正確控制合金成分,在某些情況下:可在合金中加純鋁錠以降低合金中含鎂量;或在合金中加鋁硅中間合金以提高硅含量2,提高模具溫度3,改變鑄件結構4,調整抽芯機構或使推桿受力均勻 1,合金中加純鎂以降低鋁硅含量2,模具溫度要控制在要求的范圍內3,改進鑄件結構消除厚薄變化較大的截面4,調整好型芯和推,桿使之受力均衡 1,保證合金的化學成分合金元素取其下限:硅黃銅在配製時,硅和鋅的含量不能同時取上限2,提高模具溫度3,適當控制調整開模時間 1,改變鑄件結構消除金屬積聚及截面變化大處2,在可能條件下降低澆注溫度3,提高壓射比壓4,適當改善澆注系統,使壓力更好的傳遞 一、流痕
其他名稱:條紋。
特徵:鑄件表面上呈現與金屬液流動方向相一致的,用手感覺得出的局部下陷光滑紋路。此缺陷無發展方向,用拋光法能去處。
產生原因
1、兩股金屬流不同步充滿型腔而留下的痕跡。2、模具溫度低,如鋅合金模溫低於150℃,鋁合金模溫低於180℃,都易產生這類缺陷。3、填充速度太高。4、塗料用量過多。
排除措施1、調整內澆口截面積或位置。2、調整模具溫度,增大溢流槽。3、適當調整填充速度以改變金屬液填充型腔的流態。4、塗料使用薄而均勻。
二、冷隔
其他名稱:冷接(對接)。
特徵:溫度較低的金屬流互相對接但未熔合而出現的縫隙,呈不規則的線形,有穿透的和不穿透的兩種,在外力的作用下有發展的趨勢。
產生原因1、金屬液澆注溫度低或模具溫度低。2、合金成分不符合標准,流動性差。3、金屬液分股填充,熔合不良。4、澆口不合理,流程太長。5、填充速度低或排氣不良。6、比壓偏低。
排除措施
1、適當提高澆注溫度和模具溫度。2、改變合金成分,提高流動性。3、改進澆注系統,改善填充條件。4、改善排溢條件,增大溢流量。5、提高壓射速度,改善排氣條件。6、提高比壓
三、擦傷
其他名稱:拉力、拉痕、粘模傷痕。
特徵:順著脫模方向,由於金屬粘附,模具製造斜度太小而造成鑄件表面的拉傷痕跡,嚴重時成為拉傷面。
產生原因
1、型芯、型壁的鑄造斜度太小或出現倒斜度。2、型芯、型壁有壓傷痕。3、合金粘附模具。4、鑄件頂出偏斜,或型芯軸線偏斜。5、型壁表面粗糙。6、塗料常噴塗不到。7、鋁合金中含鐵量低於0.6%。
排除措施
1、修正模具,保證製造斜度。2、打光壓痕。3、合理設計澆注系統,避免金屬流對沖型芯、型壁,適當降低填充速度。4、修正模具結構。5、打光表面。6、塗料用量薄而均勻,不能漏噴塗料。7、適當增加含鐵量至0.6~0.8%。
四、凹陷
其他名稱:縮凹、縮陷、憋氣、塌邊。
特徵:鑄件平滑表面上出現的凹癟的部分,其表面呈自然冷卻狀態。
產生原因
1、鑄件結構設計不合理,有局部厚實部位,產生熱節。2、合金收縮率大。3、內澆口截面積太小。4、比壓低。5、模具溫度太高。
排除措施
1、改善鑄件結構,使壁厚稍為均勻,厚薄相差較大的連接處應逐步緩和過渡,消除熱節。2、選擇收縮率小的合金。3、正確設置澆注系統,適當加大內澆口的截面積。4、增大壓射力。5、適當調整模具熱平衡條件,採用溫控裝置以及冷卻等。
五、氣泡
其他名稱:鼓泡。
特徵:鑄件表皮下,聚集氣體鼓脹所形成的泡。
產生原因1、模具溫度太高。2、填充速度太高,金屬流捲入氣體過多。3、塗料發氣量大,用量過多,澆注前未燃盡,使揮發氣體被包在鑄件表層。4、排氣不順。5、開模過早。6、合金熔煉溫度過高。排除措施
1、冷卻模具至工作溫度。2、降低壓射速度,避免渦流包氣。3、選用發氣量小的塗料,用量薄而均勻,燃盡後合模。4、清理和增設溢流槽和排氣道。5、調整留模時間。6、修整熔煉工藝。
六、氣孔
其他名稱:空氣孔、氣眼。
特徵:捲入壓鑄件內部的氣體所形成的形狀較為規則,表面較為光滑的孔洞。
產生原因
主要是包卷氣體引起1、澆口位置選擇和導流形狀不當,導致金屬液進入型腔產生正面撞擊和產生旋渦。2、澆道形狀設計不良。3、壓室充滿度不夠。4、內澆口速度太高,產生湍流。5、排氣不暢。6、模具型腔位置太深。7、塗料過多,填充前未燃盡。8、爐料不幹凈,精煉不良。9、機械加工餘量太大。
排除措施
1、選擇有利於型腔內氣體排除的澆口位置和導流形狀,避免金屬液先封閉分型面上的排溢系統。2、直澆道的噴嘴截面積應盡可能比內澆口截面積大。3、提高壓室充滿度,盡可能選用較小的壓室並採用定量澆注。4、在滿足成型良好的條件下,增大內澆口厚度以降低填充速度。5、在型腔最後填充部位處開設溢流槽和排氣道,並應避免溢流槽和排氣道被金屬液封閉。6、深腔處開設排氣塞,採用鑲拼形式增加排氣。7、塗料用量薄而均勻,燃盡後填充,採用發氣量小的塗料。8、爐料必須處理干凈、乾燥,嚴格遵守熔煉工藝。9、調整壓射速度,慢壓射速度和快壓射速度的轉換點。10、降低澆注溫度,增加比壓。
七、縮孔
其他名稱:縮眼、縮空。
特徵:壓鑄件在冷凝過程中,由於內部補償不足所造成的形狀不規則,表面較粗糙的孔洞。
產生原因
1、合金澆注溫度過高。2、鑄件結構壁厚不均勻,產生熱節。3、比壓太低。4、溢流槽容量不夠,溢口太薄。5、壓室充滿度太小,余料(料餅)太薄,最終補縮起不到作用。6、內澆口較小。7、模具的局部溫度偏高。
排除措施
1、遵守合金熔煉規范,合金液過熱時間太長,降低澆注溫度。2、改進鑄件結構,消除金屬積聚部位,均勻壁厚,緩慢過渡。3、適當提高比壓。4、加大溢流槽容量,增厚溢流口。5、提高壓室充滿度,採用定量澆注。6、適當改善澆注系統,以利壓力很好地傳遞。
八、花紋
特徵:鑄件表面上呈現的光滑條紋,肉眼可見,但用手感覺不出的,顏色不同於基體金屬的紋絡,用0#砂布稍擦幾下即可去除。
產生原因1、填充速度太快。2、塗料用量太多。3、模具溫度偏低。
排除措施
1、盡可能降低壓射速度。2、塗料用量薄而均勻。3、提高模具溫度。
九、裂紋
特徵:鑄件上合金基體被破壞或斷開形成細絲狀的縫隙,有穿透的和不穿透的兩種,有發展的趨勢。
裂紋可分為冷裂紋和熱裂紋兩種,它們的主要區別是:冷裂紋鑄件開裂處金屬未被氧化,熱裂紋鑄件開裂處金屬被氧化。
產生原因
1、鑄件結構不合理,收縮受到阻礙,鑄件圓角太小。2、抽芯及頂出裝置在工作中發生偏斜,受力不均勻。3、模具溫度低。4、開模及抽芯時間太遲。5、選用合金不當或有害雜質過高,使合金塑性下降。鋅合金:鉛、錫、鎘、鐵偏高鋁合金:鋅、銅、鐵偏高銅合金:鋅、硅偏高鎂合金:鋁、硅、鐵偏高
排除措施
1、改進鑄件結構,減少壁厚差,增大鑄造圓角。2、修正模具結構。3、提高模具工作溫度。4、縮短開模及抽芯時間。5、嚴格控制有害雜質,調整合金成份,遵守合金熔煉規范或重新選擇合金牌號。
十、欠鑄
其他名稱:澆不足、輪廓不清、邊角殘缺。
特徵:金屬液未充滿型腔,鑄件上出現填充不完整的部位。
產生原因
1、合金流動不良引起:(1)、金屬液含氣量高,氧化嚴重,以致流動性下降。(2)、合金澆注溫度及模具溫度過低。(3)、內澆口速度過低。(4)、蓄能器內氮氣壓力不足。(5)、壓室充滿度低。(6)、鑄件壁太薄或厚薄懸殊等設計不當。2、澆注系統不良引起:(1)、澆口位置、導流方式、內澆口股數選擇不當。(2)、內澆口截面積太小。3、排氣條件不良引起:(1)、排氣不暢。(2)、塗料過多,未被烘乾燃盡。(3)、模具溫度過高,型腔內氣體壓力較高,不易排出。
排除措施
1、改善合金的流動性:(1)、採用正確的熔煉工藝,排除氣體及非金屬夾雜物。(2)、適當提高合金澆注溫度和模具溫度。(3)、提高壓射速度。(4)、補充氮氣,提高有效壓力。(5)、採用定量澆注。(6)、改進鑄件結構,適當調整壁厚。2、改進澆注系統:(1)、正確選擇澆口位置和導流方式,對非良形狀鑄件及大鑄件採用多股內澆口為有利。(2)、增大內澆口截面積或提高壓射速度。3、改善排氣條件:(1)、增設溢流槽和排氣道,深凹型腔處可開設通氣塞。(2)、塗料使用薄而均勻,吹乾燃盡後合模。(3)、降低模具溫度至工作溫度。
十一、 印痕
其他名稱:推桿印痕、鑲塊或活動塊拼接印痕。
特徵:鑄件表面由於模具型腔磕碰及推桿、鑲塊、活動塊等零件拼接所留下的凸出和凹下的痕跡。
產生原因
1、推桿調整不齊或端部磨損。2、模具型腔、滑塊拼接部分和其活動部分配合欠佳。3、推桿面積太小。
排除措施
1、調整推桿至正確位置。2、緊固鑲塊或其他活動部分,消除不應有的凹凸部分。3、加大推桿面積或增加個數。
十二、 網狀毛刺
其他名稱:網狀痕跡、網狀花紋、龜裂毛刺。
特徵:由於模具型腔表面產生熱疲勞而形成的鑄件表面上的網狀凸起痕跡和金屬刺。
產生原因1、模具型腔表面龜裂造成的痕跡,內澆口區域附近的熱傳導最集中,摩擦阻力最大,經受熔融金屬的沖蝕最強,冷熱交變最劇,最易產生熱裂,形成龜裂。2、模具材料不當或熱處理工藝不正確。3、模具冷熱溫差變化大。4、合金液澆注溫度過高,模具預熱不夠。5、模具型腔表面粗糙度Ra太大。6、金屬流速過高及正面沖刷型壁。
排除措施
1、正確選用模具材料及合理的熱處理工藝。2、模具在壓鑄前必須預熱到工作溫度范圍。3、盡可能降低合金澆注溫度。4、提高模具型腔表面質量,降低Ra數值。5、鑲塊定期退火,消除應力。6、正確設計澆注系統,在滿足成型良好的條件下,盡可能用較小的壓射速度。
十三、有色斑點
其他名稱:油斑、黑色斑點。
特徵:鑄件表面上呈現的不同於基體金屬的斑點,一般由塗料碳化物形成。
產生原因1、塗料不純或用量過多。2、塗料中含石墨過多。
排除措施
1、塗料使用應薄而均勻,不能堆積,要用壓縮空氣吹散。2、減少塗料中的石墨含量或選用無石墨水基塗料。
十四、麻面
特徵:充型過程中由於模具溫度或合金液溫度太低,在近似於欠壓條件下鑄件表面形成的細小麻點狀分布區域。
產生原因1、填充時金屬分散成密集液滴,高速撞擊型壁。2、內澆口厚度偏小。
排除措施
1、正確設計澆注系統,避免金屬液產生噴濺,改善排氣條件,避免液流捲入過多氣體,降低內澆口速度並提高模具溫度。2、適當調整內澆口厚度。
十五、飛邊
其他名稱:披縫。
特徵:鑄件邊緣上出現的金屬薄片。
產生原因
1、壓射前機器的鎖模力調整不佳。2、模具及滑塊損壞,閉鎖元件失效。3、模具鑲塊及滑塊磨損。4、模具強度不夠造成變形。5、分型面上雜物未清理干凈6、投影面積計算不正確,超過鎖模力。7、壓射速度過高,形成壓力沖擊峰過高。
排除措施
1、檢查合模力或增壓情況,調整壓射增壓機構,使壓射增壓峰值降低。2、檢查模具滑塊損壞程度並修整,確保閉鎖元件起到作用。3、檢查磨損情況並修復。4、正確計算模具強度。5、清除分型面上的雜物。6、正確計算調整鎖模力。7、適當調整壓射速度。
十六、 分層
其他名稱:隔皮。
特徵:鑄件上局部存在有明顯的金屬層次。
產生原因
1、模具剛性不夠,在金屬液填充過程中,模板產生抖動。2、壓室沖頭與壓室配合不好,在壓射中前進速度不平穩。3、澆注系統設計不當。
排除措施
1、加強模具剛度,緊固模具部件。2、調整壓射沖頭與壓室,保證配合良好。3、合理設計內澆口。
十七、疏鬆
特徵:鑄件表層上呈現鬆散不緊實的宏觀組織。
產生原因1、模具溫度過低。2、合金澆注溫度過低。3、比壓小。4、塗料過多。
排除措施
1、提高模具溫度至工作溫度。2、適當提高合金澆注溫度。3、提高比壓。4、塗料薄而均勻。
十八、錯邊(錯扣)
其他名稱:錯縫。
特徵:鑄件的一部分與另一部分在分型面上錯開,發生相對位移(對螺紋稱錯扣)。
產生原因
1、模具鑲塊位移。2、模具導向件磨損。3、兩半模的鑲塊製造誤差。
排除措施
1、調整鑲塊,加以緊固。2、更換導柱導套。3、進行修整,消除誤差。
十九、變形
其他名稱:扭曲、翹曲。
特徵:鑄件的幾何形狀與設計要求不符的整體變形。
產生原因
1、鑄件結構設計不良,引起不均勻的收縮。2、開模過早,鑄件剛性不夠。3、鑄造斜度太小。4、取置鑄件的操作不當。5、推桿位置布置不當。
排除措施
1、改進鑄件結構,使壁厚均勻。2、確定最佳開模時間,加強鑄件剛性。3、放大鑄造斜度。4、取放鑄件應小心,輕取輕放。5、鑄件的堆放應用專用箱,去除澆口方法應恰當。6、有的變形鑄件可經整形消除。
二十、碰傷
特徵:鑄件表面因碰擊而造成的傷痕。
產生原因
去澆口、清理、校正和搬運流轉過程中不小心碰傷。
排除措施
清理鑄件要小心,存放及運輸鑄件,不應堆疊或互相碰擊,採用專用存放運輸運輸箱。
二十一、 硬質點
其他名稱:氧化夾雜、夾渣。
特徵:鑄件基體內存在有硬度高於金屬基體的細小質點或塊狀物,使加工困難,刀具磨損嚴重,加工後鑄件上常常顯示出不同亮度的硬質點。
產生原因
合金中混入或析出比基體金屬硬的金屬或非金屬物質,如AL2O3及游離硅等。1、氧化鋁(AL2O3)。(1)、鋁合金未精練好。(2)、澆注時混入了氧化物。2、由鋁、鐵、錳、硅組成的復雜化合物,主要上由MnAL3在熔池較冷處形成,然後以MnAL3為核心使Fe析出,又有硅等參加反應形成化合物。3、游離硅混入物(1)、鋁硅合金含硅量高。(2)、鋁硅合金在半液態澆注,存在了游離硅。
排除措施
1、熔煉時要減少不必要的攪動和過熱,保持合金液的純凈,鋁合金液長期在爐內保溫時,應周期性精煉去氣。2、鋁合金中含有鈦、錳、鐵等組元時,應勿使偏析並保持潔凈,用乾燥的精煉劑精煉,但在鋁合金含有鎂時,要注意補償。3、鋁合金中含銅、鐵量多時,應使含硅量降低到10.5%以下,適當提高澆注溫度以先使硅析出。
二十二、脆性
特徵:鑄件基本金屬晶粒過於粗大或細小,使鑄件易斷裂或碰碎。
產生原因
1、合金液過熱過大或保溫時間過長。2、激烈過冷,結晶過細。3、鋁合金中雜質鋅、鐵等含量太多。4、鋁合金中含銅量超出規定范圍。
排除措施
1、合金不宜過熱,避免合金長時間保溫。2、提高模具溫度,降低澆注溫度。3、嚴格控制合金化學成分。4、保持坩堝塗料層完整良好。
二十三、滲漏
特徵:壓鑄件經試驗產生漏水、漏氣或滲水。
產生原因
1、壓力不足。2、澆注系統設計不合理或鑄件結構不合理。3、合金選擇不當。4、排氣不良。
排除措施
1、提高比壓。2、改進澆注系統和排氣系統。3、選用良好合金。4、盡量避免加工。5、鑄件進行浸漬處理。
二十四、化學成分不符合要求
特徵:經化學分析,鑄件合金元素不符要求或雜質太多。
產生原因
1、配料不正確。2、原材料及回爐料未加分析即行投入使用。
排除措施
1、爐料應經化學分析後才能配用。2、爐料應嚴格管理,新舊料要按一定比例配用。3、嚴格遵守熔煉工藝。4、熔煉工具應刷塗料。
二十五、機械性能不符合要求
特徵:鑄件合金的機械強度、延伸率低於要求標准。
產生原因1、合金化學成分不符標准。2、鑄件內部有氣孔、縮孔、夾渣等。3、對試樣處理方法不對等。4、鑄件結構不合理,限制了鑄件達到標准。5、熔煉工藝不當。
排除措施
1、配料熔化要嚴格控制化學成分及雜質含量。2、嚴格遵守熔煉工藝。3、按要求做試樣,在生產中要定期對鑄件進行工藝性試驗。4、嚴格控制合金熔煉溫度和澆注溫度,盡量消除合金形成氧化物的各種因素。
Ⅱ 鋁合金鑄件怎麼做出來的
鋁合金鑄造一般都是用金屬型鑄造,根據零件的不同會有數量不等的砂芯,結構簡單的可以不需要砂芯。
鋁合金鑄造分為重力鑄造
低壓鑄造
壓鑄(高壓)。有砂芯的一般為重力鑄造和低壓鑄造,高壓壓鑄不允許有砂芯存在。
注塑不適合於鋁合金鑄造,一般用於塑料件。
表面處理方法噴丸處理
模具價格看什麼模具廠,幾萬到幾十萬都有可能,要根據你選擇的模具材料來定。成品的成本主要來自材料的價格以及模具分攤,也就是零件重量X價格+模具費用/?萬件,一般其他成本相對較低,向工人工資支出、管理費用、利潤等一般控制在20-30%左右。
希望對你的問題有所幫助。
Ⅲ 鑄造鋁合金的解決措施
由於每一種缺陷的產生原因來自多個不同的影響因素,因此在實際生產中要解決問題,面對眾多原因到底是非功過先調機?還是先換料?或先修改模具?建議按難易程度,先簡後復雜去處理,其次序:
1) 清理分型面,清理型腔,清理頂桿;改善塗料、改善噴塗工藝;增大鎖模力,增加澆注金屬量。這些靠簡單操作即可實施的措施。
2) 調整工藝參數、壓射力、壓射速度、充型時間、開模時間,澆注溫度、模具溫度等。
3) 換料,選擇質優的鋁合金錠,改變新料與回爐料的比例,改進熔煉工藝。
4) 修改模具,修改澆注系統,增加內澆口,增設溢流槽、排氣槽等。
例如壓鑄件產生飛邊的原因有:
1) 壓鑄機問題:鎖模力調整不對。
2) 工藝問題:壓射速度過高,形成壓力沖擊峰過高。
3)模具問題:變形,分型面上雜物,鑲塊、滑塊有磨損不平齊,模板強度不夠。解決飛邊的措施順序:清理分型面→提高鎖模力→調整工藝參數→修復模具磨損部位→提高模具剛度。從易到難,每做一步改進,先檢驗其效果,不行再進行第二步。 在鑄造鋁合金中添加稀土可以有效的改善鑄造鋁合金的缺陷。
1.稀土在鋁合金中的精煉作用
鋁合金中添加適量稀土元素對精煉效果具有促進作用。稀土元素可以改善夾雜物形態,凈化晶界。採用真空吸鑄法研究了Al RE中間合金對A356合金 流動性的影響,實驗結果證明合金熔體中加入適量的稀土元素,能夠使固液相線溫度差減少,減小合金的糊狀凝固趨勢,並且降低合金熔體表面張力,此外還有去氣、除雜的精煉作用,這都會使熔體流動性提高,粘度降低,有利 於夾雜物和氣體的排除。
已研究開發出一種含有稀土化合物的鋁合金新型熔劑,該熔劑通過發生一系列的物理和化學反應,不僅可使A356合金熔體720℃時的含氫量由大於0.30ml/100g(Al)下降到0.10 ml/100g(Al)以下,除氣效果顯著,並使A356合金的室溫抗拉強度提高7.27%,延伸率提高85.58%。但是,過量的稀土元素也會加劇富RE相的聚集,成為夾雜物,從而降低合金熔體的流動性。
2.稀土對鋁合金的細化作用
有目的地抑制柱狀晶和雙柱狀晶生長,促進細小等軸晶形成,這種工藝過程就叫作晶粒細化處理。由於晶粒得以細化,合金的性能得到提高,同時還使縮松、熱裂、針孔等缺陷下降。細化處理的最基本方法是抑制形核,以及向熔體中添加晶粒細化劑的外來形核質點。目前,添加細化劑的方法成為最有效、最實用的方法。鑄造鋁合金中常用的共有三種類型的晶粒細化劑:二元Al-Ti合金、二元Al-B合金和三元Al-Ti-B合金。中間合金(晶粒細化劑)加入到鋁合金熔體中發生溶解,釋放出金屬間化合物相,成為外來形核核心。
在鋁合金中加入稀土,既可細化晶粒,也可明顯細化枝晶組 織(減小二次枝晶間距),其最佳效果對應於不同的稀土含量。但是,其細化效果弱於Ti、B等元素。稀土加入的臨界值與合金的 熔煉、澆鑄條件有密切關系。只有在一定的生產工藝條件下,一定量的稀土才會有最好的細化效果。
採用一般細化劑,隨著鋁液 靜置時間的延長,細化效果逐漸衰退;採用 Al-5Ti-1B-10RE中間合金,稀土元素能阻止細化元素發生聚集、沉澱,對Ti、B的細化作用有一定的促進作用,可有效抑制鋁硅合金長時間靜置過程中晶粒尺寸的衰退,適合於大批量生產汽車鋁合金鑄件。
3.稀土對鋁硅合金的變質作用
鑄造Al-Si合金中Si相在自然生長條件下會長成塊狀或片狀的脆性相,它嚴重割裂基體,降低合金的強度和塑性,因而需要將它改變成有利的形態。變質處理使共晶Si由粗大的 片狀變成細小纖維狀或層片狀,從而提高合金性能。迄今已發現,鹼金屬中的K、Na,鹼土金屬中的Ca、Sr,稀土元素Eu、La、Ce和混合稀土,氮族元素Sb、Bi,氧族元素S、Te等均 具有變質作用。在Al-Si合金中,添加鋁 稀土中間合金或稀土氯化物和氟化物,可使共晶Si相由片條狀變成球粒狀。不同稀土的變質能力不同,大體上隨著原子半徑由大變小,變質能力由強變弱。
稀土變質劑具有很好的長效性和重熔穩定性,吸氣傾向小,無污染、加入工藝簡便、 無腐蝕作用。研究結果表明,含La為0.056%變質後的合金,重熔10次,每次取樣進行金相檢驗,發現最終仍有變質效果,La的最終濃度仍有0.035%,仍處於最佳變質范圍之內。0.3 %混合稀土變質合金,重熔5次,發現最終仍有良好變質效果。
變質工藝直接影響著稀土的變質效果。對Al-Si合金,獲得穩定變質組織的關鍵是減 少稀土的燒損,並防止稀土的偏聚,使稀土迅速均勻地擴散到鋁液中。稀土變質有一潛伏期 ,即必須在高溫下保持一定時間,稀土才能發揮最大變質作用。

Ⅳ 鈦合金(TA、TC、TB)鑄造性能闡述
鈦及鈦合金鑄件鑄造生產工藝
鈦及鈦合金具有密度低,比強度高,耐腐蝕,線脹系數小,生物相溶性好等優異性能,在航空、航天、遠洋運輸、化工、冶金、醫療衛生等行業中都是不可缺少的結構材料。工業上最初應用的鈦及鈦合金製件都是變形件,隨著其用量的增多和應用范圍的擴大,變形反映出機械加工量大,材料利用率低,生產成本高等弊端,於是鑄造技術由此發展起來。鈦鑄造是比較經濟且又容易實現的近成形工藝。鈦及鈦合金在熔融狀態下具有高化學活性,要與常用的各種耐火材料發生化學反應,熔煉和鑄造成形難度很大,必須有其專用的造型材料和造型工藝以及專用的熔煉與鑄造設備。
一)熔煉工藝:
我國的鈦鑄造90% 以上熔煉與鑄造設備都採用真空自耗電極電弧凝殼爐加離心鑄造。坩堝採用水冷銅坩堝,鈦液的最大澆注量為500 kg。
自耗電極電弧熔煉法是以鈦或鈦合金製成的自耗電極為陰極,以水冷銅坩堝為陽極;大電流熔煉,鈦電極的熔化速度遠遠大於鈦的凝結速度,熔化了的電極以液滴形式進入坩堝,形成熔池;熔池表面被電弧加熱,始終呈液態,底部和坩堝接觸的四周受到循環水強製冷卻,產生自下而上的結晶。這種方法具有結構簡單、維持費用低、大型化容易等優點,缺點是澆注溫度難以調節和控制,一停弧後,金屬液必須在3~5秒內全部從坩堝倒出,否則溫度急劇下降,金屬液過熱度不高,使得液體流動性和補縮能力較差。自耗電極電弧熔煉對電極的質量要求很高,要求電極內部組織緻密。熔煉過程中危險性較大,稍微操作不慎將會出現電弧損壞坩堝,造成坩堝外壁強製冷卻的循環水進入坩堝,污染鈦液,水蒸氣損壞真空泵系統。
二)鑄造型腔工藝:
鈦合金鑄造的造型工藝主要有金屬型、機加工石墨型、金屬面層陶瓷型殼、氧化物陶瓷型殼。
1)金屬型
金屬型在鈦合金鑄造領域中,用作鑄型的金屬材料主要有銅、鋼、鑄鐵、鎢、鉬等,與石墨加工型一起統稱為硬模系統。由於存在著工藝上的分型等難點,這種方法很難製造出復雜形狀的鈦鑄件,而大多隻在特定的鑄件上使用。
2)石墨型
機加工石墨型強度高,退讓性不好,對液態鈦要產生激冷,常使鑄件表面產生裂紋和冷隔,生產成本高、生產周期長。石墨孔隙較大,容易吸潮,所以機加工石墨型使用前必須進行除油、除氣處理,否則鑄件表面氧化現象嚴重。鑄件尺寸比較大,壁比較厚(≥5mm),形狀簡單,所需數量只有一件或幾件。選擇機加工石墨型。
3)陶瓷型
(1)金屬面層陶瓷型殼採用難熔金屬鎢粉作為耐火材料,金屬鎢的熔點高,與鈦液接觸時化學穩定性好,但是鎢粉應具有較高的純度,雜質含量不能超過規定標准,否則將影響鈦鑄件的品質。鎢面層熔模型殼必需採用溶劑脫蠟,而且在特製的脫蠟槽中進行,對人體健康有很大的傷害,同時也污染環境。鎢面層型殼高溫焙燒必須在還原性氣氛下進行,脫蠟後沉積在型殼外貌上的模料灰分很難燒化,在澆注時很容易與液鈦反應,在鑄件外貌形成氣孔。塗料漿工藝性能不好,懸浮性差,塗料漿壽命短,保存困難,價格昂貴。
(2)氧化物陶瓷型殼是將惰性氧化物做為面層型殼耐火材料。各種氧化物材料按其對熔融鈦合金的化學穩定性由低到高排列的順序如下:SiO2、MgO、Al2O3、CaO、ZrO2、Y2O3、ThO2。ThO2由於具有放射性已基本不用。CaO容易吸潮,所以阻礙了它的應用。現在,用作熔模鑄造型殼面層和鄰面層的材料主要是Y2O3、ZrO2。
未經穩定化處理的ZrO2不能做為鑄鈦的造型材料,因為它會發生同素異形體轉變,常溫下為單斜晶體,高溫下為四方晶體,溫度更高則轉變為立方晶體,單斜晶體轉變為四方晶體時,伴隨著9%左右的體積變化,使型殼發生開裂。通常採取向ZrO2 中加入4%~8%的CaO,經高溫電熔或煅燒後就可以得到穩定的ZrO2 固溶體(也有用Y2O3穩定),工業上大多採用電熔ZrO2。
Y2O3 同ZrO2 一樣,必須經過高溫穩定化處理後才能用作鈦合金造型材料。Y2O3 陶瓷型殼具有熱導率低、強度高等優點,澆注出的鑄件表面質量好,但Y2O3價格比較昂貴,來源困難。
我國的鑄鈦工業發展比較快,近幾年來新增加了一些鑄鈦生產廠。目前,全國的鑄鈦生產廠、研究所已經將近20 個,新增的鈦鑄造廠也都將產品定位在鈦熔模精密鑄件上,陝西錦瀚稀貴金屬有限公司常年與哈爾濱工業大學、西安交通大學、西北工業大學進行技術交流合作,致力於鈦、鎳、鋯及其合金的精密鑄件生產,形成以精密鑄造為主、機加工石墨型為輔的生產模式。
隨著鈦及鈦合金鑄造技術的發展和日益成熟,加上熱等靜壓(HIP)技術的誕生和在鈦合金鑄件方面的成功應用,較好的解決了鑄件的質量問題,提高了鑄件的可靠性。從20世紀80年代以後,鈦及鈦合金鑄件在航空、航天及其他方面的應用每年以20%的速度遞增。鑄造工藝方面,目前已經由單件鑄造發展到幾件或幾十件零件組合成的大型整體鑄件。應用范圍已經從早期的受力不大的非關鍵靜止結構件發展到成為航空發動機中的構件組成部分,完全取代了一些變形鈦合金、鋁合金、鋼件。
隨著航空發動機對推重比和剛度要求的提高,要求其中的一些關鍵鈦合金構件做成大型復雜薄壁的整件精鑄件。一些先進的航空大型渦輪發動機風扇機匣、中介機匣、前機匣、壓縮機機匣等都開始使用鈦合金精鑄件。大型客機的導風管、隔熱屏、支架、框架、耳軸、支撐架、剎車殼體、等也都以鈦合金精鑄件替代原來的構件。
軍用飛機方面,鈦合金鑄件的使用也逐步在增加,如:支座、框架、支架、制動勾、機翼上受力物件、方向舵轉動裝置支架、變速裝置殼件、吊架支撐附件等,實踐證實了鈦合金鑄件在飛機上的應用是成功、可靠的。不僅如此,在生產成本上,由於使用了鈦合金鑄件,使飛機的某些機構的設計、加工、緊固、裝配等都變得比原來未使用鈦合金鑄件時的機構簡化了,從而大大降低了飛機的製造成本。鈦合金鑄件在航天領域中主要用於導彈、太空梭飛船、人造衛星。其應用部位主要為:導彈殼體、尾翼、舵翼及連接座等,太空梭和飛船支架、框架、支座、附件、殼體等,由於鈦合金鑄件具有高的剛性、輕的重量和光學玻璃相當的熱膨脹系數,也應用於人造衛星及其他光學儀器的托框、基座、連結架以及殼體等。
鈦及鈦合金鑄件在日常工業生產方面也有著廣泛的應用領域。由於鈦及鈦合金具有良好的耐腐蝕性能,是化工及其他耐腐蝕工業的不可替代的材料。廣泛應用於化工、造紙、石油、制鹼、冶金、農葯等工業。主要應用產品是以工業純鈦和鈦—鈀合金為材質的鑄造鈦泵、鈦風機,各種不同類型的閥門,如:截止閥、球閥、旋塞閥、閘閥、蝶閥、止回閥等。
隨著人們生活水平的提高和對健康質量要求的提升,鈦合金以其高的疲勞強度,和人體超強的親和力等諸多優點,也被越來越多的用在醫療衛生領域。如:鑄造鈦合金髖關節修復件、膝關節修復件、人體假肢、口腔修復等等。運動器械領域鈦合金精密鑄件的用量非常巨大,如:自行車配件,高爾夫球頭。尤其是鈦合金高爾夫球頭市場容量最為巨大,但鑄造工藝比較復雜。
目前,鈦及鈦合金鑄件的使用范圍還在擴展,更多的應用領域也在相繼研究,但還存在著一些問題:1.合金品種少、牌號少,基本上常用的鈦合金都是工業純鈦鑄件和TC4合金鑄件。2.鑄件應用范圍小,大部分鑄件都用在了石油化工行業(工業純鈦鑄件),航空、航天領域應用很少,致使我國鈦鑄造工業的工藝和技術水平難以提高。3.造型工藝普遍落後,大部分廠家都是用石墨型造型工藝(機加工石墨型和搗實石墨型),而熔模精密鑄造應用很少。鑄造出的鑄件表面比較粗糙。4.熔煉設備基本上都為真空自耗電極電弧凝殼爐,熔煉過程危險性較高,熔化金屬液過熱度不高,造成鑄件表面易產生流痕、冷隔等缺陷,薄壁零件成形困難。
為改善我國鈦鑄造工業生產的落後狀態,提高我國鑄鈦工業的整體工藝和技術水平,還需進行以下幾方面的研究:1.改進現有的造型工藝,研究新的粘結劑和造型材料,簡化工藝,縮短生產周期,降低生產成本。2.研究和發展新的熔煉和鑄造設備及其技術,提高金屬液的過熱度,改善和提高鑄造鈦液的流動性和充型補縮能力,為研製大型復雜薄壁整體精鑄件創造有利條件。3.進一步擴大計算機模擬凝固技術在鈦合金鑄造中的應用,以提高鑄件質量,減小鑄件的廢品率。4.研究和發展鈦合金鑄件的各種熱處理工藝和熱化學處理技術,以改善鈦合金鑄件的微觀組織結構,提高鑄件的力學性能。5.熔模鑄造只能生產中小型鑄件,應尋求一種生產更大型、更凈形、更高效鑄件的造型工藝,提高鈦合金鑄件的生產能力。
Ⅳ 合金的鑄造性能
合金的鑄造性能主要用:1.充型能力 2.凝固與收縮 3.偏析 4.吸氣等衡量。
1.充型能力:液態合金充滿鑄型,獲得尺寸正確、輪廓清晰的鑄件的能力,稱為液態合金的充型能力。充型能力強,則容易獲得薄壁而復雜的鑄件,不易出現輪廓不清、澆不足、冷隔等缺陷;有利於金屬液中氣體和非金屬夾雜物的上浮、排出,減小氣孔、夾渣等缺陷;能夠 提高補縮能力, 減小產生縮孔、縮松的傾向性。
2.凝固與收縮:凝固----物質由液態變為固態的過程,收縮----鑄件在凝固、冷卻過程中所發生的體積減小的現象。澆入鑄型的液態金屬在冷凝過程中,如果凝固和收縮得不到合理的控制,鑄件內部就會出現縮孔、縮松、鑄造應力、變形、裂紋等缺陷。
3.偏析:在鑄件中出現化學成分不均勻的現象。偏析使鑄件的性能不均勻,嚴重時會造成廢品。
4.吸氣:合金在熔煉和澆注時吸收氣體的性質。吸氣多,在鑄件中會形成氣孔。氣孔破壞了合金的連續性,減少承載的有效面積,並在氣孔附近引起應力集中,因而降低了鑄件的力學性能,特別是沖擊韌度和疲勞強度顯著降低。成彌散狀的氣孔還可促使顯微縮松的形成,降低鑄件的氣密性。(希望能幫到你,麻煩在我回答的下面點擊 「好評」,謝謝你啦^_^)
Ⅵ 如何提高鋁合金壓鑄品質
這個問題范圍太大了,我只針對鋁合金壓鑄件常見缺陷及產生原因來說明一下:
鋁合金壓鑄產品鑄造缺陷產生原因及處理辦法1 表面鑄造缺陷1.1 拉傷(1)特徵: ①沿開模方向鑄件表面呈線條狀的拉傷痕跡,有一定深度,嚴重時為整面拉傷;②金屬液與模具表面粘和,導致鑄件表面缺料。(2)產生原因: ①模具型腔表面有損傷;②出模方向無斜度或斜度過小;③頂出不平衡;④模具松動:⑤澆鑄溫度過高或過低,模具溫度過高導致合金液粘附;⑥脫模劑使用效果不好:⑦鋁合金成分含鐵量低於O.8%;⑧冷卻時間過長或過短。(3)處理方法: ①修理模具表面損傷;②修正斜度,提高模具表面光潔度;③調整頂桿,使頂出力平衡;④緊固模具;⑤控制合理的澆鑄溫度和模具溫度1 80-250。;⑥更換脫模劑:⑦調整鋁合金含鐵量;⑧調整冷卻時間;⑨修改內澆口,改變鋁液方向。 『 ,1.2 氣泡(1)特徵:鑄件表面有米粒大小的隆起表皮下形成的空洞.(2)產生原因 ①合金液在壓室充滿度過低,易產生卷氣,壓射速度過高;②模具排氣不良;③熔液未除氣,熔煉溫度過高;④模溫過高,金屬凝固時間不夠,強度不夠,而過早開模頂出鑄件,受壓氣體膨脹起來;⑤脫模劑太多;⑥內澆口開設不良,充填方向交接。(3)處理方法 ①改小壓室直徑,提高金屬液充滿度;②延長壓射時間,降低第一階段壓射速度,改變低速與高速壓射切換點;③降低模溫,保持熱平衡;④增設排氣槽、溢流槽,充分排氣,及時清除排氣槽上的油污、廢料;⑤調整熔煉工藝,進行除氣處理;⑥留模時間適當延長:⑦減少脫模劑用量。1.3 裂紋 特徵:①鑄件表面有呈直線狀或波浪形的紋路,狹小而長,在外力作用下有發展趨勢;②冷裂隙開裂處金屬沒被氧化;③熱裂一開裂處金屬已被氧化。產生原因:①合金中鐵含量過高或硅含量過高;②合釜有害雜質的含量過高,降低了合金的塑性;③鋁硅銅合金含鋅量過高或含銅量過低;④模具,特別是模腔整體溫度太低;⑤鑄件壁厚、薄存有劇烈變化之處收縮受阻,尖角位形成應力;⑥留模時間過長,應力大;⑦頂出時受力不均勻。(3)處理方法: ①正確控制合金成分,在某些情況下可在合金中加純鋁錠以降低合金中含鎂量或鋁合金中加鋁硅中間合金以提高硅含量;②改變鑄件結構,加角,改變出模斜度,減少壁厚差;③變更或增加頂出位置,使頂出受力均勻;④縮短開模及抽芯時間提高模溫,保持模具熱平衡。1.4 變形 (1)特徵: ①整體變形或局部變形;②壓鑄件幾何形狀圖紙不符. (2)產生原因:①鑄件結構不良;②開模過早,鑄件剛性不夠③頂桿設置不當,頂出時受力不均;④進澆口位當或澆口厚度太厚,切除澆口時容易變形;⑤由具局部表面粗糙造成阻力大,產品頂出時變形;於模具局部溫度過高,產品未完全固化,頂出時力大,引起產品變形o (3)處理辦法: ①改進鑄件結構;②合理調整保壓和開模日③合理設置頂出位置及頂桿數量,最好用4根,開闊的地方;④改變澆口位置,使澆口有一個點,減小澆口厚度,以能保證產品的鑄造質量為准這樣切除澆口時產品就不容易變形;⑤加強模面處理,減少脫模阻力;⑥對局部模具溫度進行虧控制,保持模具熱平衡。1.5 流痕、花紋 (1)特徵: 鑄件表面上有與金屬液流動方向一致的條紋有明顯可見的與金屬基體顏色不一樣的無方向性的紋路,無發展趨勢。(2)產生原因: ①首先進入型腔的金屬液形成一個極薄的而又不完全的金屬層後,被後來的金屬液所彌補而留下的痕跡;②模溫過低,模溫不均勻:③內澆道截面積過小及位置不當產生噴濺;④作用於金屬液的壓力不足;⑤花紋:塗料用量過多。(3)處理方法:①提高金屬液溫度620%~650℃;②提高模溫,保持200~C~250"(2的熱平衡;⑧加厚內澆道截面積改變進口位置;④調整充填速度及壓射時間行程長度;⑤選用合適的塗料及調整對比濃度用量。1.6 冷隔(1)特徵壓鑄件表面有明顯的、不規則的、下陷線性紋路(有穿透與不穿透兩種)形狀細小而狹長,有的交接邊緣光滑,在外力作用下有發展的可能。(2)產生原因: ①兩股金屬流相互對接,但未完全熔合而又無夾雜存在其間,兩股金屬結合力很薄弱;②澆注溫度或壓鑄模溫度偏低;③選擇合金不當,流動性差;④澆道位置不對或流路過長;⑤填充速度低,壓射比壓低。 (3)處理方法: ①適當提高澆注溫度和模具溫度;②提高壓射比壓,縮短填充時間;③提高壓射速度,同時加大內澆口截面積;④改善排氣、填充條件;⑤正確選用合金,提高合金流動性o1.7 變色、斑點(1)特徵:鑄件表面上呈現出不同的顏色及斑點。(2)產生原因: ①不合適的脫模劑;②脫模劑用量過多,局部堆積;③含有石墨的潤滑劑中的石墨落入鑄件表層;④模溫過低,金屬液溫度過低導致不規則的凝固引起。 (3)處理方法: ①更換優質脫模劑;②嚴格噴塗量及噴塗操作;③控制模溫,保持熱平衡;④控制金屬液溫度。1.8 網狀毛翅(1)特徵:壓鑄件表面上有網狀發絲一樣凸起或凹陷的痕跡,隨壓鑄次數增加而不斷擴大和延伸。(2)產生原因: ①壓鑄模型腔表面龜裂;②壓鑄模材質不當或熱處理工藝不正確;③壓鑄模冷熱溫差變化大;④澆注溫度過高;⑤壓鑄模預熱不足;⑥型腔表面粗糙。(3)處理方法: ①正確選用壓鑄模具材料及熱處理工藝;②澆注溫度不宜過高,尤其是高熔點合金;③模具預熱要充分;④模具完成製造後進行低溫長時效處理或對表面進行化學氧化處理;⑤打磨成型部分表面,減少表面粗糙度Ra值,Ra0.8~Ra0.4;⑥合理選擇模具冷卻方法;⑦避免對模具表面的強冷卻。1.9 IEI陷 (1)特徵:鑄件平滑表面上出現凹陷部位。(2)產生原因:①鑄件壁厚相差太大,凹陷多產生在厚壁處;②模具局部過熱,過熱部分凝固慢;③壓射比壓低;④由模具高溫引起型腔氣體排不出,被壓縮在型腔表面與金屬液界面之間o(3)處理方法:①鑄件壁厚設計盡量均勻;②模具局部冷卻調整;③提高壓射比壓;④改善型腔排氣條件。1.1 O 欠鑄 (1)特徵:鑄件表面有澆不足部位;輪廓不清。 (2)產生原因: ①流動性差原因;②合金液吸氣、氧化夾雜物,含鐵量高,使其質量差而降低流動性;③澆注溫度低或模溫低;④充填條件不良;⑤比壓過低;⑥捲入氣體過多,型腔的背壓變高,充型受阻;⑦操作不良,噴塗料過度,塗料堆積,氣體揮發不掉。(3)處理方法:①提高合金液質量;②提高澆注溫度或模具溫度;③提高比壓、充填速度;④改善澆注系統金屬液的導流方式,在欠鑄部位加開溢流槽、排氣槽;⑤檢查壓鑄機能力是否足夠。1.11 毛刺飛邊(1)特徵:壓鑄件在分型面邊緣上出現金屬薄片。(2)產生原因:①鎖模不夠;②壓射速度過高,形成壓力沖擊峰過高;③分型面上雜物未清理干凈;④模具強度不夠造成變形;⑤鑲塊、滑塊磨損與分型不平齊。(3)處理方法:①檢查合模力和增壓情況,調整壓鑄工藝參數;②清潔型腔及分型面;③修整模具;④最好是採用閉合壓射結束時間控制系統,可實現無飛邊壓鑄.
Ⅶ 合金的鑄造性能
合金的鑄造性能(castability,castingproperty)是指合金在鑄造時表現出來的工藝性能,主要指合金的流動性及合金的收縮等。這些性能對於是否獲得健全的鑄件是非常重要的。 流動性(fluidity,liquidity)是指液態合金充填鑄型的能力。
合金液的流動性好,容易澆滿型腔,獲得輪廓清晰、尺寸完整的鑄件,相反合金的流動性不好,則易產生澆不足、冷隔、氣孔和夾渣等缺陷。
在常用的合金中,灰口鑄鐵、硅黃銅的流動性最好,鑄鋼流動性最差。
影響流動性的因素很多,其中主要是合金的化學成分、澆注溫度和鑄型的填充條件等。 液態合金在冷卻凝固過程中體積和尺寸不斷減小的現象稱為收縮(contraction,shrinkage)。收縮是鑄造合金本身的物理性質,是鑄件中許多缺陷(縮孔、縮松、內應力、變形和裂紋等)產生的基本原因。合金液從澆入型腔冷卻到室溫要經歷三個階段:
1.液態收縮(liquidcontraction):從澆注溫度冷卻到開始結晶的液相線溫度之間的收縮。
2.凝固收縮(solidificationcontraction):從開始結晶溫度冷卻到結晶完畢的固相線溫度的收縮。
3.固態收縮(solidcontraction):從結晶完畢的溫度冷卻到室溫之間的收縮。
合金的液態收縮和凝固收縮表現為合金的體積縮小,通常用體積收縮率來表示,它們是鑄件產生縮孔、縮松缺陷的基本原因。合金的固態收縮雖然也是體積變化,但它只引起鑄件外部尺寸的變化,因此,通常用線收縮率來表示。固態收縮是鑄件產生內應力、變形和裂紋等缺陷的根源。
合金的化學成分、澆注溫度、鑄型條件及鑄件結構是影響合金收縮的主要因素。鑄件的形狀、尺寸和工藝條件不同,實際收縮量也有所不同。
另外,合金液在冷卻成鑄件的過程中出現的各部分化學成分不均勻的現象即偏析性,吸氣性和氧化性均對鑄造性能有著不利影響。

Ⅷ 澆鑄鋁合金件太脆,怎麼改善通過加入什麼元素可以使它強度變高
合金熔煉時注意千萬不能過燒,要按工藝熔煉。熔煉時要用覆蓋劑3%-6%,含硅鋁合金澆鑄前一定要變質劑處理,細化晶粒,硅、鎂、銅、鋅等都是強化合金元素。
Ⅸ 鋁合金鑄造怎麼選擇合適的砂子,用那種砂,多少目或者混合其他怎麼配比
在鋁合金鑄造的過程中,沙子的選擇很重要,以下就有國銳科技的小編為大家講解下再鋁合金鑄造過程中沙子的重要性。
覆膜砂(coated sand)。砂粒表面在造型前即覆有一層固體樹脂膜的型砂或芯砂。有冷法和熱法兩種覆膜工藝:冷法用乙醇將樹脂溶解,並在混砂過程中加入烏洛托品,使二者包覆在砂粒表面,乙醇揮發,得覆膜砂;熱法把砂預熱到一定溫度,加樹脂使其熔融,攪拌使樹脂包覆在砂粒表面,加烏洛托品水溶液及潤滑劑,冷卻、破碎、篩分得覆膜砂。
熱芯盒覆膜砂工藝是將鑄造用砂、熱固性樹脂和催化劑混合成的砂料射入具有加熱裝置的芯盒中,加熱到180~250℃,使貼近芯盒表面的砂料受熱,在溫度作用下,其粘結劑在很短時間內即可縮聚而硬化,形成型芯,不須再進烘爐烘乾點。
鋁合金鑄造過程中使用覆膜砂熱芯盒射芯機造型,覆膜砂鑄造鑄件尺寸精度為CT7~CT8級,表面粗糙度Ra值在6.3~12.5m范圍。覆膜砂工藝成形質量可達到水玻璃熔模鑄造工藝水平,是一種較為理想的工藝方法。
潮模砂又稱濕型砂。在鋁合金鑄造生產中砂混合料用膨潤土做黏結劑再加水及其他添加劑混勻,即可用於造型制芯,砂型(芯)不用烘乾,可直接澆注,鑄造界將這種砂叫潮模砂。目前潮模砂是最主要鑄造生產工藝之一。
Ⅹ 鋁合金鑄造疏鬆,解決方法有哪些,最好寫一下原理特別是下面3條的原理
鋁合金的鑄造,由於往往批量比較大,多半用金屬模、澆注機和金屬熔化爐三者合為一體的裝置自動化或者半自動化生產,效率高,成本低。
如果產品出現疏鬆,往往因為鋁合金溶液被壓縮到模具里以後流通不順暢,工件頭部(液態金屬最後流到部位)液態鋁合金冷卻結晶過程中,熱脹冷縮,後續液態金屬未能及時補充造成的缺陷 。很明顯,其他條件不變,
1、提高澆注製造溫度,液態金屬澆注時的比如得到改善流動性,金屬被澆注到模具里冷卻結晶時間會後延長,對避免疏鬆是有好處的;
2、降低鑄造速度。其本質是對單個模具澆注時間延長,避免液態金屬澆注量不足,工件後期結晶過程沒有充分的液態金屬補充而造成的缺陷;
3、檢查金屬熔爐供氣系統、供氣量,是否合乎要求;熔煉鋁合金原的料是否合乎要求,雜質太多,熔煉困難,影響結晶過程,會導致出現缺陷;
4、至於提高冷卻強度,我認為書本知識要靈活掌握運用。為了減少疏鬆出現,我 認為應該採取液態金屬澆注到模具以後,冷卻速度要減慢,使液態金屬有更多時間流向結晶較慢的位置,避免疏鬆出現。
5、如果是新模具試用,還要考慮產品安排(位置數量)澆道、澆口、冒口(位置及其大小)等等。
供參考。