鑄造鋁合金的解決措施「今日回答」

博主:adminadmin 2023-01-01 01:32:01 條評論
摘要:由于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...

  由于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,先簡后復雜去處理,其次序:

  1) 清理分型面,清理型腔,清理頂桿;改善涂料、改善噴涂工藝;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。

鑄造鋁合金的解決措施「今日回答」

  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。采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,并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 于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℃時的含氫量由大于0.30ml/100g(Al)下降到0.10 ml/100g(Al)以下,除氣效果顯著,并使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。由于晶粒得以細化,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),其最佳效果對應于不同的稀土含量。但是,其細化效果弱于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。

  采用一般細化劑,隨著鋁液 靜置時間的延長,細化效果逐漸衰退;采用 Al-5Ti-1B-10RE中間合金,稀土元素能阻止細化元素發生聚集、沉淀,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,適合于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,堿金屬中的K、Na,堿土金屬中的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%變質后的合金,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%,仍處于最佳變質范圍之內。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,并防止稀土的偏聚,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。