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铝合金铸造的工艺性能
2019-12-19 10:03:56
  铝合金铸造工艺性能通常被理解为填充模具、结晶和冷却过程中最突出的性能的组合。流动性、收缩、气密性、铸造应力、吸气。铝合金的这些性能取决于合金的成分,但也与铸造因素、合金加热温度、模具复杂性、浇注系统、浇口形状等有关。
 
1、铝合金铸造流动性:
  流动性是指合金液体填充模具的能力。流动性决定了合金能否铸造复杂的铸件。铝合金中共晶合金的流动性最好。影响流动性的因素有很多,主要是合金液中金属氧化物、金属化合物等污染物的成分、温度和固体颗粒,但外部基本因素是浇注温度和浇注压力(俗称浇注头)。
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2、铝合金铸造的收缩率:
  收缩是铸造铝合金的主要特征之一。一般来说,合金从液态铸造到凝固直到冷却到室温分为三个阶段,即液态收缩、凝固收缩和固态收缩。合金的收缩对铸件质量有决定性的影响,它影响铸件的缩孔尺寸、应力产生、裂纹形成和尺寸变化。通常铸件收缩分为体积收缩和线性收缩。在实际生产中,线性收缩通常用于测量合金的收缩率。铝合金的收缩率通常用百分比表示,称为收缩率。
 
3、铝合金铸造的热裂纹:
  铝铸件中的热裂纹主要是由铸件的收缩应力超过金属颗粒间的结合力引起的。大多数裂纹出现在晶界上。裂纹处的金属经常被氧化,失去光泽。裂纹沿晶界延伸,呈锯齿形,表面较宽,内部较窄。一些裂纹穿透整个铸件的端面。
 
4、铝合金铸造气密性:
  铸造铝合金的气密性是指腔型铝铸件在高压气体或液体的作用下不泄漏的程度。气密性实际上代表铸件内部结构的致密性和纯度。铸造铝合金的气密性与合金的性能有关。合金的凝固范围越小,疏松倾向越小,沉淀孔隙率越小,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,如降低铸造铝合金的铸造温度,放置冷铁以加快冷却速度,以及在压力下凝固结晶。均可以提高铝铸件的气密性。泄漏间隙也可以通过渗透来堵塞,以提高铸件的气密性。
 
5、铝合金铸造应力:
  铸造应力包括热应力、相变应力和收缩应力。各种压力的原因是不同的。(1)热应力,热应力是由铸件不同几何形状相交处均的不同截面厚度引起的冷却不一致引起的。压缩应力在薄壁处形成,导致铸件中的残余应力。(2)相变应力。相变应力是由于一些铸造铝合金在凝固后冷却过程中发生相变而引起体积变化。主要原因是铝铸件的壁厚不是均,相变发生在不同时间的不同部位。(3)收缩应力是指铝铸件收缩时,由于铸型和型芯堵塞而产生的拉应力。这种应力是暂时的,铝铸件在拆包时会自动消失。然而,不适当的拆包时间往往会导致热裂纹,特别是对于由金属模具铸造的铝合金而言,在这种应力下容易产生热裂纹。
 
6、铝合金铸造的吸气性
  铝合金容易吸收气体,这是铸造铝合金的主要特点。液态铝和铝合金成分与炉料、有机燃烧产物、铸模等中的水反应。产生的氢气被铝液吸收。铝合金熔体的温度越高,它吸收的氢越多。700℃时,氢在100克铝中的溶解度为0.5 ~ 0.9。当温度升至850℃时,氢的溶解度增加2 ~ 3倍。当含有碱金属杂质时,氢在铝溶液中的溶解度增加。
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