鑄造鋁合金常見(jiàn)的主要問(wèn)題有6種 。
1. 鑄造裂紋
因鑄件形狀復雜, 厚薄不均,在凝固過(guò)程中,各部位冷卻速度不一致產(chǎn)生較大內應力, 當 應力超過(guò)合金材料抗拉強度時(shí), 鑄件被拉裂 。
裂紋分熱裂紋和冷裂紋兩種。熱裂紋是沿晶開(kāi)裂, 裂縫有氧 化黑色, 形狀不規則, 成鋸齒狀 ;冷裂紋沿晶內開(kāi)裂, 斷口未氧化呈折射狀銀色發(fā)亮。
消除裂紋的工藝措施 :合金化學(xué)成分應準確, 雜質(zhì) 含量不得超標;避免熔體過(guò)熱和在爐內停留時(shí)間不宜 長(cháng);制訂科學(xué)合理的鑄造溫度和鑄造速度;液體金屬流 動(dòng)和冷卻應均勻 ;防止外來(lái)夾雜物掉入熔體等 。
2. 花邊狀組織
邊界晶粒呈波浪狀、鋸齒狀折 線(xiàn)形花邊, 形狀類(lèi)似鑄造孿晶, 往往呈羽毛狀, 顯微組 織是相互平行呈薄片狀。因化學(xué)成分調整不合適, 熔體發(fā)生過(guò)熱和停留時(shí)間過(guò)長(cháng), 過(guò)濾管孔直徑過(guò)細, 鑄造溫度過(guò)高,結晶器過(guò)矮和變質(zhì)細化劑失去作用等所致。
消除花邊狀組織的措施:嚴格控制合金化學(xué)成分和雜質(zhì)含量不得超標;科學(xué)合理設計過(guò)濾系統與結晶裝置;精確控制鑄造熔煉溫度和時(shí)間;加入合格變質(zhì)細化劑等。
3. 光亮晶粒
當鑄件出現合金元素含量較低的貧乏固溶體時(shí),其晶粒粗大,樹(shù)枝狀網(wǎng)絡(luò )稀薄光亮晶粒,硬度低于正常組織。因在鑄造過(guò)程,漏斗溫度低,在底部形成低成分固溶體一次晶的結構,按原成分不斷長(cháng)大,當重量達到一定程度時(shí),便形成光亮晶粒,降低合金強韌度。
防止措施:漏斗材料導熱性要好,表面應光亮,漏斗距底部高度適中,漏斗涂料要均勻;澆注前預熱漏斗和沉入金屬液不宜過(guò)深;嚴格控制鑄造溫度,均勻平穩供應鋁液等措施,能有效消除鑄件光亮晶粒缺陷。
4. 澆不足
造成鑄件產(chǎn)品不完整,因澆注溫度低,加快鑄件凝固速度,鑄件未澆滿(mǎn)凝固成形,形成澆不足。因澆注系統通道狹窄,鋁液流量小,形成瓶頸;當澆注流量小于鋁液填充速度時(shí),便形成澆不足,成為廢品。
防止措施:重新設計和改進(jìn)澆注系統,加大鋁液流量;預熱模具,澆注時(shí)避免鋁液流冷速過(guò)快;涂料在型腔分布應合理,厚度適中均勻,涂料不宜太??;確保模具排氣順暢等措施,可有效消除澆不足形成的廢品。
5. 縮松
因鋁合金液溫度和澆注溫度偏高,冷卻速度緩慢,收縮量大,導致晶粒粗大,組織不致密,形成縮松鑄件廢品。
防止措施:改進(jìn)工藝,精心操作,控制好合金加熱溫度和澆注溫度;科學(xué)合理設計冒口尺寸,涂料不宜過(guò)薄或過(guò)厚,確保鑄件收縮補給量;鑄件設計盡量對稱(chēng),厚薄懸殊不宜過(guò)大等。
6. 氧化夾渣與氣孔
因操作不當,鋁液進(jìn)入型腔時(shí)產(chǎn)生噴濺,形成氣泡被包裹在鑄件內部,使金屬發(fā)生氧化,形成氧化夾渣;當鋁液中有大量體積小的氫氣時(shí),則會(huì )形成不規則小孔洞,多見(jiàn)于厚大砂型鑄件,急劇降低物理、化學(xué)性能。
防止措施:精心操作,澆注時(shí)鋁液流速應平穩緩和,減少沖擊力,采用蛇形澆口和底注式澆注系統為宜;嚴格檢查爐料清潔度,制訂合理的鋁合金熔化溫度和澆注溫度,進(jìn)行精煉除氣等。