压力铸造(简称压铸)是使液态或半液态金属在高压的作用下,以极高的速度充填压型,并在压力作用下凝固而获得铸件的一种方法。产品具有较高尺寸精度和力学性能、生产率高以及少加工余量或无加工余量等特点,被广泛应用于汽车、航空、电子、机械、五金等领域。近年来,随着汽车工业的迅速发展,压铸件在汽车工业中的应用范围不断扩大,汽车轻量化需求的日益增加为压铸行业的发展提供了广阔前景。
裂纹
铝合金压铸件的基体被破坏或断开,形成细长的缝隙 (长度可达 5omm, 呈直线状或波浪形的纹路等不规则形状,在外力作用下有延伸的 趋势, 这种缺陷称为裂纹。
1产生原因
合金成分异常(如镁含量过高), 提高了粘模性,在顶出时拉模严重出现 裂纹;在合金成分不变的前提下, 温度较高的状态也是会产生裂纹, 且周围 的组织有明显的缩松现象。在冷却凝固时, 由于冷却顺序不同, 外部的区域 首先收缩对该处产生向外的拉应力,在缩松的部位造成裂纹。
2改善措施
正确控制合金成分,在某些情况下可在合金中加纯铝锭以降低合金中 含镁量或铝合金中加铝硅中问合金以提高硅含量;为缓解模具过热,在该 处模具内增加冷却水路, 通过水冷来降低该区域的模具温度, 保持模具热 平衡;改变铝合金压铸件结构, 加大圆角, 改变起模斜度, 减小出模难度, 减 少壁厚差;变更或增加顶出位置, 使顶出受力均匀, 消除局部受力过大。
夹杂
1铁、 锰、 铬的作用
铝合金熔炼时,经常发现由重元素组成的固态化合物沉积在炉床上, 这种沉积物一般叫做炉渣。主要由含有铝、 硅和大量铁、 锰、 铬等在一定的 温度下的化合物晶粒构成, 压入铸件就形成夹杂。这些晶粒熔点高、 比重 大,以致于沉积在炉床上。炉渣沉积会产生有害的结果, 比如在铸件中形成 硬质点增加合金的粘模性, 降低合金的流动性。从理论上讲,当铁量超过 0.8%时,在含铁过饱和的铝液和模具钢完全接触的情况下, 铁不会溶入。 因 此, 压铸铝合金的含铁量好在0.81.0%之问。锰和铬在压铸铝合金中, 锰 和铬往往是被当作杂质的。实际上, 锰和铬或它们化合后, 可将含以铁较多 的相的组织从针状改变成立方晶体。这样, 可提高压铸件的韧性和强度。
2氧化夹渣
除去重金属形成的炉渣, 另一部分夹杂的主要来源为氧化物, 可分为 一次氧化物, 二次氧化物。一次氧化物是指在熔炼时未通过打渣残留在铝 液中的氧化物, 直接进入压铸件;二次氧化物是指在转运、 浇注中, 形成紊 流而与空气接产生的氧化物进入压铸件。
3改善措施
严格控制铝锭的成分, 尤其是重金属的含量不能超标,在来料检验时 必须严格要求。另外, 对熔炼炉要进行定期的炉床清理,在浇包转运铝水 时, 尽量减小震荡, 一是可以避免重金属氧化物进入铝溶液, 二是避免与空 气的充分接触形成二次氧化物。定期打渣, 一般每炉待转铝液都要进行打 渣处理, 连续投料熔炼时, 周期可根据实际情况调整。在浇包转运时要平 稳, 避免溅起。在浇注时要控制低速, 避免推进时形成紊流。
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