鋁鑄件行業的四種底子工藝分別是退火、正火、淬火和回火,這四種工藝被稱為壓鑄中的“四把火”,其在壓鑄過程中,淬火與回火的關系非常密切,兩者缺一不可。
據了解,退火是給工件加溫,當加熱到恰當溫度時,根據所選用的材料的不同,對鋁鑄件進行緩慢冷卻,已達到金屬內部組織靠近平衡情況。
正火是將工件加熱到合適的溫度后在空氣中冷卻,主要用于改善材料的切削功用,也可用于對一些需要不高的零部件作為結束壓鑄。
淬火是將工件加熱保溫后,在水、或者由以及其他無機鹽溶液等淬冷介質中快速冷卻,經過此道工序,生產出來的鋼件將會變硬,同時也使鋼件變脆。
為了使鋼件脆性降低,可將淬火后的鋼件放置于650攝氏度以下高于常溫的某一溫度進行長時間的保溫,然后進行冷卻,這被稱為回火。鋁鑄件的應用鋁材料和鋁合金具有良好的流動性和可塑性,因此可以做出各種形狀復雜、難度大的鋁鑄件,用鋁合金和金屬鋁鑄造的鑄件具有較高的精度和表面光潔度,這在很大程度上減少了鑄件的機械加工量、大大降低了勞動強度、同時節約了電力、金屬材料。
因其具有較高的內在質量和外在質量,鋁鑄件被廣泛應用于汽車制造、內燃機生產、摩托車制造、電動機制造、傳動機械制造、精密儀器、園林美化、電力建設、等各個行業中,成為壓鑄業的新寵。
針孔一直是鋁鑄件中難以解決的一個老大難問題。雖然針孔問題并不是樹脂砂鑄造所特有的缺陷,但它卻嚴重影響著鋁鑄件的質量及其產量的提高。控制針孔的措施主要有:
1)增大合金液的冷卻速度,如盡可能采用冷鐵、激冷砂乃至金屬型模;
2)降低鋁液中的氫含量及氧化鋁夾雜,如提高液態鋁的熔化質量,設置陶瓷過濾網,或增渦直接吊出作澆包用;
3)將熔化溫度控制在750℃以下,并采用盡可能低的澆注溫度;
4)將鋁液的變質劑由易產生針孔缺陷的鈉鹽變成銻、啼等長效變質劑;
5)在化學成分滿足ZLlolA型合金技術要求的條件下,盡量降低鎂含量,適當提高硅含量;
6)選擇含氣和夾雜少、冶金質量高的鋁錠及其它原材料,回爐料(指廢鑄件)的加入量也應嚴格控制在15%以下;
7)降低樹脂砂型芯和涂料的發氣量,如嚴格將樹脂的加入量控制在1.0腸以下,再生砂添加一定比例的新砂等;
8)嚴格控制涂料烘烤溫度,水基涂料的烘烤溫度由150~1800C提高到180~200℃,烘烤時間不短于h2。烘干后,置放h8以上的型芯應重新烘干;
9)采取如底注式、大澆口盆、開放式澆注系統等各種鑄造工藝措施,確保金屬液平穩充型;
10)保證鑄型和砂芯排氣暢通,如設置出氣冒口,盡量將暗冒口改成明冒口、扎出氣孔等。
鋁鑄件產生氣孔缺陷的原因:
1、精煉除氣質量不良產生的氣孔
當鋁合金凝固時,便有大量的氫析出以氣泡的形態存在于鋁合金鋁鑄件中。
減少鋁液中的含氣量,防止大量的氣體在鋁合金凝固時析出而產生氣孔,這就是鋁合金熔煉過程中精煉除氣的目的。如果在鋁液中本來就減少了氣體的含量,那么凝固時析出氣體量就會減少,因而產生的氣泡也顯著減少。
因此,鋁合金的精煉是非常重要的工藝手段,精煉質量好,氣孔必然少,精煉質量差,氣孔必然多。
2、排氣不良產生的氣孔
在鋁鑄件中,因模具的排氣通道不暢,模具排氣設計結構不良,壓鑄時型腔內的氣體無法完全順暢排出,造成在產品某些固定部位存在氣孔。
3、壓鑄參數不當
在壓鑄生產中壓鑄參數選擇不當,鋁液壓鑄充型速度過快,使型腔中氣體不能完全及時平穩的擠出型腔,而被鋁液的液流卷入鋁液中,因鋁合金表面快速冷卻,被包在凝固的鋁合金外殼中,無法排出形成了較大的氣孔。
4、縮氣孔
鋁合金同其它材料一樣,在凝固時產生收縮,鋁合金的澆鑄溫度愈高,這種收縮就愈大,單一的因體積收縮產生的氣孔是存在于合金后凝固部位,呈不規則形狀,嚴重時呈網狀。往往在產品中,它與凝固時因氫氣析出的氣孔同時存在,在氫析出氣孔或卷氣孔的周圍存在縮氣孔,在氣泡周圍有伸向外部的絲狀或網狀氣孔。
5、壁厚差過大
壁厚中心是鋁液后凝固的地方,也是易產生氣孔的部位,這種壁厚處的氣孔是析出氣孔和收縮氣孔的混合體,不是一般措施所能防止的。
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