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铝铸件的工艺性能
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铝铸件使用性能,一般理解为在充满铸型、结晶和制冷环节中表现比较突出的这些特性的综合。流通性、收缩性、密封性、铸造应力、呼吸性。铝合金这些特点取决于合金的成分,却也与锻造要素、合金加温温度、铸型的复杂性、浇冒口系统、浇口形状等有关。

1、流通性

流通性是指合金液态填充铸型的能力。流动性的尺寸决定合金能否锻造复杂的铸件。在铝合金一共晶合金的流通性较好。

影响流通性的因素很多,主要是成份、温度及其合金液态中存在氢氧化物、金属化合物及其他污染物的固相颗粒,但外在的压根要素为浇筑温度及浇注压力(俗称浇筑拉力)的高低。

具体生产中,在合金已确定的情况下,除了加强冶炼工艺(精练与排渣)外,还必须改进铸型工艺性(砂模透气性、金属型模具排气及温度),并在不影响铸件品质的前提下提升浇筑温度,确保合金的流通性。

2、收缩性

收缩性是铸造铝合金的主要特征之一。一般讲,合金从液态浇筑到凝结,直到冷到室温,共分为三个阶段,分别为液体收缩、凝结收缩和固体收缩。合金的收缩性对铸件品质有决定性的影响,它影响着铸件的缩孔尺寸、应力的产生、裂痕的形成及尺寸的转变。一般铸件收缩又分为体收缩和线收缩,在实际生产中一般运用线收缩来衡量合金的收缩性。

铝合金收缩尺寸,通常以百分比来表示,称为收缩率。

(1)体收缩体收缩包含液态收缩与凝结收缩。

锻造合金液从浇筑到凝结,在较后凝结的地方会有宏观或显微收缩,这类因收缩引起的宏观缩孔肉眼可见,并分成集中缩孔和渗透性缩孔。集中缩孔的直径大而集中,并分布在铸件顶端或截面厚大的热节处。渗透性缩孔外貌分散而细微,大部分分布在铸件枢轴和热节位置。显微缩孔人眼无法见到,显微缩孔大部分分布在晶界下或树枝晶的枝晶间。

缩孔、松散是铸件的主要缺陷之一,产生的原因是液体收缩超过固体收缩。生产中发觉,铸造铝合金凝结范畴越小,越易产生集中缩孔,凝结范畴越宽,越易产生渗透性缩孔,因而,在设计里务必使铸造铝合金符合顺序凝结原则,即铸件在液体到凝结期间的体收缩应获得合金液的补充,是缩孔和松散集中在铸件外界冒嘴中。对易产生分散松散的铝合金铸件,冒口设定数量比集中缩孔要多,并在易产生松散处设定冷铁,增加部分冷却速度,使之同时或快速凝固。

(2)线收缩线收缩尺寸将直接关系铸件的质量。线收缩越多,铝铸件产生裂纹与应力的趋于也越大;冷却后铸件规格及形状转变也越大。

对于不同的铸造铝合金有不同的锻造收缩率,即便同一合金,铸件不同,收缩率也不同,在同一铸件上,其长、宽、强的收缩率也不同。应根据实际情况而定。

3、热裂性

铝铸件热裂纹的产生,主要是由于铸件收缩应力超过金属晶粒间的结合性,大多沿晶界产生从裂痕断口观查可见裂痕处金属往往被氧化,丧失金属质感。裂痕沿晶界延伸,形状呈锯齿状,表层较宽,内部较窄,有的则透过整个铸件的端面。

不同铝合金铸件产生裂纹的倾向也不同,这是因为铝铸合金凝固过程中开始产生完整的结晶框架的温度与凝结温度之差越多,合金收缩率越多,产生热裂纹倾向也越大,即便同一种合金也因铸型的阻力、铸件的结构、浇注工艺等因素产生热裂纹倾向也不同。生产中常选用退让性铸型,或改善铝铸合金的浇注系统等措施,使铝铸件防止产生裂纹。通常采用热裂环法检验铝铸件热裂纹。

4.密封性

铝铸合金密封性是指腔身型铝铸件在高压气体或液态的作用下不漏水水平,密封性事实上表征了铸件内部组织致密与纯净的水平。

铝铸合金的密封性与合金的性质相关,合金凝结范畴越小,产生松散倾向也越小,同时产生析出性气孔越小,则合金的密封性越大。同一种铝铸合金的密封性优劣,还与铸造工艺相关,如减少铝铸合金浇筑温度、置放冷铁以加速冷却速度以及在压力下凝结结晶等,都可使铝铸件的密封性提升。也可用浸渗法阻塞泄漏间隙来提高铸件的密封性。

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