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    具體分析鑄鋁件時效和冷熱處理工藝

    發表時間:2017年03月10日【

       鑄鋁件鑄造輕合金由于具有密度小、比強度高、耐腐蝕等一系列優良特性,將更廣泛地應用于航空、航天、汽車、機械等各行業。特別是在汽車工業中,為降低油耗提高能源利用率,用鋁、鎳合金鑄件代替鋼、鐵鑄件是長期的發展趨勢。其中著重解決無污染、高效、操作簡便的精煉技術,變質技術,晶粒細化技術及爐前快速檢測技術。為進一步提高材料性能、 大限度發揮材料的潛能,可開發優質鋁合金材料,特別是鋁基復合材料以滿足不同工況的性能要求;加強簇合金熔煉工藝的研究,續合金壓鑄與擠壓鑄造工藝及相關技術的開發研究;完善鐵合金熔煉設備及相關技術和工藝的開發研究。鑄造精度能夠生產出薄壁構件,這樣鑄鋁件就能達到接近成品狀,從而簡化了生產工藝。而中國也開發出了新的鑄造技術,在CAM數值控制處理的基礎上采用于三維CAD鑄造技術,生產新的鑄造產品。

      優良的硬度和韌性有助于確保鑄件質量,從而增強汽車的各項功能。而在過去這些與鑄件的尺寸與大小相比都不具有足夠的吸引力。我國的鑄造廠要將更多的重點放在鑄件的內部結構上。焊合是指壓鑄生產中,鑄件與模具發生相互作用,起模時,鑄件的一部分保留在模具表面,從而造成鑄件缺肉的一種鑄造缺陷。它是壓鑄生產中一個十分有害和棘手的問題,壓鑄模和鑄鋁件焊合的形成和擴展不僅降低鑄件的表面質量和尺寸精度,而且可以引起鑄件的報廢,甚至導致模具的早期失效,同時,他還增加了模具的修復工時和工人的勞動強度,大大降低了勞動生產率。 近,人們對焊合現象開始重視起來,并在實驗室采用一些試驗方法對這一現象進行研究,使人們對焊合現象有了一定的認識。

      鑄鋁件時效和冷熱處理工藝:

      時效處理將固溶處理后的鑄鋁件加熱到某一溫度,保溫一定時間后出爐,在空氣中緩慢冷卻到室溫的工藝稱為時效。如果時效強化是在室溫下進行的稱為自然時效,如果時效強化是在高于室溫并保溫一段時間后進行稱為人工時效。時效處理進行著過飽和固溶體分解的自發過程,從而使合金基體的點陣恢復到比較穩定的狀態。時效溫度和時間的選擇取決于對合金性能的要求、合金的特性、固溶體的過飽和程度以及鑄造方法等。人工時效可分為三類:不完全人工時效,完全人工時效和過時效。不完全人工時效是采用比較低的時效溫度或較短的保溫時間,獲得優良的綜合力學性能,即獲得比較高的強度,良好的塑性和韌性,但耐腐蝕性能可能比較低。完全人工時效是采用較高的時效溫度和較長的保溫時間,獲得 大的硬度和 高的抗拉強度,但伸長率較低。過時效是在更高的溫度下進行,這時合金保持較高的強度,同時塑性有所提高,主要是為了得到好的抗應力腐蝕性能。為了得到穩定的組織和幾何尺寸,時效應該在更高的溫度下進行。過時效根據使用要求通常也分為穩定化處理和軟化處理。時效處理時,合金元素沉淀的過程大多需要經過以下四個階段:

      1、形成G-PⅠ區。固溶體點陣內原子重新組合,出現溶質原子的富集區,伴隨著點陣畸變程度增大,提高合金的力學性能,降低合金的導電性。

      2、形成G-PⅡ區。合金元素的原子以一定比例進行偏聚形成G-PⅡ區,為形成亞穩相作準備,合金的強度進一步提高。

      3、形成亞穩相。亞穩相也稱過渡相,該相與基體呈共格聯系,大量的G-PⅡ區和少量的亞穩相相結合,使合金得到 高的強度。

      4、形成第二相質點和第二相質點的聚集。亞穩相轉變為穩定相,細小的質點分布在晶粒內部,較粗大的質點分布在晶界,還相繼發生第二相質點的聚集,點陣畸變劇烈地減弱,顯著地降低合金的強度,提高合金的塑性。

      鑄鋁件工藝品熔煉原則:

      鋁合金熔煉的裝料順序對保證快速熔化、減少元素燒損、提高熔爐的生產率有很大關系。其原則是:當用鋁徒和中間合金進行熔化時,首先裝入鋁,然后加入中間合金。當熔爐的容量足以同時裝入幾種爐料時,則應首先一起裝入熔點相近的成份。當用預制合金綻進行熔煉時,首先裝入預制合金鏈,然后補加所需數量的鋁和中間合金。當爐料由囚爐料和鋁統組成時,首先熔化爐料中 多的那一部分。容易燒損和低熔點的爐料,如鎂和鋅,應在 后加入。在連續熔化時,坩堝內應剩余一部分鋁液,以加速下一爐的熔化。采用覆蓋熔劑時,應在爐料開始熔化時就加入熔劑。鑄鋁件工藝品是由鑄鋁件等材料加工制作而成的工藝品,鋁合金的熔點在550-630℃之間,澆注溫度通常為650-750℃隨著溫度的不斷升高,鋁合金的吸氣及金屬的氧化也不斷增加,因此在熔煉過程中金屬液溫度 好不超過800℃,同時要避免經常攪動,從而減少金屬液的氧化。

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