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    鑄鋁件制造技術及其針孔是怎樣形成的

    發表時間:2017年05月26日【

       鑄鋁件是指是采用鑄造的加工方式而得到的純鋁或鋁合金的設備器件。一般是采用砂型?;蚪饘倌⒓訜釣橐簯B的鋁或鋁合金澆入模腔,而得到的各種形狀和尺寸的鋁零件或鋁合金零件通常就稱為鋁壓鑄件。用各種牌號做出來的產品用途很廣泛,如汽車配件,各種家用品,工業機器配件。鑄鋁件制造技術分析:

      1、電磁泵低壓鑄造金屬熔液傳輸系統有一個穩定的流動,流量控制方便,緩解過程熔融氧化鋁的倒吸氣和易于實現的優點是使用流程的自動化,這不僅鑄造質量的提高鋁鑄件鑄造,而且還可以改善工作環境。

      2、它使用一個新的長壽命襯里材料,有獨立的保溫系統可以用于大量的連續生產,同時也為間歇生產。這項技術的熔鋁凈化效率高、壽命長、低成本的有效的、易于安裝、使用和靈活。

      3、復雜的鋁鑄件鑄造是一種以電磁泵低壓鑄造技術為核心,鋁冶煉和成型復合凈化技術和制造業核心的新技術,生產高質量鋁鑄件現代技術。

      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。

      鑄鋁件針孔的形成:

      在鑄鋁件的身材過程中,鋁合金在熔煉和澆注時,能吸收大量的氫氣,冷卻時則因溶解度的下降而不斷析出。有的資料介紹,鋁合金中溶解的較多的氫,其溶解度隨合金液溫度的升高而增大,隨溫度的下降而減少,由液態轉變成固態時,氫在鋁合金中的溶解度下降19倍。因此鋁合金液在冷卻的凝固過程中,氫的某一時刻,氫的含量超過了其溶解度即以氣泡的形式析出。因過飽和的氫析出而形成的氫氣泡,來不及上浮排出的,就在凝固過程中形成細小、分散的氣孔,即平常我們所說的針孔。在氫氣泡形成前達到的過飽和度是氫氣泡形核的數目的函數,而氧化物和其他夾雜物則在起氣泡核心的作用。在一般生產條件下,特別是在厚大的砂型鑄件中很難避免針孔的產生。在相對濕度大的氣氛中溶煉和澆注鋁合金,鑄件中的針孔尤其嚴重。這就是我們在生產中常常有人納悶干燥的季節總比多雨潮濕的時節鋁合金鑄件針孔缺陷少些的原因。一般說來,對鋁合金而言,如果結晶溫度范圍較大,則產生網狀針孔的機率也就大得多。這是因為在一般鑄造生產條件下,壓鑄鋁件具有寬的凝固溫度范圍,使鋁合金容易形成發達的樹枝狀結晶。在凝固后期,樹枝狀結晶間隙部分的殘留鋁液可能相互隔絕,分別存在于近似封閉的小小空間之中,由于它們受到外界大氣壓力和合金液體的靜壓作用較小,當殘留鋁液進一步冷卻收縮時能形成一定程度的真空,從而使合金中過飽和的氫氣析出而形成針孔。

      鑄鋁件鏡面效果及退火工藝:

      鑄鋁件氧化鋁合金鑄造件的鏡面效果來源于兩個方面,一是基材本身要達到鏡面,二是氧化膜要高度清純透明。草酸氧化膜和鉻酸氧化膜帶有顏色,不是清澈透明的,自然不在考慮之列。對硫酸氧化膜而言,影響透明度的因素主要有:氧化膜純度/氧化膜厚度/氧化膜孔隙率/封孔質量。氧化膜中如果裹挾有過多的硅/錳/鐵/銅/鉻等雜質離子,氧化膜的純度就低,透明度就會下降。氧化膜雖然是透光的,但也會有一些光散射損失,氧化膜厚度增加時透明度也會下降。

      鑄鋁件退火處理:將鋁合金鑄件加熱到較高的溫度,一般約為300℃左右,保溫一定的時間后,隨爐冷卻到室溫的工藝稱為退火。在退火過程中固溶體發生分解,第二相質點發生聚集,可以消除,鑄件的內應力,穩定鑄件尺寸,減少變形,增大鑄件的塑性。鋁鑄件常見缺陷特征:氧化夾渣多分布在鑄件的上表面,在鑄型不通氣的轉角部位。斷口多呈灰白色或黃色,經x光透視或在機械加工時發現,也可在堿洗、酸洗或陽極化時發現。實驗結果表明:在NaOH溶液中加入適當添加劑能產生好的拋光效果。探索性實驗還發現:用葡萄糖的NaOH溶液在某些條件下進行直流恒壓電解拋光后,鋁材表面反射率可以達到90%,但由于實驗還存在不穩定因素,有待進一步研究。

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