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铸铝件固溶处理的效果及缩孔缩松形成要点

作者:新盛达有色金属制 发布日期:2019-01-16 11:55 点击:
淬火时给予铸件的冷却速度越大,使固溶体自高温状态保存下来的过饱和度也越高,从而使铸件获得高的力学性能,但同时所形成的内应力也越大,使铸件变形的可能性也越大。
固溶处理可以提高铸件的强度和塑性,改善合金的耐腐蚀性能。固溶处理的效果主要取决于下列三个因素:
(1)保温时间。保温时间是由强化元素的溶解速度来决定的,这取决于合金的种类、成分、组织、铸造方法和铸件的形状及壁厚。铸造铝合金的保温时间比变形铝合金要长得多,通常由试验确定,一般的砂型铸件比同类型的金属型铸件要延长20%-25%。
(2)冷却速度。淬火时给予铸件的冷却速度越大,使固溶体自高温状态保存下来的过饱和度也越高,从而使铸件获得高的力学性能,但同时所形成的内应力也越大,使铸件变形的可能性也越大。冷却速度可以通过选用具有不同的热容量、导热性、蒸发潜热和粘滞性的冷却介质来改变,为了得到的内应力,铸件可以在热介质(沸水、热油或熔盐)中冷却。
(3)固溶处理温度。温度越高,强化元素溶解速度越快,强化效果越好。一般加热温度的上限低于合金开始过烧温度,而加热温度的下限应使强化组元尽可能多地溶入固溶体中。为了获得固溶强化效果,而又不便合金过烧,有时采用分级加热的办法,即在低熔点共晶温度下保温,使组元扩散溶解后,低熔点共晶不存在,再升到的温度进行保温和淬火。固溶处理时,还应当注意加热的升温速度不宜过快,以免铝合金铸件发生变形和局部聚集的低熔点组织熔化而产生过烧。固溶热处理的悴火转移时间应尽可能地短,一般应不大于15s,以免合金元素的扩散析出而降低合金的性能。
铸铝件缩孔和缩松的形成:
浇入铸型中的液态合金,在随后的冷却和凝固过程中,若其液态收缩和凝固收缩引起的容积缩减得不到补充,则在铸件上凝固的部位形成一些孔洞。其中容积较大的孔洞叫缩孔,细小且分散的孔叫缩松。
1、缩孔
一般出现在铸件上部或凝固的部位,形状多呈倒圆锥形,内表面粗糙,通常隐藏在铸件的内层。
结晶温度范围愈窄的铸造合金,愈倾向于逐层凝固,也就愈容易形成缩孔。液态合金充满铸型,由于铸型的冷却作用,使靠近铸型表面的一层液态合金很快凝固,而内部仍然处于液态;随着铸件温度的继续下降,外壳的厚度不断加厚,内部的液态合金因自身的液态 
收缩和补充外壳的凝固收缩,使其体积减小,从而引起液面下降,使铸件内部出现空隙。如此下去,铸件逐层凝固,直到完全凝固,在其上部形成缩孔;继续冷却至室温,固态收缩会使铸件的外形尺寸略有缩小。
总之,铸造合金的液态收缩和凝固收缩愈大,缩孔的体积就愈大。
2、缩松
缩松是铸件凝固的区域没能得到液态合金的补造成的分散、细小的缩孔。
根据的分布形态,缩松分为宏观缩松和微观缩松两类:
(1)宏观缩松指用肉眼或放大镜可以看到的细小孔洞。通常出现在缩孔的下方。
(2)微缩缩松是指分布在枝晶间的微小孔洞,在显微镜下才能看到。这种缩松的分布面大,甚至遍及铸件整个截面,也很难完全避免。对于一般铸件也不作为缺陷对待,除非一些对致密性和机械性能要求很高的铸件。
总之,倾向于逐层凝固的合金,如纯金属、共晶成分的合金或结晶温度范围窄的合金,形成缩孔的倾向大,不易形成缩松;而另一些倾向于糊状凝固的合金如结晶温度范围宽的合金,产生缩孔的倾向小,却极易产生缩松。因此缩孔和缩松可在一定范围内互相转化。
3、缩孔和缩松的防止
采用适当的工艺措施,使铸件实现“顺序凝固”,即可获得无缩孔的铸件。
所谓顺序凝固是指,采用一些适当的工艺措施,使铸件远离冒口或浇口的部位凝固。这样,铸件凝固部位I的由冷却和凝固引起的体积缩减,可由较后凝固的部位II的液态合金补充;部位II的收缩由部位III的液态合金补充;部位III的收缩由冒口中的液态合金来补充,使铸件各部位的收缩均能得到补充,将缩孔转移至冒口中。去除冒口,获得致密的铸件。
铸铝件维护要点:
一、环境需求
1)保持铝合金压铸件及其附近环境清洁。对于镁合金铸铝件应特别注意工作现场不得吸烟及饮水。
2)铸铝件附近空间畅通,通风及换气设备应工况杰出,所用物料、辅助用具应按定置管理的需求摆放。
3)添加液压油或润滑油后,应尽快把漏出的油抹去。
4)镁合金熔炉操作者应穿上安全制服,戴上手套、面罩。
5)小心工作、安全第 一,禁止无关人员进入操作区。
6)对于镁合金压铸车间应在显着区域设置防火装置,如:灭火器至少5个/台(D级灭火器)干盐及干沙,无尘石棉垫等。特别注意:不得用水、普通灭火粉末、泡沫、CO2、N2来灭火。
二、操作需求
1、开机前
1)查看安全门应灵活,查看前后安全门限位开关(吉制)应正常:接通机器电源开关,关上前后安全门,观察电气箱内PLC相应的输出信号灯,灯亮表示正常,灯不亮应停机查看相应线路。
2)查看紧迫停机按钮应正常,查看油压系统总压力、各种功用参数的设定应符合工作需求。
2、开机中
1)禁止将手伸入铸铝件型(模)具内或徒手从中取物料。
2)未经许可,禁绝任意调整机器设定参数,应由专业人员调整。
3)机器发生毛病或警报信号响起时应立即停机,切断电源,打开防护门,再对机器进行检修。
4)铝铸件应选用优质的压铸合金锭,避免将含有潮气及油渍的合金料投入熔炉中。
5)合金锭的回收料需作特别处理以承认其化学成分符合需求后才能重新使用。不允许将料渣直接投入熔炉中。
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