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铸铝件材质特性和铸造应力_泊头市鑫宇达铸业有限企业
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铸铝件材质特性和铸造应力

2020-04-30 10:39:09发布人: 鑫宇达铸业
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铝是一种轻金属,密度小(2.79/Cm3,具有良好的强度和塑性,铝合金具有较好的强度,超硬铝合金的强度可达600Mpa普通硬铝合金的抗拉强度也达200-450Mpa比钢度远高于钢,因此在机械制造中广泛的运用。铝的导电性仅次于银和铜,居第三位,用于制造各种导线。铝具有良好的导热性,可用作各种散热资料。铝还具有良好的性能和较好的塑性,适合于各种压力加工。铝合金按加工方法可以分为变形铝合金和铸造铝合金。变形铝合金又分为不可热处置型铝合金和可热处置型铝合金。不可热处置型不能通过热处置来提高机械性能,只能通过冷加工变形来实现,主要包括高纯铝、工业高纯铝、工业纯铝以及防锈铝等。可热处置型铝合金可以通过淬火和时效等热处置手段来提高机械性能,可分为硬铝、锻铝、超硬铝和铝合金等。铝合金可以采用热处置获得良好的机械性能,物理性能和性能。铸造铝合金按化学成分可分为铝硅合金,铝铜合金,铝镁合金和铝锌合金。
  现代制造的许多领域,对铸铝件尺寸精度和外观质量的要求愈来愈高,铸件的近净形化技术改变着铸造只能提供毛坯的传统观念,其目的在于降低物耗、能耗、工耗,并且产品的内外质量,争取市场和  益.然而,铸件尺寸精度和表面粗糙度由于受到诸多因素(如铸型表面的作用、凝固热应力、凝固收缩等)的影响和制约,控制难度很大。铸件是液态成形的,实现近净形化具有  的优 越性,在结构方面铸件的内腔和外形用铸造方法一次成形,使其接近零件的  终形状,使加工和组装工序减至  少;在尺寸精度和表面质量方面,使铸件能接近产品的  终要求,做到元余量或小余量;另一方面,被保留的铸造原始表面有益于保持铸件的耐蚀和耐疲劳等优 越性能,从而提高产品寿命.努力提高铸件的尺寸精度和降低表面粗糙度,推进铸件近净形技术的发展是未来的方向。
  铸件是用各种铸造方法获得的金属成型物件,即把冶炼好的液态金属,用压射、浇注、吸入或其它浇铸方法注入预先准备好的铸型中,冷却后经落砂、清理和后处理等,所的具有  形状,尺寸和性能的物件。较普遍的做法是:  先做出所需毛坯的电极,然后用电极腐蚀模具体,形成空腔。再用浇铸的方法铸蜡,获得原始的蜡模。在蜡模上一层层刷上的液体砂料。待获得足够的厚度之后晾干,再加温,使内部的蜡模溶化掉,获得与所需毛坯一致的型腔。再在型腔里浇铸铁水,固化之后将外壳剥掉,就能获得制造的成品啦。
  铸铝件铸造应力包括热应力、相变应力及收缩应力三种。各种应力产生的原因不尽相同。
  1.收缩应力
  铸铝件收缩时受到铸型、型芯的阻碍而产生拉应力所致。这种应力是暂时的,铸铝件开箱是会自动消失。但开箱时间不当,则常常会造成热裂纹,特别是金属型浇注的铝合金往往在这种应力作用下容易产生热裂纹。
  铸铝合金件中的残留应力降低了合金的力学性能,影响铸件的加工精度。铸铝件中的残留应力可通过退火处理。合金因导热性好,冷却过程中无相变,只要铸件结构设计合理,铸铝件的残留应力一般较小。
  2.吸气性
  铝合金易吸取气体,是铸造铝合金的主要特性。液态铝及铝合金的组分与炉料、物燃烧产物及铸型等所含水分发生反应而产生的氢气被铝液体吸取所致。
  铝合金熔液温度越高,吸取的氢也越多;在700℃时,每100g铝中氢的溶解度为0.5~0.9,温度升高到850℃时,氢的溶解度增加2~3倍。当含碱金属杂质时,氢在铝液中的溶解度显著增加。
  铸铝件除熔炼时吸气外,在浇入铸型时也会产生吸气,进入铸型内的液态金属随温度下降,气体的溶解度下降,析出多余的气体,有一部分逸不出的气体留在铸件内形成气孔,这就是通常称的“针 孔”。气体有时会与缩孔结合在一起,铝液中析出的气体留在缩孔内。若气泡受热产生的压力很大,则气孔表面光滑,孔的周围有一圈光亮层;若气泡产生的压力小,则孔内表面多皱纹,看上去如“苍蝇脚”,仔细观察又具有缩孔的特征。
  铸铝件铸铝合金液中含氢量越高,铸件中产生的针 孔也越多。铸铝件中针 孔不仅降低了铸件的气密性、耐蚀性,还降低了合金的力学性能。要获得无气孔或少气孔的铸铝件,关键在于熔炼条件。若熔炼时添加覆盖剂保护,合金的吸气量大为减少。对铝熔液作精炼处理,可控制铝液中的含氢量。

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