铝合金压铸模在受到炽热的合金熔体、半固态合金冲刷,并保持加压状态下工作的铝合金压铸模在使用一段时间后,表面的保护层一般会形成网状微裂纹、龟裂甚至表面层脱落。如果不对模具表面进行修复和保养,则会发生更加严重的所谓“熔损”效应。“熔损”指的是模具在工作一段时间后,工作面受到严重侵蚀,使模具质量变轻的过程。熔损是压铸合金对压铸模具的一系列腐蚀、冲蚀、侵蚀及焊合的综合机械作用结果。 模具基体材料Fe在压铸铝合金中的溶解过程又是一种Fe-Al 物理化学反应并生成复杂金属间化合物的过程。同时,基体中的各种合金元素也会参与到这一反应中,而所生成的金属间化合物的物相结构、反应机制等至今没有得到明确解释,只能对其进行大致的定性分析。不过由于熔损反应与在模具表面早期发生的焊合有着许多共性,因此在发生熔损的区域,往往也能找到与焊合生成金属间化合物相类似的物质,笔者在对H13 钢浸蘸入ADC12 压铸铝合金的试验中,部分试样发生了严重的熔损。 铝合金压铸按性能分为中低强度(如中国的Y102)和高强度(如中国的Y112)两种。
目前工业应用的压铸铝合金主要有以下几大系列:Al-Si、Al-Mg、Al-Si-Cu、Al-Si-Mg、Al-Si-Cu-Mg、Al-Zn等。压铸铝合金力学性能的提高往往伴随着铸造工艺性能的降低,压力铸造因其高压快速凝固的特点使这种矛盾在某些方面更加突出,因此一般压铸件难于进行固溶热处理,这就制约了压铸铝合金力学性能的提高,虽然充氧压铸、真空压铸等是提高合金力学性能的有效途径,但广泛采用仍有一定难度,所以新型压铸铝合金的开发研制一直在进行。先进的压铸技术早期的卧式冷室压铸机的压铸过程只有一个速度压送金属液进入模具,压射速度只有1m~2m/s。采用这种工艺,铸件内部气孔多,组织疏松,不久便改进为2级压射,把压射过程简单地分解为慢速和快速2个阶段,但快速的速度也不过3m/s,后来为了增加压铸件的致密度,在慢速和快速之后增加了一个压力提升的阶段,成为慢压射,快压射和增压3个阶段,这就是经典的3段压射。
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