铝合金锻造工艺机能,通常理解为在充满铸型、结晶和冷却历程中体现最为突出的那一些机能的综合。流动性、紧缩性、气密性、锻造应力、吸气性。铝合金这些个特性决定于于合金的身分,但也与锻造因素、合金加热温度、铸型的庞大程度、浇冒口系统、浇口形状等有关。
(1) 流动性
流动性是指合金液体充填铸型的能力。流动性的大小决定合金可否锻造庞大的铸件。在铝合金中共晶合金的流动性最好。
影响流动性的因素许多,首要是身分、温度和合金液体中存在金属氧化物、金属化合物及其它污染物的固相颗粒,但外在的底子因素为浇注温度及浇注压力(俗称浇注压头)的凹凸。
⑵ 紧缩性
紧缩性是锻造铝合金的首要特征之一。一般讲,合金从液体浇注到凝固,直至冷到室温,共分为三个阶段,别离为液态紧缩、凝固紧缩和固态紧缩。合金的紧缩性对铸件质量有决定性的影响,它影响着铸件的缩孔大小、应力的产生、裂纹的形成及尺寸的变化。通常铸件紧缩又分为体紧缩和线紧缩,在实际生产中一般应用线紧缩来权衡合金的紧缩性。
铝合金紧缩大小,通常以百分数来表示,称为紧缩率。
①体紧缩
体紧缩包括液体紧缩与凝固紧缩。
锻造合金液从浇注到凝固,在最后凝固的处所会出现宏不雅或显微紧缩,这类因紧缩导致的宏不雅缩孔肉眼可见,并分为集中缩孔和分离性缩孔。集中缩孔的孔径大而集中,并分布在铸件顶部或剖面厚大的热节处。分离性缩孔描摹分离而藐小,大部门分布在铸件轴心和热节部位。显微缩孔肉眼难以瞥见,显微缩孔大部门分布在晶界下或树梢晶的枝晶间。
缩孔和疏松是铸件的首要缺陷之一,产生的原因是液态紧缩大于固态紧缩。生产中发明,锻造铝合金凝固规模越小,越易形成集中缩孔,凝固规模越宽,越易形身分离性缩孔,是以,在预设中必需使锻造铝合金符合挨次凝固原则,即铸件在液态到凝固期间的体紧缩应获患上合金液的增补,是缩孔和疏松集中在铸件外部冒口中。对易产生分离疏松的铝合金铸件,冒口设置数目比集中缩孔要多,并在易产生疏松处设置冷铁,加大局部冷却速率,使其同时或迅速凝固。
②线紧缩
线紧缩大小将直接影响铸件的质量。线紧缩越大,铝铸件产生裂纹与应力的趋向也越大;冷却后铸件尺寸及形状变化也越大。
对差别的锻造铝合金有差别的锻造紧缩率,即使统一合金,铸件差别,紧缩率也差别,在统一铸件上,其长、宽、高的紧缩率也差别。应根据详细情况而定。
(3) 热裂性
铝铸件热裂纹的产生,首要是因为铸件紧缩应力超过了金属晶粒间的联合力,大多沿晶界产生从裂纹断口不雅察可见裂纹处金属往往被氧化,失去金属光泽。裂纹沿晶界延伸,形状呈锯齿形,外貌较宽,内部较窄,有的则洞穿全般铸件的端面。
差别铝合金铸件产生裂纹的偏向也差别,这是因为铸铝合金凝固历程中开始形成完备的结晶框架的温度与凝固温度之差越大,合金紧缩率就越大,产生热裂纹偏向也越大,即使统一种合金也因铸型的阻力、铸件的布局、浇注工艺等因素产生热裂纹偏向也差别。生产中常采用退让性铸型,或改进铸铝合金的浇注系统等措施,使铝铸件制止产生裂纹。通常采用热裂环法检验测定铝铸件热裂纹。
⑷ 气密性
铸铝合金气密性是指腔体型铝铸件在高压气儿体或液体的作用下不渗漏程度,气密性实际上表征了铸件内部社团致密与纯净的程度。
铸铝合金的气密性与合金的性子涉及,合金凝固规模越小,产生疏松偏向也越小,同时产生析出性气孔越小,则合金的气密性就越高。统一种铸铝合金的气密性好坏,还与锻造工艺涉及,如降低铸铝合金浇注温度、放置冷铁以加快冷却速率和在压力下凝固结晶等,均可以使铝铸件的气密性提高。也可用浸渗法拥塞泄露空隙来提高铸件的气密性。
⑸ 锻造应力
锻造应力包括热应力、相变应力及紧缩应力三种。各类应力产生的原因不尽相同。
①热应力
热应力是因为铸件差别的几何形状相交处断面厚薄不均,冷却纷歧致导致的。在薄壁处形成压应力,导致在铸件中残留应力。
②相变应力
相变应力是因为某些铸铝合金在凝固后冷却历程中产生相变,随之带来体积尺寸变化。首要是铝铸件壁厚不均,差别部位在差别时间内发生相变而至。
③紧缩应力
铝铸件紧缩时遭到铸型、型芯的阻碍而产生拉应力而至。这类应力是权时的,铝铸件开箱是会自动消散。但开箱时间不妥,则每一每一会造成热裂纹,特别是金属型浇注的铝合金往往在这类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机能,影响铸件的加工精密度。铝铸件中的残留应力可经由过程退火措置惩罚消除。合金因传热性好,冷却历程中无相变,只要铸件布局预设合理,铝铸件的残留应力一般较小。
⑹ 吸气性
铝合金易接收气体,是锻造铝合金的首要特性。液态铝及铝合金的组分与炉料、有机物燃烧产品及铸型等所含水分发生反映而产生的氢气被铝液体接收而至。
铝合金熔液温度越高,接收的氢也越多;在700℃时,每一100g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。
铸铝合金除熔炼时吸气外,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,有一部门逸不出的气体留在铸件内形成气孔,这就是通常称的“针孔”。气体有时会与缩孔联合在一起,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,则气孔外貌光滑,孔的周围有一圈光明层;若气泡产生的压力小,则孔内外貌多皱纹儿,看上去如“蝇子脚”,细心不雅察又具有缩孔的特征。
铸铝合金液中含氢量越高,铸件中产生的针孔也越多。铝铸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机能。要获患上无气孔或少气孔的铝铸件,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。对铝熔液作精辟措置惩罚,可有用控制铝液中的含氢量。
