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張家港市華宇鋁業(yè)鑄造有限公司
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- 發(fā)布時(shí)間:2021-01-22 08:44:22
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概要:
詳情
鋁合金壓鑄件的設(shè)計(jì)和質(zhì)量要求
鋁合金壓鑄件的設(shè)計(jì)和質(zhì)量要求
壓鑄工藝簡(jiǎn)介
壓力鑄造(簡(jiǎn)稱壓鑄)是近代金屬成型加工工藝中發(fā)展較快的一種少無切削的特種鑄造方法。工藝實(shí)質(zhì)是在高壓作用下,使液態(tài)或半液態(tài)金屬以較高的速度充填壓鑄型型腔,并在壓力下成型和凝固而獲得鑄件的方法。
壓鑄工藝的特點(diǎn):高速高壓是壓力鑄造的主要特征。常用的工作壓力為數(shù)十兆帕,填充速度約為16~80m/s,金屬液填充模具型腔時(shí)間極短,約為0.01~0.2s。與其它鑄造方法相比,壓鑄有以下三方面優(yōu)點(diǎn):
1.產(chǎn)品質(zhì)量好
鑄件尺寸精度高,一般相當(dāng)于6~7級(jí),甚至可達(dá)4級(jí);表面光潔度好,一般相當(dāng)于5~8級(jí);強(qiáng)度和硬度較高,強(qiáng)度一般比砂型鑄造提高25~30%,但延伸率降低約70%;尺寸穩(wěn)定,互換性好;可壓鑄薄壁復(fù)雜的鑄件。
2.生產(chǎn)效率高
機(jī)器生產(chǎn)率高,例如國(guó)產(chǎn)J1113型臥式冷空壓鑄機(jī)平均八小時(shí)可壓鑄600~700次,小型熱室壓鑄機(jī)平均每八小時(shí)可壓鑄3000~7000次;壓鑄型壽命長(zhǎng),一付壓鑄型,壓鑄鐘合金,壽命可達(dá)幾十萬次,上百萬次;易實(shí)現(xiàn)機(jī)械化和自動(dòng)化。
3.經(jīng)濟(jì)效果優(yōu)良
由于壓鑄件表泛光潔等優(yōu)點(diǎn)。一般不再進(jìn)行機(jī)械加工而直接使用,或加工量很小,所以既提高了金屬利用率,又減少了大量的加工設(shè)備和工時(shí);鑄件價(jià)格便易;可以采用組合壓鑄以其他金屬或非金屬材料。既節(jié)省裝配工時(shí)又節(jié)省金屬。
壓鑄是金屬成型方法之一,是實(shí)現(xiàn)少切屑,無切屑的有效途徑,應(yīng)用很廣,發(fā)展很快。目前壓鑄合金不再局限于有色金屬的鋅、鋁、鎂和銅,而且也逐漸擴(kuò)大用來壓鑄鑄鐵和鑄鋼件。壓鑄件的尺寸和重量,取決于壓鑄機(jī)的功率。由于壓鑄機(jī)的功率不斷增大,鑄件形尺寸可以從幾毫米到1~2m;重量可以從幾克到數(shù)十公斤。國(guó)外可壓鑄直徑為2m,重量為50kg的鋁鑄件。
壓鑄合金
用于生產(chǎn)壓鑄件的金屬材料有多為鋁合金、純鋁、鋅合金、銅合金、鎂合金、鉛合金、錫合金等有色金屬,黑色金屬很少采用。
壓鑄鋁合金材料常識(shí)
1.硅(Si)
硅是大多數(shù)壓鑄鋁合金的主要元素。硅與鋁能組成固溶體。在577℃時(shí),硅在鋁中的溶解度為1.65%,室溫時(shí)為0.2%、含硅量至11.7%時(shí),硅與鋁形成共晶體。提高合金的高溫造型性,減少收縮率,無熱裂傾向。當(dāng)合金中含硅量超過共晶成分,而銅、鐵等雜質(zhì)又多時(shí),即出現(xiàn)游離硅的硬質(zhì)點(diǎn),使切削加工困難,高硅鋁合金對(duì)鑄件坩堝的熔蝕作用嚴(yán)重。
2. 銅(Cu)
銅和鋁組成固溶體,當(dāng)溫度在548℃時(shí),銅在鋁中的溶解度應(yīng)為5.65%,室溫時(shí)降至0.1%左右,增加含銅量,能提高合金的流動(dòng)性,抗拉強(qiáng)度和硬度,但降低了耐蝕性和塑性,熱裂傾向增大。
3. 鎂(Mg)
在高硅鋁合金中加入少量(約0.2~0.3%)的鎂,可提高強(qiáng)度,提高了合金的切削加工性。含鎂8%的鋁合金具有優(yōu)良的耐蝕性,但其鑄造性能差,在高溫下的強(qiáng)度和塑性都低,冷卻時(shí)收縮大,故易產(chǎn)生熱裂和形成疏松。
4. 鋅(Zn)
鋅在鋁合金中能提高流動(dòng)性,增加熱脆性,降低耐蝕性,故應(yīng)控制鋅的含量在規(guī)定范圍中。
5. 鐵(Fe)
在所有鋁合金中都含有害雜質(zhì)。因鋁合金中含鐵量太高時(shí),鐵以FeAl3、Fe2Al7和Al-Si-Fe的片狀或針狀組織存在于合金中,降低機(jī)械性能,這種組織還會(huì)使合金的流動(dòng)性減低,熱裂性增大,但由于鋁合金對(duì)模具的粘附作用十分強(qiáng)烈,當(dāng)鐵含量在0.6%以下時(shí)尤為強(qiáng)烈。當(dāng)超過0.6%后,粘?,F(xiàn)象便大為減輕,故含鐵量一般應(yīng)控制在0.6~1%范圍內(nèi)對(duì)壓鑄是有好處的,但不能超過 1.5%。
6. 錳(Mn)
錳在鋁合金中能減少鐵的有害影響,能使鋁合金中由鐵形成的片狀或針狀組織變?yōu)榧?xì)密的晶體組織,故一般鋁合金允許有0.5%以下的錳存在。含錳量過高時(shí),會(huì)引起偏析。
7. 鎳(Ni)
鎳在鋁合金中能提高合金的強(qiáng)度和硬度,降低耐蝕性。鎳與鐵的作用一樣,能減少合金對(duì)模具的熔蝕,同時(shí)又能中和鐵的有害影響,提高合金的焊接性能。
當(dāng)鎳含量在1~1.5%時(shí),鑄件經(jīng)拋光能獲得光潔的表面。由于鎳的來源缺乏,應(yīng)盡量少采用含鎳的鋁合金。
8. 鈦(Ti)
鋁合金中加入微量的鈦,能顯著細(xì)化鋁合金的晶粒組織,提高合金的機(jī)械性能,降低合金的熱裂傾向。
壓鑄工藝簡(jiǎn)介
壓力鑄造(簡(jiǎn)稱壓鑄)是近代金屬成型加工工藝中發(fā)展較快的一種少無切削的特種鑄造方法。工藝實(shí)質(zhì)是在高壓作用下,使液態(tài)或半液態(tài)金屬以較高的速度充填壓鑄型型腔,并在壓力下成型和凝固而獲得鑄件的方法。
壓鑄工藝的特點(diǎn):高速高壓是壓力鑄造的主要特征。常用的工作壓力為數(shù)十兆帕,填充速度約為16~80m/s,金屬液填充模具型腔時(shí)間極短,約為0.01~0.2s。與其它鑄造方法相比,壓鑄有以下三方面優(yōu)點(diǎn):
1.產(chǎn)品質(zhì)量好
鑄件尺寸精度高,一般相當(dāng)于6~7級(jí),甚至可達(dá)4級(jí);表面光潔度好,一般相當(dāng)于5~8級(jí);強(qiáng)度和硬度較高,強(qiáng)度一般比砂型鑄造提高25~30%,但延伸率降低約70%;尺寸穩(wěn)定,互換性好;可壓鑄薄壁復(fù)雜的鑄件。
2.生產(chǎn)效率高
機(jī)器生產(chǎn)率高,例如國(guó)產(chǎn)J1113型臥式冷空壓鑄機(jī)平均八小時(shí)可壓鑄600~700次,小型熱室壓鑄機(jī)平均每八小時(shí)可壓鑄3000~7000次;壓鑄型壽命長(zhǎng),一付壓鑄型,壓鑄鐘合金,壽命可達(dá)幾十萬次,上百萬次;易實(shí)現(xiàn)機(jī)械化和自動(dòng)化。
3.經(jīng)濟(jì)效果優(yōu)良
由于壓鑄件表泛光潔等優(yōu)點(diǎn)。一般不再進(jìn)行機(jī)械加工而直接使用,或加工量很小,所以既提高了金屬利用率,又減少了大量的加工設(shè)備和工時(shí);鑄件價(jià)格便易;可以采用組合壓鑄以其他金屬或非金屬材料。既節(jié)省裝配工時(shí)又節(jié)省金屬。
壓鑄是金屬成型方法之一,是實(shí)現(xiàn)少切屑,無切屑的有效途徑,應(yīng)用很廣,發(fā)展很快。目前壓鑄合金不再局限于有色金屬的鋅、鋁、鎂和銅,而且也逐漸擴(kuò)大用來壓鑄鑄鐵和鑄鋼件。壓鑄件的尺寸和重量,取決于壓鑄機(jī)的功率。由于壓鑄機(jī)的功率不斷增大,鑄件形尺寸可以從幾毫米到1~2m;重量可以從幾克到數(shù)十公斤。國(guó)外可壓鑄直徑為2m,重量為50kg的鋁鑄件。
壓鑄合金
用于生產(chǎn)壓鑄件的金屬材料有多為鋁合金、純鋁、鋅合金、銅合金、鎂合金、鉛合金、錫合金等有色金屬,黑色金屬很少采用。
壓鑄鋁合金材料常識(shí)
1.硅(Si)
硅是大多數(shù)壓鑄鋁合金的主要元素。硅與鋁能組成固溶體。在577℃時(shí),硅在鋁中的溶解度為1.65%,室溫時(shí)為0.2%、含硅量至11.7%時(shí),硅與鋁形成共晶體。提高合金的高溫造型性,減少收縮率,無熱裂傾向。當(dāng)合金中含硅量超過共晶成分,而銅、鐵等雜質(zhì)又多時(shí),即出現(xiàn)游離硅的硬質(zhì)點(diǎn),使切削加工困難,高硅鋁合金對(duì)鑄件坩堝的熔蝕作用嚴(yán)重。
2. 銅(Cu)
銅和鋁組成固溶體,當(dāng)溫度在548℃時(shí),銅在鋁中的溶解度應(yīng)為5.65%,室溫時(shí)降至0.1%左右,增加含銅量,能提高合金的流動(dòng)性,抗拉強(qiáng)度和硬度,但降低了耐蝕性和塑性,熱裂傾向增大。
3. 鎂(Mg)
在高硅鋁合金中加入少量(約0.2~0.3%)的鎂,可提高強(qiáng)度,提高了合金的切削加工性。含鎂8%的鋁合金具有優(yōu)良的耐蝕性,但其鑄造性能差,在高溫下的強(qiáng)度和塑性都低,冷卻時(shí)收縮大,故易產(chǎn)生熱裂和形成疏松。
4. 鋅(Zn)
鋅在鋁合金中能提高流動(dòng)性,增加熱脆性,降低耐蝕性,故應(yīng)控制鋅的含量在規(guī)定范圍中。
5. 鐵(Fe)
在所有鋁合金中都含有害雜質(zhì)。因鋁合金中含鐵量太高時(shí),鐵以FeAl3、Fe2Al7和Al-Si-Fe的片狀或針狀組織存在于合金中,降低機(jī)械性能,這種組織還會(huì)使合金的流動(dòng)性減低,熱裂性增大,但由于鋁合金對(duì)模具的粘附作用十分強(qiáng)烈,當(dāng)鐵含量在0.6%以下時(shí)尤為強(qiáng)烈。當(dāng)超過0.6%后,粘?,F(xiàn)象便大為減輕,故含鐵量一般應(yīng)控制在0.6~1%范圍內(nèi)對(duì)壓鑄是有好處的,但不能超過 1.5%。
6. 錳(Mn)
錳在鋁合金中能減少鐵的有害影響,能使鋁合金中由鐵形成的片狀或針狀組織變?yōu)榧?xì)密的晶體組織,故一般鋁合金允許有0.5%以下的錳存在。含錳量過高時(shí),會(huì)引起偏析。
7. 鎳(Ni)
鎳在鋁合金中能提高合金的強(qiáng)度和硬度,降低耐蝕性。鎳與鐵的作用一樣,能減少合金對(duì)模具的熔蝕,同時(shí)又能中和鐵的有害影響,提高合金的焊接性能。
當(dāng)鎳含量在1~1.5%時(shí),鑄件經(jīng)拋光能獲得光潔的表面。由于鎳的來源缺乏,應(yīng)盡量少采用含鎳的鋁合金。
8. 鈦(Ti)
鋁合金中加入微量的鈦,能顯著細(xì)化鋁合金的晶粒組織,提高合金的機(jī)械性能,降低合金的熱裂傾向。
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