1、壓鑄工藝及壓鑄鋁合金材料常識
1、壓鑄工藝簡介:壓鑄(以下簡稱壓鑄)是現(xiàn)代金屬成型加工工藝中發(fā)展迅速的一種非切割的特殊鑄造方法。該工藝的本質(zhì)是在高壓作用下,使液體或半液體金屬以較高的速度填充壓鑄型腔,并在壓力下形成和凝固鑄件。壓鑄工藝特點:高速高壓是壓鑄的主要特點。常用工作壓力為幾十兆帕,填充速度約為16~80m/s,金屬液填充模腔時間很短,約為0.01~0.2s。與其它鑄造方法相比,壓鑄具有以下三個優(yōu)點:1.產(chǎn)品質(zhì)量好鑄件尺寸精度高,一般相當于6~7表面光潔度好,一般相當于5~8等級;強度和硬度較高,強度一般高于砂鑄造25~30%,但延伸率降低約70%;尺寸穩(wěn)定,互換性好;可壓鑄薄壁復雜的鑄件。例如,鋅合金壓鑄件的最小壁厚可以達到0.3mm;鋁合金鑄件可達0.5mm;最小鑄造孔徑為0.7mm;最小螺距為0.75mm。
2.生產(chǎn)效率高比如國產(chǎn)機器生產(chǎn)率高,J1113臥式冷空壓鑄機平均8小時可壓鑄600~700次,小型熱室壓鑄機平均8小時可壓鑄3000~7000二、壓鑄型壽命長,一付壓鑄型,壓鑄鐘合金,壽命可達數(shù)十萬次,甚至數(shù)百萬次;易于實現(xiàn)機械化和自動化。
3.優(yōu)良的經(jīng)濟效果由于壓鑄件尺寸準確、表面光滑等優(yōu)點。一般不再直接機械加工,或加工量很小,不僅提高了金屬利用率,而且減少了大量的加工設備和工作時間;鑄造價格方便;其他金屬或非金屬材料可采用組合壓鑄。它節(jié)省了裝配時間和金屬。
壓鑄是最先進的金屬成型方法之一,是實現(xiàn)少碎片、無碎片的有效途徑,應用廣泛,發(fā)展迅速。目前,壓鑄合金不再局限于有色金屬的鋅、鋁、鎂和銅,也逐漸擴大了壓鑄鑄鐵和鑄鋼件的應用。壓鑄件的尺寸和重量取決于壓鑄機的功率。由于壓鑄機功率的增加,鑄造尺寸可以從幾毫米到1~2m;重量可從幾克到幾十公斤不等。國外壓鑄直徑為2m,重量為50kg鋁鑄件。二、壓鑄合金壓鑄金屬材料多為鋁合金、純鋁、鋅合金、銅合金、鎂合金、鉛合金、錫合金等有色金屬,黑色金屬很少使用。
壓鑄合金的基本要求:3、壓鑄鋁合金材料常識公司常用的壓鑄材料是壓鑄鋁合金,代號為YL102(國ADC12兩種(日本標準材料)。
國標GB/T 日本標準1515JISH 壓鑄鋁合金的牌號、代號、化學成分、檢驗方法和檢驗規(guī)則分別在5302中規(guī)定;
ADC12相當于YL104,但性能參數(shù)、化學成份不恒等,特別在性能上相差較大。
壓鑄鋁合金中各種元素的作用和影響
1.硅(Si)
硅是大多數(shù)壓鑄鋁合金的主要元素。它可以提高合金的鑄造性能。硅和鋁可以形成固溶體。577℃當硅在鋁中的溶解度為1.65室溫時為%0.2含硅量為%11.7在%時,硅和鋁形成共晶體。提高合金的高溫形狀,降低收縮率,無熱裂紋傾向。當合金中的硅含量超過共晶成分,銅、鐵等雜質(zhì)較多時,即游離硅的硬點,使切割加工困難,高硅鋁合金對鑄件坩堝有嚴重的腐蝕作用。
2. 銅(Cu)
當溫度在548℃鋁中銅的溶解度應為5.65當室溫下降到%0.1在%左右,增加銅含量可以提高合金的流動性、抗拉強度和硬度,但可以降低耐腐蝕性和塑性,增加熱裂趨勢。
3. 鎂(Mg)
在高硅鋁合金中加入少量(約)0.2~0.3%)鎂可以提高強度和屈服極限,提高合金的切割加工性能。含鎂8%的鋁合金耐腐蝕性好,但鑄造性能差,高溫下強度和塑性低,冷卻時收縮大,容易開裂松散。
4. 鋅(Zn)
鋅能提高鋁合金的流動性,增加熱脆性,降低耐腐蝕性,因此應在規(guī)定范圍內(nèi)控制鋅的含量。
5. 鐵(Fe)
所有鋁合金都含有有害雜質(zhì)。鐵是因為鋁合金中的鐵含量過高FeAl3、Fe2Al7和Al-Si-Fe片狀或針狀組織存在于合金中,以降低機械性能。這種組織也會降低合金的流動性,增加熱裂性。然而,由于鋁合金對模具的附著力很強,當鐵含量在時0.6尤其是%以下的時候。當超過0.6%后,粘?,F(xiàn)象大大降低,因此鐵含量一般應控制在0.6~1%對壓鑄有好處,但最高不能超過 1.5%。
6. 錳(Mn)
錳可以減少鋁合金中鐵的有害影響,使鋁合金從鐵形成的片狀或針狀組織變成細晶體組織,因此一般鋁合金允許0.5錳含量低于%。錳含量過高會導致偏析。
7. 鎳(Ni)
鎳可以提高合金在鋁合金中的強度和硬度,降低耐腐蝕性。與鐵一樣,鎳可以減少合金對模具的腐蝕,中和鐵的有害影響,提高合金的焊接性能。
鎳含量為1~1.5鑄件拋光后表面光滑。由于鎳來源不足,應盡量少用含鎳鋁合金。
8. 鈦(Ti)
在鋁合金中加入微量鈦,可顯著細化鋁合金的晶粒組織,提高合金的機械性能,降低合金的熱裂傾向。
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