降低鑄鋁件的淬火冷卻速度

鑄鋁是將處于熔融狀態(tài)的鋁倒入模具中，冷卻形成所需形狀的鋁制零件的工藝。通過(guò)鑄造鋁獲得的鑄件稱(chēng)為鑄鋁件。鑄鋁件成本低，可制造性好，鋅壓鑄件生產(chǎn)，重熔再生，節(jié)約資源和能源，因此這種材料的應(yīng)用和發(fā)展經(jīng)久不衰。鑄鋁件鑄造輕合金具有密度低、比強(qiáng)度高、耐腐蝕等一系列優(yōu)良特性，將在航空、航天、汽車(chē)、機(jī)械等行業(yè)得到更廣泛的應(yīng)用。尤其是在汽車(chē)行業(yè)，為降低油耗，提高能源利用率，用鑄鋁件替代鋼鐵鑄件是長(zhǎng)期的發(fā)展趨勢(shì)。

在鑄造鑄鋁件的過(guò)程中，容易產(chǎn)生內(nèi)部氣孔、縮孔、氣孔等缺陷，這些缺陷鑄鋁件經(jīng)過(guò)機(jī)加工后，表面致密層成分被去除，內(nèi)部結(jié)構(gòu)缺陷暴露出來(lái)。

缺陷外觀：

1、鑄件裂紋：是在較高溫度下形成的一種裂紋。鑄件體積收縮大、熱膨脹系數(shù)大時(shí)容易出現(xiàn)。

鑄鋁件

2、熱處理裂紋：由于熱處理過(guò)燒或過(guò)熱，常出現(xiàn)穿晶裂紋。

鑄鋁件產(chǎn)生裂紋的原因：

1、鑄鋁件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不合理，有尖角，壁厚變化太大。如果在這種情況下出現(xiàn)裂紋，應(yīng)改進(jìn)鑄件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，避免出現(xiàn)尖角，壁厚應(yīng)均勻、平滑過(guò)渡。

2、砂型（型芯）退讓性差也會(huì)造成裂紋。應(yīng)采取措施增加砂型（型芯）的讓步。

3、模具局部過(guò)熱會(huì)產(chǎn)生裂紋。要保證鑄鋁件各部分同時(shí)或依次凝固，并改進(jìn)澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。

4、澆注溫度過(guò)高，也會(huì)產(chǎn)生裂紋，鋅壓鑄件加工，因此澆注溫度應(yīng)適當(dāng)降低。

5、鑄件過(guò)早脫模時(shí)，鑄鋁件變形時(shí)采用熱校正法。應(yīng)控制模具的冷卻時(shí)間。

6、熱處理后過(guò)熱，冷卻速度過(guò)激，產(chǎn)生裂紋，鑄件變形時(shí)采用熱校正法。正確控制熱處理溫度，降低鑄鋁件的淬火冷卻速度

如何提高壓鑄模具的壽命?

如何提高壓鑄模具的壽命？　壓鑄模具失效形式主要有：尖角、拐角處開(kāi)裂、劈裂、熱裂紋(龜裂)、磨損、沖蝕等。造成壓鑄模具失效的主要原因有：材料自身存在的缺陷、加工、使用、維修以及熱處理的問(wèn)題。 壓鑄模具由于生產(chǎn)周期長(zhǎng)、投資大、制造精度高，故造價(jià)較高，因此希望模具有較高的使用壽命。但由于材料、機(jī)械加工等一系列內(nèi)外因素的影響，導(dǎo)致模具過(guò)早失效而報(bào)廢，造成極大的浪費(fèi)。眾所周知，壓鑄模具的使用條件極為惡劣。以鋁壓鑄模具為例，鋁的熔點(diǎn)為580-740℃，使用時(shí)，鋁液溫度控制在650-720℃。在不對(duì)模具預(yù)熱的情況下壓鑄，型腔表面溫度由室溫直升至液溫，型腔表面承受極大的拉應(yīng)力。開(kāi)模頂件時(shí)，型腔表面承受極大的壓應(yīng)力。數(shù)千次的壓鑄后，模具表面便產(chǎn)生龜裂等缺陷。由此可知，壓鑄使用條件屬急熱急冷。模具材料應(yīng)選用冷熱疲勞抗力、斷裂韌性、熱穩(wěn)定性高的熱作模具鋼。H13(4Cr5MoV1Si)是目前應(yīng)用較廣泛的材料，據(jù)介紹，國(guó)外80％的型腔均采用H13，現(xiàn)在國(guó)內(nèi)仍大量使用3Cr2W8V，但3Cr2W8VT_藝性能不好，導(dǎo)熱性很差，線膨脹系數(shù)高，工作中產(chǎn)生很大熱應(yīng)力，導(dǎo)致模具產(chǎn)生龜裂甚至，并且加熱時(shí)易脫碳，降低模具制造壓鑄模具的材料，無(wú)論從哪一方面都應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求，保證壓鑄模具在其正常的使用條件下達(dá)到設(shè)計(jì)使用壽命。因此，在投入生產(chǎn)之前，應(yīng)對(duì)材料進(jìn)行一系列檢查，以防帶缺陷材料造成模具早期報(bào)廢和加工費(fèi)用的浪費(fèi)。常用檢查手段有宏觀腐蝕檢查、金相檢查、超聲波檢查。 (1)宏觀腐蝕檢查。主要檢查材料的多孔性、偏柝、龜裂、裂紋、非金屬夾雜以及表面的錘裂、接縫。 (2)金相檢查。主要檢查材料晶界上碳化物的偏析、分布狀態(tài)、晶料度以及晶粒間夾雜等。 (3)超聲波檢查。主要檢查材料內(nèi)部的缺陷和大小。

導(dǎo)致壓鑄模具鋼材熱處理變形的原因 1、條狀碳化物分布：因?yàn)榇慊鸷笃叫杏谔蓟飾l帶方向工件膨脹，與碳化物條帶相垂直的方向則收縮，碳化物顆粒愈粗大，條帶方向的膨脹愈大。對(duì)于Cr12類(lèi)型鋼和高速鋼等萊氏體鋼來(lái)說(shuō)，碳化物的形態(tài)和分布對(duì)淬火變形的影響尤為顯著。因而在加熱時(shí)，鋅壓鑄件，沿條帶狀分布的碳化物方向上，膨脹較小的碳化抑制了基體的伸長(zhǎng)，而冷卻時(shí)，收縮較小的碳化物又會(huì)阻礙基體的收縮。所以說(shuō)，條狀碳化物分布對(duì)于壓鑄模具鋼材熱處理變形也會(huì)有一定的影響。2、本身的應(yīng)力狀態(tài)：壓鑄模具鋼材熱處理變形對(duì)于淬火前工件本身的應(yīng)力狀態(tài)來(lái)說(shuō)，有重要影響。特別是對(duì)于一些形狀復(fù)雜且經(jīng)過(guò)大進(jìn)給量切削加工的工件，其殘余應(yīng)力若未經(jīng)消除，對(duì)淬火變形有很大影響。3、淬火前的原始組織：壓鑄模具鋼材熱處理變形通常都有很大的影響，例如，若是球狀珠光體比片狀珠光體比體積大，鋅壓鑄件生產(chǎn)廠家，強(qiáng)度高，所以經(jīng)過(guò)預(yù)先球化處理的模具鋼材工件淬火變形相對(duì)要小。特別是對(duì)于一些高碳合金工具鋼而言，球化等級(jí)對(duì)其熱處理變形開(kāi)裂和淬火后變形的校正有很大影響，所以我們通?？梢砸?.5～5級(jí)的球化組織為宜。

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