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鑄鋁件出現(xiàn)脫皮現(xiàn)象的原因
冷隔的微觀形態(tài):冷隔的微觀形態(tài)是指金屬液體在壓鑄時由于所受壓力的變化導致充型時不連續(xù)或不平穩(wěn)。當局部模具溫度偏低時,導致入型腔的少許液體碰到型壁立刻凝固成表皮層,該表皮層會很快被水汽和油煙氧化成很薄的金屬層,而后進入的金屬液體在其表面覆蓋凝固后形成該層界面。由于該層界面有氧化現(xiàn)象,與基體結合強度較低,在脫模拉力、內部氣體膨脹力以及遇到高溫、噴丸和高壓等外力的作用下,表層容易脫開起皮。
解決鋁壓鑄件硬質點問題的途徑
壓鑄件中的硬質點類型根據(jù)其來源無非是原材料帶進的夾雜物,熔煉不當產(chǎn)生的氧化物、混入的夾雜物,熔體凈化處理不完善下來的夾雜物及生產(chǎn)掌控不當造成的爐底沉積物等。因此,控制原材料進廠、完善熔煉工藝及強化現(xiàn)場管理等手段可解決硬質點問題。
生產(chǎn)壓鑄件,必須要有含夾雜物及氧化物少的鋁液。過去鋁合金熔煉爐常用的是熔化兼保溫的燃油柑鍋爐,因爐型簡陋陳舊,不能滿足要求。主要存在如下問題:①因為是燃油型柑鍋爐,結構簡單,熔化時將爐料直接投入到鋁液中,在添料的同時也會帶有很多油污及水分進入鋁液,增加了爐料的雜質及氫氣的含量。②由于爐料在熔化前不能進行預熱及裝料時大量的固體爐料浸沒于鋁熔體中,導致傳熱效率低,熔化速度慢,從而加大了爐料的氧化燒損,增加了熔體中氧化夾雜物的含量。③由于熔化效率低叫導致出鋁溫度也較低,不利于后續(xù)鋁熔體的凈化處理,使得鋁液中會下大量的氧化夾雜物。
采用快速集中熔解爐具有如下優(yōu)點:①氧化燒損小,顯著降低了鋁熔體中非金屬夾雜物的含量。②較大限度地減少氫含量,鋁合金熔體質量高。③出爐溫度高,保證了后續(xù)鋁原來的鋁熔體精煉采用手工的方式。由于手工作業(yè)受人為因素影響很大,質量得不到保證,因此將手工作業(yè)改為旋轉吹氮精煉方式。
此種精煉裝置的優(yōu)點在于:隨著噴頭的旋轉,氮氣泡在噴頭旋轉的離心力及上浮力的作用下在鋁液中呈螺旋曲線上升,氣泡上升路徑的延長便增加了氮氣泡與氫氣及氧化物的接觸時間,除氣除渣效果明顯。
鑄鋁件的主要加工步驟是:
1、退火處理:鋁合金鑄件加熱到通常在300℃上下,保溫一段時間后,隨爐冷卻到室溫的工藝稱為退火。退火的時候,固溶體會出現(xiàn)分解,相質點出現(xiàn)聚集,能夠去除鑄件的內應力,讓鑄件的尺寸保持穩(wěn)定,避免變形,增強鑄件的塑性。
2、固溶處理:將鑄件加熱到差不多在共晶體的熔點,然后在這樣的溫度下持續(xù)久一點,然后迅速冷卻,讓強化組元能夠好地溶解,保存這個高溫狀態(tài)一直到室溫,這一工序就叫做固溶處理。固溶處理能夠增強鑄件的強度和塑性,提高合金的抗腐蝕能力。固溶處理的作用通常和固溶處理溫度、固溶處理保溫時間、冷卻速度三個方面有關。
3、時效處理:把固溶處理后的鑄件加熱到設定溫度,持續(xù)一段時間后出爐,放在空氣里下慢慢冷卻的方法叫做時效。要是時效強化是在室溫下完成的那就叫自然時效,要是時效強化是在比室溫高的環(huán)境里并保溫一段時間后完成的稱為人工時效。時效處理進行著過飽和固溶體分解的自發(fā)過程,可以讓合金基體的點陣恢復到相對穩(wěn)定的狀態(tài)。
壓鑄鋁在消費中有時會產(chǎn)生雜物,這會讓壓鑄鋁件的質量大打折扣,下面我們?yōu)槟窒眍A防壓鑄鋁中產(chǎn)生雜物的方法:(1)爐料應無油污塵土,寄存在枯燥處,避免爐料淋雨受潮而在外表產(chǎn)生較厚的腐蝕層;(2)小塊碎料外表積大,帶入氧化夾雜物多,不宜用作直接參加爐料;(3)限制原資料中的含F(xiàn)e量,其含Si量不宜接近或超越共晶成分,合金中的Mn、Ti含量也應堅持在恰當?shù)某潭?,還應控制原資料鋁錠金相組織中的初晶硅數(shù)量不宜過多;(4)合理選擇坩堝及爐襯資料,避免坩堝上的Fe滲入鋁液,以及鋁液與耐火爐襯之間發(fā)作反響而產(chǎn)生大量結渣;(5)應留意控制鋁液的熔煉溫度,在凝結階段宜堅持稍高的凝結溫度,凝結后應防止參加冷料錠;(6)采用旋轉轉子法(RID)吹氮(或)和熔劑法(FI)等高速精煉辦法精煉鋁液;(7)鋁液停放時間不宜過長,坩堝底部的鋁液不宜再澆注件,并應按時爐壁、爐底的殘渣;(8)轉注鋁液時,應留意液流的平穩(wěn)活動,避免飛濺,并應盡量減少轉注的次數(shù)。