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壓力鑄造
壓鑄:是利用高壓將金屬液高速壓入一精密金屬模具型腔內(nèi),金屬液在壓力作用下冷卻凝固而形成鑄件。
工藝特點
優(yōu)點:
1、壓鑄時金屬液體承受壓力高,流速快
2、產(chǎn)品質(zhì)量好,尺寸穩(wěn)定,互換性好;
3、生產(chǎn)效率很高,壓鑄模使用次數(shù)多;
4、適合大批大量生產(chǎn),經(jīng)濟效益好。
缺點:
1、鑄件容易產(chǎn)生細小的氣孔和縮松。
2、壓鑄件塑性低,不宜在沖擊載荷及有震動的情況下工作;
3、高熔點合金壓鑄時,鑄型壽命低,影響壓鑄生產(chǎn)的擴大。
應(yīng)用:壓鑄件應(yīng)用在汽車工業(yè)和儀表工業(yè),后來逐步擴大到各個行業(yè),如農(nóng)業(yè)機械、機床工業(yè)、電子工業(yè)、工業(yè)、計算機、、鐘表、照相機和日用五金等多個行業(yè)。
收縮:鑄造合金從液態(tài)到凝固完畢,以及隨后繼續(xù)冷卻到常溫的過程中都將產(chǎn)生體積和尺寸上的變化,這種體積和尺寸的變化總稱為收縮。合金從澆注溫度到常溫的收縮通常分為三個階段,即液態(tài)收縮、凝固收縮和固態(tài)收縮。合金的液態(tài)收縮和凝固收縮對鑄件中縮孔的大小有決定性影響;凝固收縮和固態(tài)收縮共同影響熱裂的形成;而固態(tài)收縮對鑄件中應(yīng)力的產(chǎn)生、冷裂的形成以及鑄件形狀尺寸的改變起主要作用。
熱裂:合金的熱裂是指合金在高溫狀態(tài)形成裂紋傾向的大小,它是某些非鐵合金鑄件常見的鑄造缺陷之一。通常,熱裂的外形曲折而不規(guī)則,多沿晶界產(chǎn)生。裂口的表面往往被強烈氧化,無金屬光澤。按其在鑄件上的位置,熱裂又通常分為外裂和內(nèi)裂。外裂常從鑄件表面不規(guī)則處、尖角狀、截面厚度有變化處以及其他類似的可以產(chǎn)生應(yīng)力集中的地方開始,逐漸延伸至鑄件內(nèi)一般不會延伸至鑄件表面,其裂口表面很不平滑,常有很多分叉,氧化程度較外裂輕些。
鑄造鋅合金鑄件
鋅合金在鑄造業(yè)中被傳統(tǒng)的當做壓鑄合金使用。傳統(tǒng)的壓鑄合金是還有A14%左右的Zn-AI系合金。于壓鑄鋁合金相比,壓鑄鋁合金的熔點低,壓鑄型的壽命較長,壓鑄件的尺寸精度高,力學性能優(yōu)良容易電鍍,廣泛用于汽車、拖拉機儀表等許多工業(yè)部門。
鋅合金同時也適用于重力鑄造,典型的重力鑄造鋅合金是軸承用耐磨鋅合金。這種合金的含量較高(應(yīng)大于9%)。與巴氏合金相比,鋅基軸合金價格便宜,密度較小、硬度較高、容易鑄造加工等優(yōu)點。與青銅相比鋅合金對油的親和力較大、摩擦系數(shù)較低、力學性能優(yōu)良而卻具有減震性能。其缺點是膨脹系數(shù)較大,室溫韌性和高溫強度較差。其次,鋅合金還可用來鑄造簡易的沖壓模具。與壓鑄鋅合金相比,模具鋅合金的銅含量較高(2.5%--3.5%),所以強度較高。用鋅合金代替鋼??晒?jié)約大量的加工工時,縮短模具的制造周期。此外,鋅合金還可用凝殼鑄造法制作燈具、美術(shù)品和裝飾工藝品。這類鑄件含A14.5%--5.5%,并對雜質(zhì)含量有較嚴格的要求。
60年代以來, 和加拿大研制出了適用于重力鑄造的新型鑄造鋁合金---ZA8、ZA12、ZA27。其目的是為了發(fā)揮鑄造新合金所具有的價格較低、力學性能、鑄造性能、機械加工性能良好,耐磨性高,熔鑄工藝簡便,節(jié)省能源并減輕污染等優(yōu)點,部分代替銅合金、鋁合金、鑄鐵等傳統(tǒng)鑄造合金。這類合金用于重力鑄造外,還開始用于壓鑄。
近年來,還利用鋅鋁合金具有內(nèi)摩擦大、能吸收震動能量的特性,研究出減振鋅合金,而且在國外(如日本)已經(jīng)開始商品話生產(chǎn)。
在我國,鋅合金是非鐵金屬工業(yè)中重點發(fā)展的金屬之一。用鋅合金取代銅合金和鋁合金,在節(jié)約能源和降低原材成本以及合理使用本國資源方面具有重要意義。
鋁鑄件拋丸處理鋁合金鑄件在鑄造成型后,毛坯鑄件的表面處理一般來說不需要數(shù)控精密加工的鑄件都采用拋丸的加工形式來解決。這種工藝形式被稱為 噴完強化工藝 。
噴完強化就是指以高速運動的彈丸流噴射材料表面并使其表面發(fā)生塑性變形的過程。合理的利用塑性變形層內(nèi)的殘余壓應(yīng)力強化??梢愿纳平饘俨牧系钠跀嗔鸭皯?yīng)力腐蝕,斷裂抗力。從而阻止疲勞裂紋的萌生,延長鑄鋁件的壽命。
噴完強化的工藝成本低、耗能低、設(shè)備簡單、操作便捷、生產(chǎn)效率很高、適應(yīng)性廣、強化效果顯著等優(yōu)點。廣泛用于變形鋁合金、鋼、鈦合金及高溫合金等,對于鑄造鋁合金進行了一些應(yīng)用的研究。