鋁合金壓鑄缺陷及修正資料

1、（三）表面缺陷一）壓鑄件表面質(zhì)量要求及缺陷極限壓鑄件表面粗糙度低，按使用要求不同壓鑄件表面質(zhì)量要求可不同。按使用要求將壓鑄件表面質(zhì)量分為3級(jí)，見表3-1-109。不同級(jí)別壓鑄件其表面質(zhì)量及缺陷極限、表面質(zhì)量要求見表3-1-110、表3-1-111。 注:1.在不影響使用和裝配的情況下, 網(wǎng)狀毛刺和痕跡不超過下述規(guī)定:鋅合金、鋁合金壓鑄件其高度不超過0.2mm; 銅合金壓鑄件其高度不大于0.4mm. 。2受壓鑄型鑲塊或受分型面影響而形成表面高低不平的偏差，不超過有關(guān)尺寸公差。 3推桿痕跡凸出或凹入鑄件表面的深度，一般為±0.2mm4工藝基準(zhǔn)面、配合面上不允許存在任何凸起，裝飾面上不允許

2、有推桿痕跡。 1 注：對(duì)于1級(jí)或有特殊要求的表面，只允許有經(jīng)拋光或研磨能去除的缺陷。二）表面缺陷產(chǎn)生原因及防止措施表面缺陷包括壓鑄件表面有流痕、花紋、冷隔、網(wǎng)狀毛刺、印痕、縮陷、鐵豆、粘附物痕跡、分層、摩擦燒蝕、沖蝕等缺陷。表面缺陷常占?jí)鸿T件缺陷的首位，應(yīng)充分加以重視及防止。表3-1-112是各種表面缺陷特征、產(chǎn)生原因和防止措施。2 3 三）表面損傷產(chǎn)生原因及防止措施鑄件因機(jī)械拉傷、粘模拉傷或碰傷造成表面損傷，這在生產(chǎn)中是時(shí)有發(fā)生的。這類表面損傷缺陷同樣屬于表面缺陷，應(yīng)注意加以防止。表3-1-113是各種表面損傷特征、產(chǎn)生原因和防止措施。 4 四）影響壓鑄件流動(dòng)缺陷和表面質(zhì)量的因素如上所述，壓

3、鑄件表面缺陷種類很多，在生產(chǎn)中占廢品比例較高的是流痕、冷隔等流動(dòng)缺陷，它們影響了壓鑄件表面質(zhì)量。而影響流動(dòng)缺陷的主要因素是澆注系統(tǒng)和鑄造條件1澆注系統(tǒng)與流動(dòng)缺陷關(guān)系澆注系統(tǒng)包括澆道和排溢兩系統(tǒng)。在壓鑄件生產(chǎn)中，澆注系統(tǒng)對(duì)減少壓鑄型投產(chǎn)前的試驗(yàn)次數(shù)、壓鑄件質(zhì)量、壓鑄操作效率、壓鑄型壽命、壓鑄件清理、合金利用率、壓鑄機(jī)利用率等均有重要影響。這里僅就澆注系統(tǒng)與流動(dòng)缺陷關(guān)系一一分析。澆注關(guān)系中商澆道位置、形狀和大小直接影響著金屬液充型方向、流量和速度，從而影響件的流動(dòng)缺陷，當(dāng)然溢流槽的配合也是重要的因素。1） 內(nèi)澆道位置及形狀影響 圖3-1-84是金屬液充填壓鑄件示意圖。圖中分、兩區(qū)，區(qū)為金屬液首先充

4、填的區(qū)域， 區(qū)是金屬液撞擊壓鑄型腔壁后流后流 動(dòng)充填的區(qū)域。區(qū)大則壓鑄件形成流動(dòng) 缺陷的傾向小。圖3-1-85是壓鑄件用幾種 澆注系統(tǒng)。其中扇形澆道目前使用較多； 楔形道是近幾年來推出的一種壓鑄件計(jì)算 機(jī)充填軟件使用的澆道，橫澆道面積由大 變小為楔形，以保證各處內(nèi)澆道流出金屬 液或速度均勻一致。各種澆道均可通過內(nèi)澆道數(shù)量或?qū)挾群徒嵌葋碚{(diào)整并增大區(qū)， 圖3-1-84金屬液充填壓鑄型型腔示意圖 減少區(qū)，以防止流動(dòng)缺陷。 a bd e圖 3-1-85 壓鑄件用幾種澆注系統(tǒng)a 等寬澆道 b 扇形澆道 cT 形澆道 d 圓形澆道 e 楔形澆道內(nèi)澆道設(shè)置還要考慮到金屬液不正沖型芯，流動(dòng)距離短，型腔溫度分布

5、均勻，排氣順利，鑄件不易變形，澆注系統(tǒng)清除方便等，這些應(yīng)根據(jù)壓鑄件結(jié)構(gòu)等加以綜合考慮。2）內(nèi)澆道大小 在壓鑄機(jī)和壓鑄工藝參數(shù)壓射壓力和速度等已確定后，內(nèi)澆道大小就決定了金屬液在內(nèi)澆道處速度和充型時(shí)間，又稱內(nèi)澆道速度和填充時(shí)間。內(nèi)澆道速度過低填充時(shí)間過長(zhǎng)則易形成流動(dòng)缺陷；但內(nèi)澆道速度過高、填充時(shí)間過短又會(huì)引起金屬液充型時(shí)卷氣和粘模等缺陷。因此，內(nèi)5澆道大小應(yīng)合理，以保證內(nèi)澆道速度和填充時(shí)間在一個(gè)合適范圍內(nèi)。內(nèi)澆道截面積F 內(nèi)可按下列公式計(jì)算V GF 內(nèi)= = Cm 2內(nèi)t V內(nèi)式中 V 通過內(nèi)澆道的金屬體積（cm 3）; G 鑄件和排溢系統(tǒng)的金屬重量（gf ）；合金的液態(tài)重度（gf/ cm 3）

6、，鋅合金6.40, 鋁合金2.40, 鎂合金1.65, 銅合金7.50;t 填充時(shí)間（s ）；V 內(nèi)內(nèi)澆道金屬液流線速度（cm/s）。計(jì)算時(shí)，填充時(shí)間和內(nèi)澆道速度可按表3-1-114中推薦的數(shù)值選取。 內(nèi) 表中數(shù)值是以鋁合金為基礎(chǔ), 也適用于其它合金。實(shí)際上填充時(shí)間以鋅合金最短，而內(nèi)澆道速度則以鎂合金為最高。表16-25填充時(shí)間和內(nèi)澆道速度數(shù)值范圍選擇時(shí)應(yīng)考慮各種因素的影響。 鑄件結(jié)構(gòu)、合金種類、鑄造條件、澆注系統(tǒng)等均影響填充時(shí)間。一般薄壁鑄件、合金熔化潛熱小、熱傳導(dǎo)性好，金屬液與壓鑄型溫差大，金屬液流程長(zhǎng)、轉(zhuǎn)向多，壓鑄型導(dǎo)性好、熱容量大時(shí)，填充時(shí)間應(yīng)短些；反之；填充時(shí)間應(yīng)長(zhǎng)些。而壓鑄件澆道金

7、屬液流線速度則和鑄件結(jié)構(gòu)、合金、澆道與排溢系統(tǒng)設(shè)置，以及壓鑄型熱平衡有關(guān)。當(dāng)鑄件復(fù)雜而壁??；合金熱傳導(dǎo)好和凝固溫度范圍寬；金屬液充型轉(zhuǎn)向多而流程長(zhǎng)；壓鑄型導(dǎo)熱性好、熱容量最大時(shí)，內(nèi)澆道金屬液線速度應(yīng)大些。2鑄造條件對(duì)壓鑄件表面質(zhì)量影響 壓鑄時(shí)壓鑄型溫度、澆注溫度、鑄造周期和涂料等鑄造條件對(duì)流動(dòng)缺陷和壓鑄件表面質(zhì)量影響都很大。1）壓鑄型溫度影響 填充時(shí)間是隨著型溫變化而變化的。型溫高，金屬液散熱慢，流動(dòng)時(shí)間就長(zhǎng)，填充時(shí)間則延長(zhǎng)。以210型溫時(shí)間填充時(shí)間為1，用不同計(jì)算公式算得型溫升高50、100時(shí)同合金填充時(shí)間的變化率見表3-1-115?？梢?，隨著壓鑄型型溫提高，填充時(shí)間延長(zhǎng)很多，當(dāng)型溫升高到3

8、10時(shí)，填充時(shí)間延長(zhǎng)18.8%39%。表3-1-115 不同計(jì)算式算出來的隨型溫變化填充時(shí)間的變化率 GB1173-86ZAlSi12相對(duì)應(yīng)。2）澆注溫度影響 一般認(rèn)為，提高澆注溫度能大大改善件表面質(zhì)量。但生產(chǎn)實(shí)踐表明，提高澆注溫度時(shí)，鑄件靠?jī)?nèi)澆道處表面漂亮，但金屬液前端形成的表面就不太好，整個(gè)鑄件由于表面狀態(tài)差異懸殊，從整體上看往往不太美觀。同時(shí)澆注溫度對(duì)澆注溫度對(duì)鑄件氣孔、縮孔等缺陷都有影響，不宜提高太多，生產(chǎn)中主要依靠壓鑄型型溫來保證壓鑄件表面質(zhì)量。 3）鑄造周期影響 鑄造周期變化將造成型溫波動(dòng)，如鑄造周期縮短則型溫提高，壓鑄件表面質(zhì)量就得到改善。4）涂料影響 好的壓鑄涂料噴涂到壓鑄型上

9、就借型溫氣化，形成堅(jiān)固的薄膜，當(dāng)金屬液壓入后涂料不再氣化成氣體。這樣的涂料對(duì)提高件表面質(zhì)量，防止件產(chǎn)生氣孔、粘模，保護(hù)注:表中ADC1、ADC12為日本JIS 鋁合金牌號(hào)。ADC1為鋁硅系壓鑄鋁合金，與我國(guó)壓鑄型均有好處。涂料選擇不當(dāng)、用量過多都會(huì)降低表面質(zhì)量，造成壓力鑄件表面花紋等缺陷。五）壓鑄件流動(dòng)缺陷舉例1）辦公用零件底座200mm ×100mm ×25mm 用鎖模力為400kN 的?？颂亓⑹綁鸿T機(jī)生產(chǎn)，因鎖模力不足，外加液壓鎖模裝置，采用壓射室直徑為60mm 時(shí)，產(chǎn)品30%出現(xiàn)流痕和冷紋等缺陷。表面良好區(qū)域可發(fā)生表面a T 澆 580T 型 20aT 澆 580流動(dòng)

10、性花紋T 型 200溢流槽圖1-3-87平板壓鑄件鑄造方案經(jīng)多次實(shí)驗(yàn)，將壓射室直徑由60mm 改為80mm ，提高了內(nèi)澆道金屬液速度，縮短填充時(shí)間，使產(chǎn)品合格率提高到90% 。3） 平板件300mm ×38mm ×2.5mm(見圖3-1-87 采用寬50mm 、厚1.25mm 的內(nèi)澆道見圖3-1-87a ，壓鑄時(shí)金屬液按圖a 、b 、c 順序流動(dòng)，形成圖c 所示部位的流動(dòng)花紋、冷隔等缺陷。經(jīng)實(shí)驗(yàn)把內(nèi)澆道開設(shè)在平板長(zhǎng)邊一側(cè)的端面后，并在金屬液流動(dòng)方向前端和對(duì)面開設(shè)溢槽，使產(chǎn)品消除了流動(dòng)花紋及冷隔缺陷，見圖1-3-87d 。 （四）孔洞類缺陷壓鑄件的孔洞類缺陷包括氣孔、氣泡和縮

11、松、縮孔。在實(shí)際生產(chǎn)中縮孔和氣孔很難區(qū)別，而縮松也可認(rèn)為是一種微小氣孔的集合體。氣孔是壓鑄過程中常見的缺陷。由于壓鑄時(shí)金屬液充型速度過快，型腔中氣體很難完全排除，常以氣孔形式存留在鑄件中。一般講，壓鑄件要完全防止氣孔是困難的。主要是從金屬液處理、鑄造方案和鑄造條件改進(jìn)上減少氣孔，并使氣孔從鑄件重要部份分散到不重要部位。要完全防止氣孔，應(yīng)采用新的壓鑄技術(shù)。 一）孔洞類缺陷產(chǎn)生原因及防止措施表3-1-116是壓鑄件孔洞類缺陷特征、產(chǎn)生原困及防止措施。 二）鑄造條件對(duì)壓鑄件形成氣孔的影響金屬液溫度、舀取金屬液直至澆注的時(shí)間，鑄造時(shí)金屬液溫度、壓鑄型溫度、壓射壓力、壓射速度、涂料種類及用量等鑄造條件對(duì)

12、壓鑄件氣孔的形成都有影響。其中壓射壓力和速度、涂料種類及用量的影響主要的。因壓射壓力和速度決定著壓鑄件填充，從而影響其氣孔；而涂料種類及用量則是壓鑄型腔發(fā)氣的主要來源，對(duì)氣孔影響也很大。1 涂料影響 一些實(shí)驗(yàn)表明，壓鑄件含氣量大于保溫爐中金屬液溶解的氣體元素的含氣量。例如用融熔抽出法對(duì)某汽車零件含氣量進(jìn)行分析，在標(biāo)準(zhǔn)溫度和壓力下100g 零件含氣量2030cm其中氫氣為1421cm。同時(shí)對(duì)生產(chǎn)此壓鑄件用保溫爐中金屬液進(jìn)行分析，100g110 3金屬液只含氣體56 cm，幾乎全是氫氣。這一 100結(jié)果表明，壓鑄件中氣體氫氣70%、30%為其它氣體；其中氫氣1/3來自于金屬液，2/3則來 自涂料和

13、潤(rùn)滑劑，除氫之外的30%氣體是壓 射時(shí)卷入的空氣。圖3-1-88是不同涂料種各類和噴涂料次數(shù)對(duì)壓鑄件氣體量的影響。從圖中可以看出， 所用涂料種類不同則壓鑄件氣體含量也不同，壓鑄件含氣量(m L /100g S . T . P 33涂料B 比涂料A 所制的壓鑄件氣體含量高得多。 同時(shí)可以看出，不涂涂料壓鑄時(shí)得到的鑄件含 氣量最低，隨著噴涂料次數(shù)的增加，即涂料用 量的增加，壓鑄件含氣量也隨之增多。不涂涂料噴涂料次數(shù)(次2 壓射速度等影響 圖3-1-89是壓射速度對(duì)壓鑄件含氣量的影響。由圖可知，壓射速度越快，壓鑄件中含氣量越多，如對(duì)B 涂料在金屬液前端處當(dāng)壓射速度由0.45m/s增加到1.05m/s

14、時(shí)，壓鑄件中含氣量則從30mL/100g增加到82mL/100g.即使不使用涂料，同樣隨壓射速度的增快，型腔和壓射室里的空氣被卷入壓鑄件的量也增多。圖3-1-90是將水注入透明塑料制的壓射室里，高速壓射運(yùn)動(dòng)時(shí)水流動(dòng)情況，它表明與壓射沖頭部位接觸處液面急劇上升涌向壓射至上部，將型腔中空氣卷入水中。 壓鑄件含氣量(m L /100g S . T . P 80 40 10 a 0.016s后b 0.031s后c 0.047s后 壓射速度(m/se0.078s 后 圖3-1-91壓射沖頭高速（平均0.912m/s）運(yùn)動(dòng)時(shí), 壓射室內(nèi)水流狀態(tài)圖3-1-90壓射速度對(duì)壓鑄件中含氣量的影響 另外，從圖中3-

15、1-88、圖3-1-89都可以看出，壓鑄件的內(nèi)澆道附近部位和金屬液前端部位含氣量不同，后者要比前者氣體含量多好幾倍。三）金屬液流動(dòng)情況對(duì)壓鑄件產(chǎn)生氣孔的影響從根本來說，壓鑄件氣孔是由于金屬液在高壓、高速下充型，充型極快，型腔中氣體很難完全被排除，常被卷入金屬液中形成氣孔。因此，氣孔與金屬液流動(dòng)情況密切相關(guān)。圖3-1-91不同內(nèi)澆道造成的型腔填充狀況a 噴射狀填充 b 順序狀填充壓鑄時(shí)金屬液流動(dòng)情況主要與澆注系統(tǒng)即內(nèi)澆道位置、形狀、大小，溢流槽和排氣道設(shè)置，壓射壓力和壓射速度等有關(guān)。其中內(nèi)澆道位置、形狀、大小的影響很大。圖3-1-91是不同內(nèi)澆道造成的型腔填充狀況圖。圖3-1-91a 中內(nèi)澆道小

16、，金屬液在內(nèi)澆道面積大，金屬液內(nèi)澆道速度較小，形成順序狀充填，如能在內(nèi)澆道對(duì)面開設(shè)溢流槽、排氣道就能較好地排除型腔中氣體?？傊?，氣孔是與金屬液流動(dòng)情況密切相關(guān)的。在壓鑄件確定鑄造方案時(shí)，即設(shè)置澆道、溢流槽和排氣道、選擇壓鑄參數(shù)時(shí)，要對(duì)型腔里金屬液流動(dòng)情況進(jìn)行認(rèn)真考慮，以保證規(guī)定部位不產(chǎn)生氣孔。例如圖3-1-92a 所示汽車零件外殼，一般壁厚為4mm ，但局部有厚20mm 的三個(gè)凸臺(tái)A 、A A ，凸臺(tái)上需機(jī)械加工出B 、B 、B 三個(gè)孔。因此凸臺(tái)打孔處不允許有氣孔缺陷。 11肋肋局部放大 a型芯圖3-1-92 汽車零件外殼說明圖a 原零件圖 b增設(shè)型芯示意圖 c凸臺(tái)加筋示意圖 d凸臺(tái)處氣孔示為

17、確保B 、B B 處無(wú)氣孔，在設(shè)置內(nèi)澆道時(shí)，應(yīng)使金屬液能通過凸臺(tái)以排除此處的氣體；為改善金屬液流動(dòng)狀態(tài)在凸臺(tái)處加筋，見圖C ；并增設(shè)圖b 所示的型芯。采取以上對(duì)策后，B 、B 、B 部位無(wú)氣孔發(fā)生，但將凸臺(tái)部位剖開后，發(fā)現(xiàn)仍有圖d 所示的殘存小氣孔，但不妨礙使用。四）防止氣孔的壓鑄新工藝為防止壓鑄件氣孔，改善鑄件性能，出現(xiàn)真空壓鑄、充氧壓鑄、氣流壓鑄、雙壓射沖頭壓鑄法，在生產(chǎn)中都得到應(yīng)用。1 真空壓鑄法真空壓鑄是壓鑄時(shí)將壓鑄型型腔抽成真空，以消除或減少壓鑄件內(nèi)部氣孔的壓鑄工藝。圖3-1-93是常用裝置示意圖，將壓鑄型排氣槽通入斷面較大的總排氣槽，再與真空系統(tǒng)接通。壓鑄時(shí)，壓射沖頭封住內(nèi)澆道時(shí)，

18、行程開關(guān)6打開真空閥5，當(dāng)壓鑄型型腔充滿后，小油缸4將總排氣槽關(guān)閉，以防金屬液進(jìn)入真空系統(tǒng)。該工藝大大減小型腔內(nèi)反壓力，可用較小壓鑄機(jī)壓較大的鑄件，并可以壓鑄鑄造性能較差的合金。2 充氧壓鑄充氧壓鑄是把干燥的氧氣充入壓室和壓鑄型型腔，以取代其中的空氣。當(dāng)鋁合金在壓室和型腔中與氧氣接觸反應(yīng)形成Al 2O 3小顆粒，從而減少或消除了氣孔，提高件的致密性，而這些小顆粒在1um 以下分散在件中，約占鑄件總重的0.1%0.2%,不影響機(jī)械加工。充氧壓鑄的鋁壓鑄件可進(jìn)行熱處理。圖3-1-94為裝置原理圖。12圖3-1-93 由分型面抽真空的示意圖3 氣流壓鑄法氣流壓鑄法是在壓射時(shí)，使型腔里的氣體介質(zhì)沿一定

19、方向流動(dòng)，達(dá)到防止氣體卷入到金屬液中去的目的。具體有三種方法：減壓法、從澆口充入氬氣等氣體、減壓和充入氣體并用法，圖3-1-95為氣流壓鑄法的簡(jiǎn)圖。4 雙壓射沖頭壓鑄（又稱精、速、密壓鑄）1-壓室 2-定型 3-動(dòng)型 4-油缸 5-真空閥 6-行程開關(guān)1圖3-1-94 充氧壓鑄裝置原理圖1-氧氣瓶 2-氧氣表 3-氧氣軟管 4-干燥器 5-電磁閥 6-節(jié)流閥 7-接嘴 8-動(dòng)型9定型 10-壓射沖頭 13 圖3-1-95 氣流壓鑄法簡(jiǎn)圖1-動(dòng)型 2-排氣接頭 3-定型 4-型腔 理體制 5-分流器 6-進(jìn)氣噴嘴 7-澆料口 8-進(jìn)氣管 9柱塞 10-壓射室 11-真空表 12-減壓罐 13-真

20、空泵壓射沖頭由兩個(gè)套在一起的筒形外壓射沖頭和一個(gè)中心柱狀的內(nèi)壓射沖頭組成，見圖3-1-96。當(dāng)金屬液澆入壓室后，內(nèi)、外壓射沖頭共同前進(jìn)進(jìn)行壓射；在形腔充滿后，內(nèi)壓射沖頭繼續(xù)向前運(yùn)動(dòng)，在金屬液凝固前給金屬液施以高壓。該法和普通壓鑄法相比有4個(gè)特征：厚內(nèi)澆道；低壓射速度；內(nèi)、外兩個(gè)壓射沖頭；調(diào)整壓鑄型溫度使金屬液從遠(yuǎn)離內(nèi)澆道處向內(nèi)澆道順序凝固以達(dá)到精確、迅速和致密壓鑄。由于金屬液充填速度緩慢平穩(wěn)，壓薄壁件時(shí)容易發(fā)生填充不好情況，多用于45mm以上的壓鑄件上。14 圖3-1-96 雙壓射沖頭壓鑄（五）裂紋缺陷壓鑄件由于收縮應(yīng)力或操作不當(dāng)機(jī)械力作用等造成裂紋缺陷。裂紋缺陷為直線或波浪形，紋路狹小而長(zhǎng)，

21、在外力作用下有發(fā)展趨向。裂紋有穿透和不穿透兩種。壓鑄件裂紋產(chǎn)生原因和防止措施，見表3-1-117。表3-1-117裂紋缺陷產(chǎn)生原因及防止措施15 （六）材質(zhì)缺陷一）材質(zhì)缺陷產(chǎn)生原因及防止措施壓鑄件材質(zhì)缺陷包括硬點(diǎn)、材質(zhì)不合格等。硬點(diǎn)是指鑄件上有硬度高于金屬本體的細(xì)小質(zhì)點(diǎn)或塊狀物，它會(huì)使刀具磨損嚴(yán)重，加工后常顯出不同的亮度。在砂型鑄造中很少發(fā)生硬點(diǎn)缺陷，硬點(diǎn)是由于急速冷卻而造成的組織變化。硬點(diǎn)的種類很多，防止對(duì)策也各不相同。材質(zhì)不合格是指金屬液成分不符合標(biāo)準(zhǔn)，其力學(xué)性能也不合格。表3-1-118是壓鑄件材質(zhì)缺陷產(chǎn)生原因和防止措施。 二）非金屬硬點(diǎn)分析如表3-1-119所示，非金屬硬點(diǎn)種類很多，它

22、們是以金屬氧化物等為主要成分的硬點(diǎn)，一般維氏硬度值為2001000左右。在壓鑄鋁合金中，形成硬點(diǎn)的非金屬夾雜物主要是由硅純度不高帶入的夾雜物引起的。為此，必須使用純度高的硅，并先配制成中間（母）合金使用。一般在熔制鋁硅合金時(shí)，應(yīng)先配制成中間合金，再將中間合金同鋁一起熔化配制成所需牌號(hào)的鋁硅合金。在調(diào)整鋁硅合金系成分時(shí)，嚴(yán)禁直接用硅加入調(diào)整。在配制中間合金時(shí)，應(yīng)將硅破碎成大小一致的塊，不要用細(xì)粒，應(yīng)有足夠高的熔煉溫度和熔煉時(shí)間，并將硅塊壓到金屬液中，防止硅浮在液面上。表3-1-119是非金屬硬點(diǎn)的各種成分的硬度。 鋁氧化時(shí)一般形成軟氧化物-Al 2O 3, -Al 2O 3長(zhǎng)時(shí)間保溫就會(huì)轉(zhuǎn)變成-

23、Al 2O 3, 氧化物形成的硬點(diǎn)就是 。-Al 2O 3 。這種。-Al 2O 3 。粘附在保溫爐壁上，隨同金屬液一起被舀入壓射室壓鑄而造成壓鑄件硬點(diǎn)。所以，應(yīng)隨時(shí)除掉金屬液表面及爐壁上的氧化物，并注意不要把氧化物舀入壓射室中。另外，金屬液與耐火磚反應(yīng)生成硬點(diǎn)的主要成分為 。-Al 2O 3、-SiO 2 。為防止此類非金屬硬點(diǎn)必須使用與鋁等難于發(fā)生反應(yīng)的高氧化鋁磚作耐火磚。此外，涂料的質(zhì)量不好也將造成金屬涂料反應(yīng)產(chǎn)物引起硬點(diǎn)。還有砂子、磚粉、變質(zhì)磚、鐵的氧化物、脫氧和脫所 使用的熔劑殘留在金屬液中均會(huì)形成硬點(diǎn)。總之，非金屬硬點(diǎn)是多種多樣的，只有分析清楚其產(chǎn)生原因，才能有效地防止其產(chǎn)生。 三

24、）金屬性硬點(diǎn)分析金屬性硬點(diǎn)如表3-1-120所示，是由硅及金屬間化合物組成的，硅是有未熔解的或初晶析出的兩種。不同成分的金屬性硬點(diǎn)的硬度、密度、熔點(diǎn)及以初晶析出的成分范圍可參考表3-1-120、表3-1-121。表3-1-120 金屬性硬點(diǎn)的各種成分及其硬度 硅元素硬, 其維氏硬度為1320, 因此以塊或結(jié)晶狀存在于壓鑄件中就將成為硬點(diǎn), 機(jī)械加工時(shí), 刀具碰到硬點(diǎn), 刀口則損壞。硅的熔點(diǎn)為1410，遠(yuǎn)高于鋁，必須先配制中間合金才能使用。因?yàn)楣枰籽趸?，表面常附著氧化模，在熔制中間合金時(shí)，硅由于密度比鋁小，又會(huì)浮到合金液面上來，進(jìn)而被合金液表面氣化膜包住。被氧化膜包住的硅導(dǎo)熱性降低，即使熔煉時(shí)間

25、延長(zhǎng)，也不能完全熔化，造成未熔解的硅。要防止壓鑄合金中有未熔解的硅，就應(yīng)保證中間合金高溫和長(zhǎng)時(shí)間溶煉；采用大小一致的硅塊，不使用硅粉；將硅塊壓到合金液內(nèi)。同時(shí)決不使用硅調(diào)整鋁硅合金成分。在鋁硅系合金中若硅達(dá)到12.5%以上或其它原因就會(huì)造成硅以初晶形式析出。如Al- Si- Mg 系合金ADC3（對(duì)應(yīng)我國(guó)JB3069-82中ZAlSi10Mg 牌號(hào)）長(zhǎng)時(shí)間低溫保溫，或Al-Si-Cu系合金中ADC10在半凝固狀態(tài)長(zhǎng)時(shí)間放置都會(huì)產(chǎn)生0.51.0mm大塊初晶硅。但在Al-Si 系合金中，初晶硅大多以0.050.2mm小塊存在。為防止初晶硅出現(xiàn)，對(duì)Al- Si- Mg 及Al-Si-Cu 系合金不要

26、在低溫，尤其是半凝固狀態(tài)下長(zhǎng)時(shí)間保溫；同時(shí)對(duì)Al-Si 系合金都要注意保溫爐溫度不能低，加冷坯料時(shí)，必須提高保溫溫度或把坯料碎成小塊，以防坯料周圍合金液凝固。壓鑄鋁合金系多元素組成，存在很多雜質(zhì)，往往形成多元素的金屬間化合物。表3-1-120、表3-1-121是能夠成為硬點(diǎn)的金屬間化合物分子式及硬度。從產(chǎn)生數(shù)量上看；這類金屬間化合物的硬點(diǎn)多發(fā)生在Al-Si-Cu 合金里，其它合金很少發(fā)生；產(chǎn)生的金屬間化合物多為K 6(FeSi和(FeSiMn。防止這類硬點(diǎn)的對(duì)策為：1） 認(rèn)真研究合金的成分及雜質(zhì)含量，應(yīng)使其在不發(fā)生金屬間化合物硬點(diǎn)的成分范圍內(nèi)。2） 盡可能使用含錳雜質(zhì)少的材料。3） 對(duì)產(chǎn)生了金

27、屬間化合物硬點(diǎn)的合金，重熔時(shí)應(yīng)將溫度提高到足以使金屬間化合物熔透，再分批少量地逐漸加到以后熔制的合金中使用。 4） 合金物溫度不應(yīng)過低。5） 使用鐵坩堝作保溫爐時(shí)，保溫中應(yīng)避免高溫，防止鐵元素混入合金液，也不要攪拌坩堝底部的合金液并將它翻上來。 6） 保證溫度應(yīng)裝溫度自動(dòng)調(diào)節(jié)裝置。7） 鐵坩堝使用前要認(rèn)真仔細(xì)刷好涂料層，并經(jīng)常更換坩堝。 四）復(fù)合性硬點(diǎn)分析復(fù)合性硬點(diǎn)從表3-1-119可知。是由筑爐材料耐火磚等與金屬的反應(yīng)物，鐵坩堝及鐵勺等與金屬的反應(yīng)物兩類物質(zhì)組成的。耐火磚種類不同，金屬與它反應(yīng)的產(chǎn)物也不同，有爐渣狀的非金屬物、金屬性結(jié)晶等。它們的硬度遠(yuǎn)高于鋁合金。按維氏硬度來說爐渣狀非金屬物

28、可達(dá)998，一些金屬性晶為477-1113。而鐵坩堝和鋁合金作用可見圖3-1-97所示，在合金液表面和鐵坩堝接觸面上，鐵被大量侵蝕，壁厚減薄。由于舀出合金液和補(bǔ)充合金液時(shí)，液面上、下波動(dòng)就造成氧化物粘在液面上下的坩堝壁上。氧化物中也有一些鋁，它將與Fe 、Si 、Mn 等生成金屬間化合物，其結(jié)晶在長(zhǎng)時(shí)間里長(zhǎng)大成為復(fù)合硬點(diǎn)。因此要防止復(fù)合物硬點(diǎn)生成，一方面應(yīng)使用難于和鋁起反應(yīng)的耐火磚、灰漿等，并定期更換耐火磚、另一方面要隨時(shí)清除粘在鐵坩堝壁上的氧化物，不使這些氧化物混入合金鋁液中，鐵坩堝要涂上涂料后用，并常更換。 五）偏析性硬點(diǎn)分析偏析性硬點(diǎn)在加工后才明顯暴露出來，在加工面上常有 塊狀、環(huán)狀等光

29、澤點(diǎn)即為偏析性硬點(diǎn)，因有光澤看上去 象是混入異物。侵蝕這類硬點(diǎn)是Si 、Cu 等成分偏析，例如會(huì)出現(xiàn)在 Al-Sl-Cu 系合金中，往往組織里有初晶硅析出。它是在 壓射時(shí)，金屬液高速噴射時(shí)初分散、沖撞型腔壁后被反射 回來時(shí)，一部分金屬液散落的顆粒急冷、凝固而生成的硬 點(diǎn)。所以大多發(fā)生在金屬液流的前端部位，或金屬液最初 合金液 到達(dá)的位置上。因是急冷組織，又稱急冷點(diǎn)性硬點(diǎn)。由于成分偏析、急 冷、細(xì)化的程度不同，形成塊狀、環(huán)狀等不同形狀。 硬點(diǎn)致密程度也有多種。越是致密的硬點(diǎn)組織，其合金 成分的偏析率就越高，硬度也就越高。反之不致密的則 硬度低。偏析性硬點(diǎn)的硬度在HV100200之間，其硬度和正

30、常部位硬度之比為1.11.7左右。從硬度和金相組織可將偏析性硬點(diǎn)分為56種。 防止這類硬點(diǎn)的措施是盡可能用不含Ca 、Mg 、Na 等引 起急冷效應(yīng)的成分，特別是Ca 應(yīng)控制在0.05%以下；金屬 液澆到壓射室內(nèi)后應(yīng)立即壓鑄。 五、鑄件缺陷修補(bǔ)鑄件檢驗(yàn)時(shí)經(jīng)常會(huì)發(fā)現(xiàn)諸如裂紋、縮孔、氣孔、尺寸不合格等內(nèi)部和外部缺陷，從而影響鑄件的外觀、使用性能和壽命。然而，有缺陷存在的鑄件并不都是廢品。只要進(jìn)行認(rèn)真修補(bǔ)，去除缺陷，滿足鑄件的目的就在于，避免重新鑄造，而使有缺陷的鑄件恢復(fù)，達(dá)到驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的外觀質(zhì)量和內(nèi)在質(zhì)量要求，從而贏得時(shí)間，保證工期，提高產(chǎn)品合格率，創(chuàng)造更好的經(jīng)濟(jì)效益。鑄件缺陷修補(bǔ)是鑄造生產(chǎn)過程中必不可少的一道重要工序。鑄件缺陷修補(bǔ)的原則是：經(jīng)修補(bǔ)鑄件的外觀、性能和壽命均能滿足要求，且經(jīng)濟(jì)上合算，即應(yīng)修補(bǔ)。反之，技術(shù)上無(wú)把握，經(jīng)濟(jì)上得不償失，就不作修補(bǔ)。鑄件缺陷修補(bǔ)的方法很多，適用范圍不同?？筛鶕?jù)鑄件材質(zhì)如鑄鐵、低中