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铝合金压铸件的设计和质量要求都有哪些?

2021-05-18

1.压铸技术和压铸铝合金材料常识。

一、压铸技术介绍。

压铸(简称压铸)是近代金属成形加工技术发展迅速的特殊铸造方法。工艺本质上是在高压作用下,使液态或半液态金属以较高的速度填充压铸型腔,在压力下成型凝固得到铸件的方法。

压铸技术的特点:高速高压是压铸的主要特点。常用的工作压力为数十兆帕,填充速率约为16~80m/s,金属液填充模具型腔时间极短,约为0.01~0.2s。与其他铸造方法相比,压铸具有以下三个优点

1.产品质量好。

铸件尺寸精度高,一般相当于6~7级,甚至可达到4级的表面清洁度好,一般相当于5~8级的强度和硬度高,强度一般比砂型铸造高25~30%,但伸长率下降约70%的尺寸稳定,可压铸可兼容性高的薄壁复杂铸件。例如,目前锌合金压铸件的壁厚可达0.3mm;铝合金铸件可达0.5mm;铸造孔径为0.7mm;螺距为0.75mm。

2.生产效率高。

机械生产率高,如国产J113型卧式冷空压铸机平均8小时可压铸600~700次,小型热室压铸机平均8小时可压铸3000~7000次,压铸型寿命长,压铸型,压铸钟合金,寿命数十万次,甚至数百万次

3.经济效益优良。

压铸件尺寸正确,表面光滑等优点。一般不进行机械加工而直接使用,或者加工量小,提高金属利用率,减少大量加工设备和时间的铸件价格方便,可以组合压铸其他金属或非金属材料。节约组装时间和金属。

压铸是金属成型方法之一,是实现少切屑、无切屑的有效途径,应用广泛,发展迅速。目前,压铸合金不再局限于有色金属的锌、铝、搪瓷和铜,也逐渐扩大用于压铸铸铁和铸钢。压铸件的尺寸和重量取决于压铸机的功率。由于压铸机的功率不断增大,铸件的尺寸可以从几毫米到1~2米;重量可以从几克到几十公斤。国外可压铸直径为2m,重量为50kg的铝铸件

二、压铸合金。

生产压铸件的金属材料多为铝合金、纯铝、锌合金、铜合金、镁合金、铅合金、锡合金等有色金属,黑金属很少被采用。

压铸合金的基本要求:

三、压铸铝合金材料常识。

公司常用的压铸材料为压铸铝合金,代号为YL102(国标材料)和ADC12(日本标准材料)。

国标GB/T15115和日本标准JISH5302分别规定了压铸铝合金的品牌、编号、化学成分、检查方法和检查规则等

ADC12相当于YL104,但性能参数、化学成分不一定等,特别是性能大不相同。

压铸铝合金各要素的作用和影响。

1.硅(Si)

硅是大多数压铸铝合金的主要因素。可以改善合金的铸造性能。硅和铝可以构成固溶体。577℃时,硅在铝中的溶解度为1.65%,室温为0.2%,硅含量为11.7%时,硅与铝形成共晶体。提高合金的高温造型性,减少收缩率,无热裂趋势。合金中硅含量超过共晶成分,铜、铁等杂质多时,游离硅硬质点出现,切削加工困难,高硅铝合金对铸件穴位的熔蚀作用严重。

2.铜(Cu)

铜和铝构成固溶体,温度为548℃时,铜在铝中的溶解度为5.65%,室温下降到0.1%左右,增加铜含量,提高合金流动性,提高拉伸强度和硬度,但降低耐腐蚀性和塑性,增加热裂倾向。

3.镁(Mg)

在高硅铝合金中加入少量(约0.2~0.3%)镁,可以提高强度和屈服极限,提高合金的切削加工性。含镁8%的铝合金具有优异的耐腐蚀性,但铸造性能差,高温下强度和塑性低,冷却时收缩大,容易产生热裂纹和疏松症。

4.锌(Zn)

锌在铝合金中金中提高流动性,增加热脆性,降低耐腐蚀性,因此应控制锌的含量在规定范围内。

5.铁(Fe)

所有铝合金都含有有害杂质。铝合金中铁含量过高时,铁以FeAl3、Fe2Al7和Al-Si-Fe的片状或针状组织存在于合金中,降低机械性能,该组织降低合金的流动性,增大热裂性,但铝合金对模具的附着作用非常强超过0.6%后,粘模现象大幅减轻,铁含量一般控制在0.6~1%以内对压铸有好处,但不得超过1.5%。

6.锰(Mn)

锰可以减少铝合金中铁的有害影响,使铝合金中铁形成的片状或针状组织成为细密的晶体组织,因此一般铝合金允许锰存在0.5%以下。当含锰量过高时,会引起偏析。

7.镍(Ni)

镍可以在铝合金中提高合金的强度和硬度,降低耐腐蚀性。镍和铁的作用一样,可以减少合金对模具的熔蚀,同时也可以中和铁的有害影响,提高合金的焊接性能。

镍含量为1~1.5%时,铸件可通过研磨获得清洁的表面。由于镍的来源不足,应尽量不使用含镍的铝合金。

8.钛(Ti)

在铝合金中加入微量钛,可以显着细分铝合金晶粒组织,提高合金的机械性能,降低合金的热裂倾向。





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