铸造铝合金

• （5）铝合金铸造时，没有热脆开裂和撕裂的倾向 • （6）化学稳定性好，抗蚀性能强
• （7）不易产生表面缺陷，铸件表面有良好的表面光洁度和光泽，而且
易于进行表面处理
• （8）铸造铝合金的加工性能好，可用压模、硬模、生砂和干砂模、熔
模石膏型铸造模进行铸造生产，也可用真空铸造、低压和高压铸造、 挤压铸造、半固态铸造、离心铸造等方法成形，生产不同用途、不同 品种规格、不同性能的各种铸件。
力，增加浇注金属量。这些靠简单操作即可实施的措施。
• 2） 调整工艺参数、压射力、压射速度、充型时间、开模时间，浇注温度、模
具温度等。
• 3） 换料，选择质优的铝合金锭，改变新料与回炉料的比例，改进熔炼工艺。 • 4） 修改模具，修改浇注系统，增加内浇口，增设溢流槽、排气槽等。 • 例如压铸件产生飞边的原因有： • 1） 压铸机问题：锁模力调整不对。
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缺陷分析
• 氧化夹渣 • 气孔 气泡 • 缩松 • 裂纹
氧化夹渣
缺陷特征：氧化夹渣多分布在铸件的上表面，在铸型不通 气的转角部位。断口多呈灰白色或黄色，经x光透视或在 机械加工时发现，也可在碱洗、酸洗或阳极化时发现
• 过多
• 2.浇注系统设计不良
• 3．合金液中的熔渣未清除干净
裂纹
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1．铸件结构设计不合理，有尖角，壁的厚薄变化过于悬殊 2．砂型(芯)退让性不良 3．铸型局部过热 4．浇注温度过高 5．自铸型中取出铸件过早 6．热处理过热或过烧，冷却速度过激
解决措施
• 设备调整 • 1） 清理分型面，清理型腔，清理顶杆；改善涂料、改善喷涂工艺；增大锁模
• 4．浇注操作不当，带入夹渣 • 5.精炼变质处理后静置时间不够
气孔 气泡
缺陷特征：三铸件壁内气孔一般呈圆形或椭圆形，具 有光滑的表面，一般是发亮的氧化皮，有时呈油黄色。 表面气孔、气泡可通过喷砂发现，内部气孔 气泡可 通过X光透视或机械加工发现气孔 气泡在X光底片上 呈黑色。
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为了获得各种形状与规格的优质精密铸件，用于铸造的铝合金一般具有以下特性。
铸造铝合金特性
• （1）有填充狭槽窄缝部分的良好流动性 • （2）有比一般金属低的熔点，但能满足极大部分情况的要求 • （3）导热性能好，熔融铝的热量能快速向铸模传递，铸造周期较短
• （4）熔体中的氢气和其他有害气体可通过处理得到有效的控制
简介
进气歧管、活塞、轮毂、转向助力器壳体等。
分类
按成分中铝以外的主要元素硅、铜、镁、锌分为四类
• (1)铝硅系合金，也叫“硅铝明”或“矽铝明”。有良好铸造性能和耐磨性能，热胀
系数小，在铸造铝合金中品种最多，用量最大的合金，含硅量在10%～25%。有时 添加0.2%～0.6%镁的硅铝合金，广泛用于结构件，如壳体、缸体、箱体和框架等 。有时添加适量的铜和镁，能提高合金的力学性能和耐热性。此类合金广泛用于制 造活塞等部件。
度和塑性，因而需要将它改变成有利的形态。变质处理使共晶 Si由 粗大的 片状变成细小纤维状或层片状，从而提高合金性能)
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产生原因： 1．冒口补缩作用差 2．炉料含气量太多 3．内浇道附近过热 4．砂型水分过多，砂芯未烘干 5．合金晶粒粗大 6．铸件在铸型中的位置不当 7．浇注温度过高，浇注速度太快
缺陷特征 : 1．铸造裂纹。沿晶界发展，常伴有偏析，是一种 在较高温度下形成的裂纹在体积收缩较大的合金和形状较复杂 的铸件容易出现 2．热处理裂纹：由于热处理过烧或过热引起，常呈穿晶裂纹。 常在产生应力和热膨张系数较大的合金冷却过剧。或存在其他 冶金缺陷时产生 • 产生原因：
铸造铝合金的缺陷。
• 1.稀土在铝合金中的精炼作用(稀土元素可以改善夹杂物形态，净化
晶界)
• 2.稀土对铝合金的细化作用(有目的地抑制柱状晶和双柱状晶生长，
促进细小等轴晶形成，这种工艺过程就叫作晶粒细化处理)
• 3.稀土对铝硅合金的变质作用(铸造Al－Si合金中Si相在自然生长条
件下会长成块状或片状的脆性相，它严重割裂基体，降低合金的强
铸造铝合金
工设1101 赵静
目录
• 简介 • 分类 • 特性 • 缺陷分析 • 解决措施
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可用金属铸造成形工艺直接获得零件的铝合金，铝合 金铸件。 该类合金的合金元素含量一般多于相应的变形铝合金的 含量。 铸造铝合金具有与变形铝合金相同的合金体系，具有 与变形铝合金相同的强化机理﹙除应变强化外﹚，他们主 要的差别在于：铸造铝合金中合金化元素硅的最大含量超 过多数变形铝合金中的硅含量。铸造铝合金除含有强化元 素之外，还必须含有足够量的共晶型元素﹙通常是硅﹚， 以使合金有相当的流动性，易与填充铸造时铸件的收缩缝。 铸造铝合金在轿车上是得到了广泛应用，如发动机的缸盖、
• (2)铝铜合金，含铜4.5%～5.3%合金强化效果最佳，适当加入锰和钛能显著提高
室温、高温强度和铸造性能。主要用于制作承受大的动、静载荷和形状不复杂的砂 型铸件。
• (3)铝镁合金，密度最小 (2.55g/cm3)，强度最高 (355MPa左右 )的铸造铝合金，
含镁12%，强化效果最佳。合金在大气和海水中的抗腐蚀性能好，室温下有良好的 综合力学性能和可切削性，可用于作雷达底座、飞机的发动机机匣、螺旋桨、起落 架等零件，也可作装饰材料。 。 • (4)铝锌系合金 ，为改善性能常加入硅、镁元素，常称为“锌硅铝明”。在铸造条件 下，该合金有淬火作用，即“自行淬火”。不经热处理就可使用，以变质热处理后 ，铸件有较高的强度。经稳定化处理后，尺寸稳定，常用于制作模型、型板及设备 支架等。
• 2） 工艺问题：压射速度过高，形成压力冲击峰过高。
• 3）模具问题：变形，分型面上杂物，镶块、滑块有磨损不平齐，模板强度不
够。解决飞边的措施顺序：清理分型面 →提高锁模力→调整工艺参数→修复模 具磨损部位→提高模具刚度。从易到难，每做一步改进，先检验其效果，不行 再进行第二步。
原材料添加剂 在铸造铝合金中添加稀土可以有效的改善
产生原因： 1．浇注合金不平稳，卷入气体
2．型(芯)砂中混入有机杂质(如煤屑、草根 马粪等)
3．铸型和砂芯通气不良 4．冷铁表面有缩孔
5．浇注系统设计不良
缩松
缺陷特征：铝铸件缩松一般产生在内浇道附近飞冒口根部 厚大部位、壁的厚薄转接处和具有大平面的薄壁处。在铸 态时断口为灰色，浅黄色经热处理后为灰白浅黄或灰黑色 在x光底片上呈云雾状严重的呈丝状缩松可通过X光、荧光 低倍 断口等检查方法发现。