Литой алюминиевый сплав - это алюминиевый сплав, который может быть получен непосредственно в процессе литья металла. Содержание легирующих элементов в таких сплавах в отливках из алюминиевых сплавов обычно больше, чем в соответствующих деформированных алюминиевых сплавах.
Классификация литых алюминиевых сплавов Преимущества и недостатки литых алюминиевых сплавов
1. Классификация литейных алюминиевых сплавов
В соответствии с различиями в основных легирующих элементах, существует четыре типа литейных алюминиевых сплавов.
(1) Алюминиево-кремниевые сплавы, также называемые "кремний-алюминий-минг" или "кремний-алюминий-минг". Он обладает хорошими литейными характеристиками и износостойкостью, а также имеет небольшой коэффициент теплового расширения. Среди литейных алюминиевых сплавов существует наибольшее количество разновидностей и наиболее используемых сплавов, а содержание кремния составляет от 4% до 13%. Иногда в кремний-алюминиевые сплавы добавляют от 0,2% до 0,6% магния, которые широко используются в конструкционных деталях, таких как оболочки, цилиндры, коробки и рамы. Иногда добавление соответствующего количества меди и магния позволяет улучшить механические свойства и жаропрочность сплава. Такие сплавы широко используются для изготовления таких деталей, как поршни.
(2) Алюминиево-медные сплавы, содержащие от 4,5% до 5,3% меди, обладают наилучшим упрочняющим эффектом. Соответствующая добавка марганца и титана может значительно улучшить комнатную температуру, высокотемпературную прочность и характеристики литья. В основном используется для изготовления отливок из песка с большими динамическими и статическими нагрузками и несложными формами.
(3) Алюминиево-магниевый сплав, литой алюминиевый сплав с самой низкой плотностью (2,55 г/см3) и самой высокой прочностью (около 355 МПа), содержащий 12% магния, с наилучшим усиливающим эффектом. Сплав обладает хорошей коррозионной стойкостью в атмосфере и морской воде, имеет хорошие комплексные механические свойства и обрабатываемость при комнатной температуре. Он может использоваться для изготовления оснований радаров, корпусов авиационных двигателей, пропеллеров, шасси и других деталей, а также декоративных материалов.
(4) В алюминиево-цинковые сплавы часто добавляют элементы кремния и магния для улучшения их свойств, которые часто называют "цинк-кремний-алюминий-минг". В состоянии литья сплав обладает закалочным эффектом, то есть "самозакаливается". Его можно использовать без термической обработки. После термообработки отливка имеет повышенную прочность. После стабилизирующей обработки размер становится стабильным, и его часто используют для изготовления моделей, шаблонов и кронштейнов для оборудования.
Литые алюминиевые сплавы имеют ту же систему легирования, что и деформированные алюминиевые сплавы, и обладают тем же механизмом упрочнения, что и деформированные алюминиевые сплавы (за исключением деформационного упрочнения). Их основное отличие заключается в том, что содержание легирующего элемента кремния в литых алюминиевых сплавах превышает таковое в большинстве деформированных алюминиевых сплавов Содержание кремния в алюминиевых сплавах. Помимо содержания упрочняющих элементов, литые алюминиевые сплавы должны содержать достаточное количество эвтектических элементов (обычно кремния), чтобы сплав обладал значительной текучестью и легко заполнял усадочные швы отливок при литье. В настоящее время существуют только следующие 6 основных сплавов;
① сплав AI-Cu, ② сплав AI-Cu-Si, ③ сплав AI-Si, ④ сплав AI-Mg, ⑤ сплав AI-Zn-Mg, ⑥ сплав AI-Sn.
2. Преимущества и недостатки литого алюминиевого сплава
Преимущества литого алюминиевого сплава:
(1). Хорошее качество продукции: высокая точность размеров отливок, обычно эквивалентная 6~7 классам, или даже до 4 классов; хорошая обработка поверхности, обычно эквивалентная 5~8 классам; высокая прочность и твердость, и прочность обычно на 25 выше, чем у песчаного литья. ~30%, но удлинение уменьшается примерно на 70%; стабильность размеров и хорошая взаимозаменяемость; может отливать алюминиевые тонкостенные и сложные отливки. Например, малая толщина стенки нынешних алюминиевых деталей, отлитых под давлением из цинкового сплава, может достигать 0,3 мм; отливки из алюминиевого сплава могут достигать 0,5 мм; диаметр небольшого литейного отверстия составляет 0,7 мм; малый шаг составляет 0,75 мм.
(2). Высокая эффективность производства: высокая производительность машины, например, отечественная горизонтальная машина для литья алюминия под давлением на холодном воздухе JIII3 может отливать алюминий в среднем 600-700 раз за восемь часов, а небольшая машина для литья алюминия под давлением в горячей камере может отливать алюминий в среднем 3000-7000 раз за восемь часов; форма для литья алюминия под давлением имеет длительный срок службы. Срок службы одной пары литейных алюминиевых форм и литейных алюминиевых колокольных сплавов составляет сотни тысяч раз или даже миллионы раз; легко реализовать механизацию и автоматизацию.
(3). Отличный экономический эффект: благодаря точному размеру литых под давлением алюминиевых деталей, их поверхность гладкая и чистая. Как правило, он не используется напрямую без механической обработки, или объем обработки очень мал, поэтому он не только улучшает коэффициент использования металла, но и сокращает большое количество технологического оборудования и человеко-часов; отливки дешевы; комбинированное литье алюминия под давлением может быть использовано с другими металлическими или неметаллическими материалами. . Экономия человеко-часов и металла при сборке.
Недостатки литого алюминиевого сплава:
A. Окисление шлаковых включений
Особенности дефектов: Окислительные шлаковые включения в основном распределены на верхней поверхности отливки, в углах литейной формы, которые не вентилируются. Изломы в основном серо-белого или желтого цвета, которые можно обнаружить при рентгеноскопии или механической обработке, а также при очистке щелочью, травлении или анодировании.
причина:
1. Заряд не очищен, а сумма возвращенного заряда слишком велика
2. Плохое проектирование системы ворот
3. Шлак в жидкости сплава не очищается
4. Неправильная операция заливки, в результате чего в воду попадают шлаковые включения
5. Время выдержки после рафинирования и метаморфизма недостаточно
Метод профилактики:
1. Заряд должен быть обработан пескоструйным аппаратом, а сумма возвращенного заряда должна быть соответствующим образом уменьшена
2. Улучшить конструкцию литниковой системы и повысить ее способность удерживать шлак
3. Используйте соответствующий флюс для удаления шлака
4. При заливке она должна быть устойчивой, обратите внимание на блокировку шлака.
5. После рафинирования сплаву необходимо дать отстояться в течение определенного времени перед заливкой.
B. Стоматные пузыри
Характеристики дефектов: Поры в стенке трех отливок, как правило, круглые или овальные, с гладкой поверхностью, обычно блестящей оксидной кожей, а иногда маслянисто-желтой. Поверхностные поры и пузырьки воздуха можно обнаружить с помощью пескоструйной обработки, а внутренние воздушные поры и пузырьки воздуха - с помощью рентгеновской рентгеноскопии или механической обработки.
причина:
1. Заливочный сплав не стабилен, и в него попадает газ
2. Формовочный (стержневой) песок, смешанный с органическими примесями (такими как угольная пыль, травянистый конский навоз и т.д.)
3. Плохая аэрация форм и стержней
4. На поверхности холодного железа имеются усадочные отверстия
5. Плохо спроектированная литниковая система
Метод профилактики:
1. Правильно контролируйте скорость налива и избегайте попадания в газ.
2. Формовочная (стержневая) смесь не должна смешиваться с органическими примесями для снижения газообразования формовочного материала
3. Улучшить вентиляционную способность (стержневого) песка
4. Правильный выбор и обращение с холодным железом
5. Улучшенная конструкция литниковой системы
C. усадка
Характеристики дефектов: Усадочная пористость алюминиевых отливок обычно возникает в толстой части корня летучего стояка вблизи внутреннего бегунка, на переходе толщины стенки, а также на тонкой стенке с большой плоскостью. В литом состоянии излом имеет серый цвет, а после термической обработки становится серо-белым, светло-желтым или серо-черным. На рентгеновской пленке он мутный. Серьезная нитевидная усадка может быть обнаружена с помощью рентгена, флуоресцентного излома с малым увеличением и других методов контроля.
причина:
1. Плохая подача стояка
2. Слишком высокое содержание зарядного газа
3. Перегрев вблизи бегуна
4. Слишком много влаги в песчаной форме, и песчаный стержень не высушен
5. Зерна сплава крупные
6. Неправильное размещение отливки в форме
7. Слишком высокая температура налива и слишком высокая скорость налива
Метод профилактики:
1. Долить расплавленный металл из стояка, чтобы улучшить конструкцию стояка
2. Заряд должен быть чистым и без коррозии
3. Стояк устанавливается при усадке отливки, а холодный чугун или холодный утюг используется в сочетании со стояком.
4. Контроль влажности песка и сушка сердцевины
5. Принять меры по очистке зерна
6. Улучшить положение отливки в форме Снизить температуру и скорость заливки
D. трещина
Особенности дефекта :
1. Литейные трещины. Развиваются по границе зерен, часто сопровождаются сегрегацией. Является разновидностью трещин, образующихся при более высокой температуре. Легко возникает в сплавах с большей объемной усадкой и в отливках сложной формы.
2. Трещины при термической обработке: Трансгранулярные трещины часто возникают из-за перегрева или перегрева во время термической обработки. Сплавы с большим коэффициентом напряжения и теплового расширения часто охлаждаются слишком сильно. или другие металлургические дефекты
причина:
1. Конструктивное исполнение отливки неразумно, имеются острые углы, толщина стенки изменяется слишком сильно
2. Песчаная форма (ядро) имеет плохую концессию
3. Локальный перегрев формы
4. Слишком высокая температура заливки
5. Преждевременное извлечение отливок из форм
6. Перегрев или перекаливание при термообработке, слишком высокая скорость охлаждения
Метод профилактики :
1. Улучшить конструкцию отливок, избегать острых углов, стремиться к равномерной толщине стенок и плавному переходу
2. Принять меры по увеличению концессии на песок (керн)
3. Обеспечить одновременное или последовательное затвердевание всех частей отливки и улучшить конструкцию литниковой системы
4. Соответствующим образом уменьшите температуру заливки
5. Контроль времени охлаждения пресс-формы
6. Метод термической коррекции используется при деформации отливки
7. Правильно контролируйте температуру термообработки и снижайте скорость охлаждения при закалке
3. Анализ пористости дефектов литья под давлением
Среди дефектов литья под давлением много пор.
Особенности стромы. Поверхность гладкая, форма круглая или овальная. Проявления могут быть на поверхности слепка, в подкожных ямках или внутри слепка.
(1) Источник газа
1) Осажденный газ из жидкости сплава - a относится к сырью, b - к процессу выплавки
2) Газ, участвующий в процессе литья под давлением ¬-a связан с параметрами процесса литья под давлением b связан с конструкцией формы
3) Разделительный агент разлагается с образованием газа ¬-a связано с характеристиками самого покрытия; b связано с процессом распыления
(2) Анализ сырья и газа, образующегося в процессе плавки
Газ в расплавленном алюминии состоит в основном из водорода, составляя около 85% от общего количества газа.
Чем выше температура плавления, тем выше растворимость водорода в расплавленном алюминии, но растворимость в твердом алюминии очень низкая, поэтому в процессе затвердевания водород выпадает в осадок, образуя поры.
Источник водорода:
1) Водяной пар в атмосфере, металлическая жидкость поглощает водород из влажного воздуха.
2) В самом сырье содержится водород, поверхность слитка сплава влажная, а возвратный материал грязный и маслянистый.
3) Инструменты и флюс влажные.
(3) Анализ газов, образующихся в процессе литья под давлением Поскольку камера давления, литниковая система и полость соединены с атмосферой, а расплавленный металл заливается под высоким давлением и с высокой скоростью, если не удается достичь упорядоченного и стабильного состояния потока, в расплавленном металле будут возникать вихревые токи, в которые вовлекается газ.
При разработке процесса литья под давлением необходимо учитывать следующие моменты:
1) Протекает ли расплавленный металл чисто и плавно в литниковой системе без расслоения и вихревых токов.
2) Есть ли острые углы или мертвые зоны?
3) Изменяется ли площадь поперечного сечения литниковой системы?
4) Правильно ли расположены выпускной и переливной канавки? Достаточно ли они велики? Не будет ли он заблокирован? Может ли газ отводиться эффективно и плавно?
Применение компьютерного моделирования процесса розлива заключается в анализе перечисленных явлений и выработке суждений для выбора рациональных параметров процесса.
(4) Анализ характеристик покрытия, создаваемого газом: Если количество образующегося газа велико, это окажет непосредственное влияние на пористость отливки.
Процесс распыления: Чрезмерное использование, приводящее к улетучиванию большого количества газа, слишком большое количество смазки на пуансоне или ожог - все это является источником газа.
(5) Решения по устранению отверстий при литье под давлением
Сначала проанализируйте, что является причиной появления стоматита, а затем примите соответствующие меры.
1) Высушите и очистите материал сплава.
2) Контролируйте температуру плавления, избегайте перегрева и проводите дегазацию.
3) Разумный выбор параметров процесса литья под давлением, особенно скорости впрыска. Настройте точку начала высокоскоростного переключения.
4) Последовательное заполнение способствует выходу газа из полости, а литник и бегунок имеют достаточную длину (>50 мм), чтобы облегчить плавное течение жидкости сплава и возможность выхода газа. Толщина затвора и направление затвора могут быть изменены, а переливная и выпускная канавки могут быть установлены в положении, в котором образуется воздушное отверстие. Сумма площадей поперечных сечений переливных продуктов не может быть меньше 60% суммы площадей поперечных сечений внутренних затворов, иначе эффект отвода шлака будет плохим.
5) Выберите покрытие с хорошими характеристиками и контролируйте количество распыления.
Нравится эта страница? Поделитесь этим с друзьями!
