供應(yīng)用于多用途的鋁鑄件價格批發(fā)

鋁合金形成孔的原因分析

鋁合金在熔煉和澆注時，能吸收大量的氫氣，冷卻時則因溶解度的下降而不斷析出。有的資料介紹，鋁合金中溶解的較多的氫，其溶解度隨合金液溫度的升高而增大，隨溫度的下降而減少，由液態(tài)轉(zhuǎn)變成固態(tài)時，氫在鋁合金中的溶解度下降19倍。因此鋁合金液在冷卻的凝固過程中，氫的某一時刻，氫的含量超過了其溶解度即以氣泡的形式析出。因過飽和的氫析出而形成的氫氣泡，來不及上浮排出的，就在凝固過程中形成細(xì)小、分散的氣孔，即平常我們所說的孔(gas porosity)。在氫氣泡形成前達(dá)到的過飽和度是氫氣泡形核的數(shù)目的函數(shù)，而氧化物和其他夾雜物則在起氣泡核心的作用。

在一般生產(chǎn)條件下，特別是在厚大的砂型鑄件中很難避免孔的產(chǎn)生。在相對濕度大的氣氛中溶煉和澆注鋁合金，鑄件中的孔尤其嚴(yán)重。

一般說來，對鋁合金而言，如果結(jié)晶溫度范圍較大，則產(chǎn)生網(wǎng)狀孔的機率也就大得多。這是因為在一般鑄造生產(chǎn)條件下，鑄件具有寬的凝固溫度范圍，使鋁合金容易形成發(fā)達(dá)的樹枝狀結(jié)晶。在凝固后期，樹枝狀結(jié)晶間隙部分的殘留鋁液可能相互隔絕，分別存在于近似封閉的小小空間之中，由于它們受到外界大氣壓力和合金液體的靜壓作用較小，當(dāng)殘留鋁液進(jìn)一步冷卻收縮時能形成一定程度的真空(即補縮通道被阻塞)，從而使合金中過飽和的氫氣析出而形成孔。

氣孔對鋁合金鑄件性能的影響

孔對鋁合金性能的影響主要表現(xiàn)在能使鑄件組織致密度降低，力學(xué)性能下降。為此，在鋁合金鑄件生產(chǎn)實踐中，加強對氣孔等級對力學(xué)性能的影響研究，通過控制孔等級來保證鋁合金鑄件品質(zhì)是非常重要的?？椎燃壴u定，低倍檢驗按GB10851-89進(jìn)行，當(dāng)有爭議時按表2規(guī)定執(zhí)行;X射線照相按GB11346-89鋁合金鑄件孔分級標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行，該標(biāo)準(zhǔn)選用目前工業(yè)生產(chǎn)中常用的兩種合金ZL101(Al-Si-Mg系)和ZL201(Al-Cu-Mn系),并在T4狀態(tài)測定бb和σ5的試驗結(jié)果表明：鑄件力學(xué)性能與孔等級之間是線性相關(guān)關(guān)系，隨著孔等級級別增加，力學(xué)性能逐步下降;孔等級每增加一級，力學(xué)性бb下降3%左右，σ5下降5%左右。對鋁合金鑄件切取性能試樣要求，鑄件允許存在的孔級別詳見GB9438-8

這里應(yīng)當(dāng)指出的是，由于鑄件壁厚效應(yīng)的影響，即使孔嚴(yán)重程度相同，壁厚大的部位力學(xué)性能下降，壁厚小的則較高。由于鑄件的力學(xué)性能取決于多種因素，不僅與孔等級有關(guān)，還與合金的化學(xué)成分的波動、鑄件的凝固速度、熱處理效果、其他缺陷的存在因素有關(guān)，所以同一級別的孔試樣，力學(xué)性能將在一個相當(dāng)大的范圍內(nèi)波動。 

鋁合金鑄件孔形成的主要因素

綜上所述，孔是鋁合金鑄件中容易出現(xiàn)的且對鑄件品質(zhì)造成一定影響的一種鑄造缺陷，氫是造成孔的主要原因(有的資料介紹，鋁液中所溶解的氣體中80%-90%是氫)，而氫的主要來源是水蒸氣分解所產(chǎn)生的。因此，鋁合金在熔煉過程中造成水蒸氣產(chǎn)生的原因，也就是直接影響孔形成的主要因素。影響孔形成的主要因素有：

1、原材料、輔助材料的影響

在鋁合金熔煉澆注過程中，所使用的原材料、輔助材料、一些材料中的結(jié)晶水和鋁銹AL(OH)2分解會產(chǎn)生水分，造型材料中有多種有機和無機輔料帶有的水分，鑄型材料中的輔料、涂料等因為預(yù)熱不良含有的水分等等，在鋁合金熔煉澆注時，會因水蒸氣的分解而產(chǎn)生大量的氣體，這些氣體都有可能導(dǎo)致鑄件產(chǎn)生氣孔。涂料中粘結(jié)劑，雖然可以增加涂層厚度，但也相應(yīng)增大了發(fā)氣量。

2、熔煉設(shè)備及工具的影響

不同熔煉設(shè)備熔化鋁合金時，鋁合金的吸氣量和形成氣孔的程度是不同的。新坩堝及有銹蝕、污物的舊坩堝，使用前應(yīng)吹砂或用其他方法干凈，并加熱至700℃-800℃，保溫2h-4 h，以去除坩堝所吸附的水分。