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      壓鑄件的拉伸性能影響及疲勞失效原因

      發布日期:2023-05-04 發布者:潤恒壓鑄廠
      工業生產中較為常見的壓鑄合金主要包含鋁合金、鋅合金、鎂合金等熔點較低的有色合金。近些年我國汽車行業擴張,而壓鑄鋁件在汽車零部件中應用   為廣泛,其合金種類了發展。
      常用的壓鑄鋁合金,主要分為三大類;一是鋁硅合金,主要包含ADcl、ADc3等;二是鋁硅銅合金,主要包含ADC10、ADC12、ADC14等;三是鋁鎂合金,主要包含ADCS、ADC6等。
      壓鑄鋁合金的性能特點及應用。對于鋁硅合金和鋁硅銅合金而言,硅含量通常在6~12%之間,硅元素主要起到提高合金液流動性的作用;其中銅元素主要起到提的作用,此外,銅還會降低固相線,使得凝固范圍變寬,降低液態金屬的流動性(增加孔隙率),增加熱裂傾向。由于銅在鋁中的溶解度約為4%,其含量不宜超過4%~5%;鐵含量通常在0.7~1.2%之間,在此比例之內,工件的脫模效果較佳,但鐵元素會形成金屬間化合物并降低鑄件力學性能,壓鑄中鐵含量不宜超過2%。鋁鎂合金的凝固范圍寬、收縮傾向大,經常產生縮松和裂紋,鑄造性能差。因此,在其使用范圍上有較大局限性,不宜生產結構復雜的工件。
      相對于其他鑄造鋁合金,AI一Si系鋁合金的鑄造性能較好,并且由于合金中硅相含有很大的凝固潛熱,其比熱容較大且線收縮系數較小,在工業生產中長期占據主要地位。而AI一12SI共晶合金擁有窄凝固溫度范圍,優良的流動性使其具有良好的充型能力,熱裂、縮松傾向也都較小,被認為具有較佳的鑄造性能,在壓鑄生產中被廣泛用來生產大型、薄壁、復雜形狀壓鑄件。
      壓鑄過程中,液態金屬在高壓高速條件下填充型腔,液態金屬流體易出現紊流現象導致在壓鑄過程中鑄件極易產生由氣體和氧 化膜卷入形成的孔洞缺陷,而孔洞對壓鑄件的力學性能尤其是疲勞性能有著   的影響。對壓鑄孔洞與力學性能之間的關系進行了許多   。由氣體卷入引起的孔洞對鑄件拉伸性能的影響,提出所   的ADC12壓鑄件滿足性能要求的孔隙率與較大孔洞尺寸;孔洞形狀、尺寸、位置及孔洞之間的距離對AZglD鎂合金壓鑄件應力集中的影響,指出孔洞的尺寸越大,形狀越復雜,其引起的應力集中愈大;隨著壁厚增加壓鑄鎂合金的孔隙率減少,晶粒變大,強度降低但伸長率升高;含孔洞壓鑄件斷裂的主要影響因素是斷面處的孔洞百分比,進一步說,具有較低孔隙率的試樣也可能由于孔洞偏聚造成薄弱部位先斷裂。結合鑄造孔洞預測與力學有限元分析,模擬了考慮孔洞的試樣拉伸行為并計算出其伸長率,與實驗較為吻合,提供了一種鑄件從設計到生產的優化方法。


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