一、鑄鋁件的工況性能要求
鑄鋁件輕合金由于具有密度小、比、等一系列優良特性,廣泛地應用于航空、航天、汽車、機械等各行業。其中以數量之大、品種之多、要求之嚴,品質之高以及金屬材料用量之大等多方面綜合而論,則應推汽車工業。
鑄鋁件的成本低、工藝性好、重熔節省資源和能源,所以這種材料的應用和發展不衰。如研究沖天爐-電爐雙聯熔煉工藝及裝備;廣泛采用的鐵液脫硫、過濾技術;薄壁的鑄鐵件制造技術;鑄鐵復合材料制造技術;鑄鐵件表面或局部技術;等溫洋火球墨鑄鐵成套技術;采用金屬型鑄造及金屬型覆砂鑄造、連續鑄造等特種工藝及裝備等。
為降低油耗提源利用率,用鋁、鎳合金鑄鋁件代替鋼、鐵鑄鋁件是長期的發展趨勢。其中著重解決、操作簡便的精煉技術,變質技術,晶粒細化技術及爐前檢測技術。為進一步提高材料性能、大限度發揮材料的潛能,可鋁合金材料,特別是鋁基復合材料以滿足不同工況的性能要求。
對于鋁和鋁合金產品的制作都會使用的鑄鋁件,而鑄鋁件的優劣決定了鋁合金零件的好壞。所以鋁鑄件加工質量就尤其引人關注了。對于這一點,行業中也是有非常嚴格的標準來對鑄鋁件加工的化學成分、力學性能等多個方面進行檢測的。
一、化學成分
1、鋁合金化學成分的檢驗方法,檢驗規則和復檢應符合GB/T15115的規定。
2、化學成分的試樣也可取自鑄鋁件,但符合GB/T15115的規定。
二、力學性能
1、力學性能的檢驗方法,檢驗頻率和檢驗規則應符合GB/T15115的規定。
2、采用鑄鋁件本體為試樣時,切取部位的尺寸、測試形式由供需雙方商定。
3、鑄鋁件幾何尺寸的檢驗可按檢驗批量抽檢或按GB2828、GB2829的規定進行,檢驗結果應符合本標準3.3的規定。
4、鑄鋁件表面質量的出廠檢驗應逐件檢查,檢驗結果應符合本標準的規定。
5、鑄鋁件表面粗糙度按GB/T6060.1的規定執行。
6、鑄鋁件需拋光加工的表面按GB/T6060.4的規定執行。
7、鑄鋁件需噴丸、噴沙加工的表面按GB/T6060.5的規定執行。
8、鑄鋁件內部質量的試驗方法及檢驗規則可以包括:X射線照片、無損探傷試驗、金相圖片和鑄鋁件剖面等,其檢驗結果應符合本標準3.4.6的規定。
9、其它試驗方法及檢驗規則按GB/T15114的規定執行。
二、鋁合金壓鑄件的相關問題
在我國的壓鑄企業中,有超過60%的是從事鋁合金件的壓鑄生產,壓鑄件占有重要位置曰。鋁合金壓鑄件有著比重小、綜合性能優良等特性,近年來廣泛應用于汽車、航空、儀表等行業。目前,有很多的行業都用到了壓鑄件,尤其是汽車業,轎車的活塞、變速箱殼、汽缸蓋、進氣歧管等均是壓鑄件。對于汽車發動機的一些零部件,用鋁合金代替鋼鐵材料可以地減輕發動機及整車的重量,節能減排及動力提升。同時,鋁合金壓鑄件具有良好的散熱性,能夠用在渦輪增壓汽車上,提高汽車的行車等。在一些工業技術比較發達的,正積極開展關于用鋁合金制造汽車缸體及零部件的研究。據相關資料介紹,全鋁合金汽車缸體的研制已趨于成熟并應用于實際。同時,一些鋁合金壓鑄件已經在航空、航天、兵器及核工業等了廣泛應用。
在壓鑄生產中,由于金屬液在型腔中的運動速度,型腔中的氣體難以排除,金屬液內會包裹著大量氣體,充填結束后金屬液在型腔中的冷卻速度很快,靠近型腔的金屬液凝固形成表面硬殼,致使金屬液中的氣體來不及溢出而在壓鑄件中形成氣孔。據有關資料介紹,在壓鑄生產的壓鑄件內含氣量為15-45ppm,是金屬型壓鑄件含氣量的10-20倍。因此壓鑄生產的壓鑄件不能進行機械加工,否則暴露在壓鑄件表面的氣孔會降低壓鑄件的工作性能。在高溫下,壓鑄件內部氣孔內氣體會發生膨脹,因而壓鑄件不能進行焊接和熱處理。這些缺點都限制了壓鑄件的使用范圍,不能很好地發揮壓鑄件的優點。
在我國,用壓鑄法生產的大型薄壁形狀復雜的鋁合金件與用壓鑄技術生產的相比還存在較大差距,主要表現在:一是高應用較少;二是壓鑄機總體設計如壓射部分、合型部分、液壓系統等方面差距較大;三是國產的壓鑄機性有待進一步。
壓鑄件中的硬質點類型根據其來源無非是原材料帶進的夾雜物,熔煉不當產生的物、混入的夾雜物,熔體凈化處理不完善下來的夾雜物及生產掌控不當造成的爐底沉積物等。因此,控制原材料進廠、完善熔煉工藝及現場管理等手段可解決硬質點問題。