压铸合金及其熔炼

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1、第二章压铸合金及熔炼第一节压铸合金的性能一．物理性能见表2-1表2-1常用压铸合金的物理性能名称密度（克/厘米3）熔点液相线固相线铝合金2.5～2.9575～630545～579锌合金6.7386～387380～381镁合金1.8～1.81607～49226.4铜合金8.5～8.85885～900二、机械性能合金的机械性能是指它抵抗外力作用而表现出来的特性，也称为力学性能。一般以抗拉强度、屈服强度、塑性、延伸率、断面收缩率、硬度来衡量和反映金属和合金的机械性能。三、工艺性能1．流动性合金的流动性，即指合金液充填型腔的能力，通常流动性好的合金有利于压铸结构复杂的薄壁铸件，获得尺寸精确，

2、轮廓清晰的优质压铸件。合金的物理性质及结晶特点是决定流动性好坏的内因，合金的结晶潜热及热容量小而导热率大，且保持液态时间短，合金的凝固温度范围大，则使合金液的流动阻力大；这都会降低其流动性。从压铸工艺特点来讲，铸型的导热能力俞差，合金液在型腔中的流动阻力俞小，则合金液充填铸型的能力就俞强。反之，型腔导热系数俞大合金液冷却俞快，充型性能就下降，采用模具（铸型）温控装置及导热系数小的涂料，相对来说，均能提高合金的流动性。从浇注条件来讲，提高浇注温度可使合金液的热容量增大，延长了保持液态合金的时间，粘度减小，充型能力增强。但浇注温度过高，合金液吸气增多，氧化严重，铸件的一次结晶组织粗大，容

3、易产生缩孔、缩松、粘模等缺陷。第二，采用较高的压射速度，可以改善合金液的充型能力。但是，应该防止因速度过高而造成涡流包气，影响铸件质量。第三，提高压射压力，也可使合金液的充型能力得到增强。提高充型能力，改善流动性的措施如下：⑴适当调整合金的成分，严格控制合金液熔炼工艺，净化合金液，减少合金液中的非金属杂物和气体，加入微量元素，细化晶粒。⑵增加铸型的溢流排气系统，提高除渣排气能力，采用导热率低的涂料。⑶合理设置浇注系统,适当提高浇注温度及压射速度。⑷慎重改进铸件结构，改善铸件的压铸工艺性。2．收缩铸造合金从液态到凝固完毕，以及此后继续冷却至常温的过程中，都将产生体积和尺寸的变化，这种体

4、积和尺寸的变化总称为收缩。⑴体收缩Vo-VE体=×100%Vo式中：Vo被测试合金的试样在高温to时的体积（厘米3）。V被测试合金的试样至温度t时的体积（厘米3）。缩孔与缩松：由于合金在液态及凝固期间产生体收缩的结果，使铸件在最后凝固的区域产生宏观或显微孔洞，统称缩孔。集中性缩孔，容积大而集中，多分布在铸件断面较厚（热节）且最后凝固的地方，分散性缩孔又称缩松，孔洞细小而分散，常与模具温度、压力传递有关。缩孔与缩松产生的基本条件是合金的液态收缩及凝固收缩远大于固态收缩。一般的规律是，合金的凝固温度范围愈小，则易形成集中缩孔；反之易形成缩松。同一种合金，过热度大时缩孔就大，过热度小时缩

5、孔就小。⑵线收缩Lo-LE线=×100%Lo式中：Lo被测试合金的试样在高温t0时的长度（毫米）L———被测试金属的试样降低至温度t时的长度（毫米）压铸件在铸型内收缩时，往往由于受到摩擦阻碍（铸件表面与铸型表面之间的摩擦力），热阻碍（铸件各部分冷却速度不一致而产生）,机械阻碍(铸型的突出部分或型芯的阻碍)等作用而不能自由收缩，故通常将铸件在这些阻力作用下实际产生的收缩，称为受阻收缩。也称阻碍收缩，阻碍收缩总小于自由收缩。设计模具时采用缩比，即将铸造收缩率E铸，计入名义尺寸，用下式表示：L型-L件E铸=×100%L件式中：L型——铸型尺寸（毫米）L件——压铸件尺寸（毫米）常用合金的综合

6、计算收缩率为：锌合金：0.3～0.5%，铝合金：0.3～0.6%，镁合金：0.4～0.8%，铜合金：0.6～1.0%。3．热裂铸件的热裂，是指合金在高温状态形成的裂纹。铸在在凝固期间，因受铸型阻而不能自由的收缩时，在铸件内产生的收缩应力超过合金在该温度下的强度时，即产生热裂。热裂的外形曲折而不规则，裂口表面被强烈氧化。热裂按其在铸件的位置分为内裂和外裂，外裂常从铸件表面不规则处、尖角处、截面厚度有突变处开始，逐渐延伸至铸件内部，表面较宽内部较窄，有时会贯穿整个铸件断面。内裂产生于铸件内部最后凝固的地方，一般不会延伸至铸件表面。其裂口表面很不平滑。常有很多分叉，氧化较外裂纹轻。一般地说

7、，合金凝固过程中开始形成完整的结晶构架的温度与凝固完毕的温度之差俞大，以及在此期间合金收缩率俞大，则合金的热裂倾向就俞大。例如：铝——铜合金，铝——镁合金的铸件，一般比铝——硅合金的铸件热裂倾向要大。改进铸件结构，改进浇注系统等有效途径来避免铸件热裂缺陷的产生。4．铸造应力根据应力产生的原因，可将铸造应力分为热应力，相变应力和收缩应力三种。热应力是由于铸件上相连接的各部分断面厚度不同，冷却时收缩的时间先后不一致所引起的，一般铸件薄壁中有压应力，厚壁中有拉应