剖析压铸铝合金机械的加工

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1、剖析压铸铝介金机械的加工目前，工业上应用的压铸铝合金主要有以下几人系列：Al・Si、Al・Mg、Al-Si-Cu>Al-Si-Mg等。压铸铝最常用的是共晶型铝硅合金ZL102,虽具有优良的铸造性能，但是，它的强度不高，机械加工性能较差，限制了它的使用。因此必须研究开发一种既貝•有ZL102合金优良的压铸工艺性能，乂能提高机械加工性能的压铸铝合金。一、合金的开发及应用传统压铸铝合金件不宜进行热处理，这制约了压铸铝合金力学性能的提高。冃前，压铸铝合金已广泛应用于汽车结构件的生产，但对于车体等对力学性能要求高的压铸件，仅靠现冇压铸铝合金尚难满足需耍。为提高压铸铝合金的力学性能，扩人压铸铝

2、合金的应用范围，国内外研究人员一岂在进行新型压铸铝合金的开发，主要包括两个方而：-•是通过合金成分优化或添加合金元索的方法对现冇合金系优化；二是新型压铸铝合金系的开发。二、试件准备在ZL102铝合金的基础上，加入Bi,研制出一种易机械加工压铸铝合金。对研制的易机加压铸铝合金和ZL102合金在同样的电阻炉屮熔炼后，用J1113A型压铸机压铸试样。压室直径40mm,浇注温度650~700°C,压铸出同样的两种铝合金试样，供进行对比测试。三、两种试件合金性能的检测1、机械加工性能主要进行车加工和钻加工试验，车加工和钻加工均在普通设备上进行。表面粗糙度用2201型表而粗糙度检测仪测试。2、

3、压铸工艺性能主要检测合金流动性、出型性和充型性，流动性采用砂型螺旋试样测定其长度。出型性主要检验出型后压铸件表而是否粘型。充型性主要观察压铸件充填悄况，检查是否有欠铸、冷隔等压铸缺陷。3、耐腐蚀性能（1）高低温交替试验将试样放在40-45°C的保温炉中经过3h取出，在室温放置2h,重复以上试验，一次为一个周期，经过20个周期试验后，观察两种合金试样表面有无变化。（2）咐腐蚀试验将试样表面涂上一层腐蚀剂在室温下放15d,观察两种试样有无变化。（3）腐蚀产物称量将ZL102、易机加压铸铝合金两种试样像光、幣平和洗净，称其质量，然后用体积分数分别为3%和1%的NaCl和H2O2水溶液腐蚀

4、，每24h观察一次，72h取出麻用体积分数为5%的HN03水溶液去除合金上的腐蚀沉积物，清洗干净后称试样质量。四、试验结果及分析1、金相组织ZL102合金的共晶硅粗大呈针片状，易机加压铸铝合金的共晶硅细化，呈团状或粒状。2、机械加工性能在不加切削液的条件下，采用硬质合金刀具进行粗车，ZL102合金的车屑较长，不易断裂,多呈厚薄不均的卷曲状；而易机加压铸铝合金的车們较短，易断裂，多呈厚薄均匀的不太卷曲碎片。ZL102合金的钻屑厚薄不均，而易机加压铸铝合金的钻屑均匀。最后用高速钢刀具精车，并测其两种合金试样的表面粗糙度，其结果是：ZL102合金的表血粗糙度Ra=2.8~3.2um,易机

5、加压铸铝合金的表血粗糙度Ra=1.21umo易机加压铸铝合金比ZL102铝合金机加性能好，其主耍原因如下：（1）在ZL102铝合金的垄础上加入适量的冇利于改善切削性能和力学性能的Cu,Pb,Bi,Mg等合金元素。使合金组织屮出现了CuA12,Mg2Si相，铝合金的共晶硅呈团状或粒状，所以机械加工性能得到提高。但是，Cu和Mg的加入量应控制在2%左右，过多将使合金变脆。ZL102合金的共晶硅呈粗大针片状，严重的割裂了A1的基体，在Si相的尖端和棱角处引起应力集屮。机械加工时，破碎的Si晶粒从加工表而被剥落，使加工表血粗糙。（2）易机加压铸铝合金的抗拉强度和硬度比ZL102合金高，而伸

6、长率低，使合金塑性降低，改善了机械加工性能。3、压铸工艺性能（1）流动性砂型螺旋试样ZL102合金平均长度为1125mm,易机加压铸铝合金平均长度为985mm,易机加压铸铝合金的流动性不如ZL102合金好。（2）出型性两种合金各压铸1（）（）件，宏观观察均未产生粘型现象。各抽检5件，测其表面粗糙度，平均值均在1.6〜3.2»m范围内。（3）充型性两种合金各压铸50件同样的薄壁零件，0.5mm薄壁处，成形均完好，均未产生冷隔或欠铸缺陷。易机加压铸铝合金的流动性不如ZL102合金好，但因压铸是在高压、高速下充型，与重力铸造相比，流动性显得不那么重要。出型性和充型性试验已表明易机加压铸铝

7、合金可以满足压铸工艺性能的要求。4、腐蚀性能（1）两种合金试样的高低温交替试验20个周期，表面均无变化。（2）两种合金涂腐蚀剂，室温下放置15d,两种合金试样均无变化。（3）两种合金经腐蚀示，减少质最的平均值，易机加压铸铝合金，易机加压铸铝合金的耐腐蚀性能和ZL102合金比较相差其小。五、结论1、易机加压铸铝合金比ZL102金相组织细化，共晶硅由粗人的针片状变为细化的团状或粒状。2、易机加压铸铝合金机械加工性能明显高于ZL102合金，抗拉强度提高了14.17%。3、该