压铸件的裂纹分析.pdf

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1、洪都科技HONGDUSC琢CEAi】D1ECHNOLOGY压铸件的裂纹分析赵笑蓉董娜(洪都航空工业集团)摘要对某零件的裂纹进行了断口分析及金相组织、化学成分、抗拉强度检查，结果表明：压铸件的开裂是由于组织的不均匀性引起强度降低而导致的。关键词压铸件开裂强度AnalysisofCastingFractureZhaoXiaorongDongNa(PhysicochemicalTestCenterofHongduAviationIndustryGroup)AbstractThefractureanalysisaswellasthemetalographicstructure，c

2、hemicalcomposi—tionandtensiles~engthinspectionarecarriedoutforthecomponentflaw，theresultsindi—catethatthecastingcracksarecausedbythestrengthreductionduetotheuneventexture．KeywordsCastingCrackS~engthl引言由某公司送来3个压铸件，l#为裂纹失效件，2}}为该公司去年生产的合格件，3样为其他公司生产的合格件。此压铸件的生产工艺过程为：铝合金熔炼一压铸成形一清除飞边毛刺—气密性水测一

3、检验一交付加工；加工过程：铣端面一加工中心一检测～装配。在机械加工完成后交付装配后进行气密性检测时发现裂纹，失效率为0．5～0．8％。2实验部分2．1金相组织分析分别在l释、2样、3嚣零件上靠近故障位置处取金相样，试样分别编号为A、B、c，金相组织均为相+共晶Si+Al：Cu，但从比较中可发现lj；}试样的仅相很不均匀，2撑试样组织次之，3样试样的组织最细且均匀，金相组织如图1、图2、图3所示。43洪都科技图1A样金相组织图2B样金相组织图3C样金褶组织2．2断口扫描电镜分析．发现多处有磨损现象，在未磨损区域可见皆为韧窝特征，如图4所示。图4断口韧窝特征2．3化学成分分析

4、检测项目siCuMnMgFeNiZnPbSn试验结果8．93．40．40．10．7<0．030．8<0。10．16要求7．5—9．53。O一4．0≤0。5≤O．3≤1．2≤0．5≤1．2≤0．5≤0．1符合GB／T15115技术要求。2．4强度检查分别在l襻、2群、3嚣三个零件上取机性样，编号l#、2撑、3#，结果如下：抗拉强度(Mpa)延伸率(％)1撑2453．02撑2063．O3#2404．0GB／T15115技术要求~>240≥1．02辩抗拉强度不符合GB／T15115技术要求。在l撑、2捌阢性试样上再取金相试样，试样编号为D、E，金相组织如图5、图6所示，与图1、

5、图2进行比较可见，D试样的组织d相粒度与B试样的组织类似，而E试样的组织Ot相粒度与A试样的组织类似。第4期赵笑蓉董娜：压铸件的裂纹分析图5D样金相组织图6E样金相组织3结果分析与结论从金相结果分析：A试样的金相组织中Ot相比较粗大，共晶Si呈细小片状，并且组织不均匀；B试样的金相组织中仅相比A试样中相稍细，共晶si比A试样中略粗，组织也比A试样均匀；C试样的金相组织中的相比A、B的都细，并且组织均匀；而D试样的组织与B试样相当，E试样的组织与A试样相当；但E试样的机械性能不符合要求，抗拉强度偏低。由此推断A试样故障部位的抗拉强度也存在偏低的现象。而同在l髑件上所取的D试

6、样抗拉强度合格，且组织也较A试样的好，因此可判断l襻、2髑件的组织不均匀。从扫描电镜检查结果可知1#零件属于韧性断口，呈现过载断裂特征。从化学成分分析结果可知材料成分符合要求。综合以上结果可知，1}；}、2媚件组织不均匀导致零件在各部位的强度也不_致，若在故障处有这种粗大组织存在。就会降低该部位的强度，当该部位受到较大应力作用时会导致零件在此处开裂。而浇铸温度过高、凝固时因冷速不同、收缩不均引起热应力、机械的阻碍收缩产生的收缩应力、浇注系统不合理等都有可能使零件组织不均匀，致使强度降低，从而导致压铸件开裂。要防止其开裂现象，可以采取以下措施。(1)提高冷却速度可以使合金的

7、铸造组织细化，引起合金元索在铝固溶体溶解度的变化和相组成及其分布的变化，还可以使得在一些合金中包晶反应不能充分进行。(2)由于是挤压铸件，要在较高的压力下结晶，以提高铸件的致密性和机械性能。(3)通过变质处理，使铝固溶体细化、共晶组织细化等。参考文献l桂立丰．机械工程材料手册，19982龚磊清、金长庚、刘发信、李文林．铸造铝合金金相图谱，20013张栋、钟培道、陶春虎、雷祖圣．失效分析．北京：国防工业出版社。2,003(收稿日期：2008—09—03)作者简介．赵笑蓉，女，1975年9月出生，2000年毕业于江西理工大学。现从