● 鋁合金的鑄造工藝
鋁合金的鑄造性能和化學(xué)成分密切相關(guān),其中Al-Si合金處于共晶成分附近,鑄造性能最好,和灰鑄鐵相似。Al-Cu合金遠(yuǎn)離共晶成分,凝固溫度范圍大,鑄造性能最差。在實際生產(chǎn)中,鋁鑄件都有冒口補(bǔ)縮,Al-Si類合金的凝固溫度范圍小,冒口補(bǔ)縮效率高,易獲得組織致密的鑄件。其它類鑄鋁合金的凝固溫度范圍大,冒口補(bǔ)縮效率低,鑄件致密性差。
鋁合金極易吸氣和氧化,因此澆注系統(tǒng)必須保證鋁液較快而平穩(wěn)地流入,避免攪動。
各種鑄造方法都適用于鋁合金鑄件。當(dāng)生產(chǎn)量較少時,可用砂型鑄造,應(yīng)選用細(xì)砂來造型;大量生產(chǎn)的重要鑄件,則采用特種鑄造。金屬型鑄造效率高,鑄件質(zhì)量好。低壓鑄造適用于要求致密性高的耐水壓鑄件。壓力鑄造可用于薄壁復(fù)雜小件。
● 鑄造鋁合金的熔煉特點
鋁合金在液態(tài)下極易氧化,其產(chǎn)物為Al2O3,熔點高達(dá)2050℃,密度稍大于鋁,呈固態(tài)夾雜物懸浮在鋁液中,很難去除,既惡化鑄造性能,又降低力學(xué)性能,使鑄件致密性降低。鋁液還極易吸收氫氣,凝固時析出,形成氣孔或針孔等缺陷。
1、精煉方法 為了減緩鋁液的氧化和吸氣,鋁合金應(yīng)在熔劑層覆蓋下熔煉。可向坩鍋內(nèi)加入KCl、NaCl等作為熔劑,以便將鋁液與爐氣隔離。為驅(qū)除鋁液中已吸入地氫氣,防止針孔的產(chǎn)生,在鋁液出爐之前應(yīng)進(jìn)行驅(qū)氫精煉。方法有多種,較為簡便的是用鐘罩向鋁液中壓入氯化鋅(ZnCl2)或六氯乙烷(C2Cl6)等氯鹽或氯化物,于是發(fā)生如下反應(yīng):
3ZnCl2 + 2Al = 3Zn + 2AlCl3
3C2Cl6 + 2Al = 3C2Cl4 + 2AlCl3
反應(yīng)生成的AlCl3沸點為183℃,C2Cl4的沸點為121℃,故形成氣泡,在上浮過程中將鋁液中的氣體H2及Al2O3夾雜一起帶出液面。