1.铝合金的基本特性
日本 ADCI2 铝硅合金具有良好的铸造性能,铸件强度高、热膨胀系数低、耐腐蚀性强、抗崩裂性能好。因此,它被广泛用于生产汽车化油器、气缸体、气缸盖和机车减速机。

振动器、发动机变速箱、农业机械变速箱、照相机机身、电动工具机身等零部件。近年来,随着汽车和摩托车工业的快速发展,它们在生产小型汽车制动泵壳体、摩托车减震器壳体和其他形状复杂、强度精度高的批量生产的中小型零件中得到了更广泛的应用。
在铝合金 ADC12 铸件中,a-Al 相是最重要的结构。合金中的 Si 主要用于改善铸造性能、耐磨性、耐腐蚀性和机械性能。Cu 和 Mg 形成 CuAl2相和 Mg2Si 相,以强化合金,但含量过高会降低塑性,Cu 还能提高高温性能,但会降低耐腐蚀性;Mn 主要形成 AIFeMnS 相,减少 Fe 杂质的有害影响,能提高铸件的耐热性。一般认为,Fe 是 Al 合金中最有害的杂质元素。Fe 相分为 a-Fe 相(AlgSiFez)和 B-Fe 相(AIsSiFe)。硬而脆的针状β-Fe 相会破坏金属基体的连接强度,大大降低合金的机械性能(如抗拉强度),Al 合金中的 Fe 作为有害元素会显著降低:合金的机械性能,影响断口粗糙度等。
2.需要控制的铝合金原材料生产过程
目前,压铸业大多从铝合金锭生产厂购买铝合金锭。制备的这类铝合金锭大多以回收的二次铝制品为主要材料,并对成分进行调整(纯铝锭和添加一些中间体)。合金)。因此,这种合金铝锭的成本和售价低于作为主料的纯铝锭,但杂质含量较高。针对这种情况,需要对采购的合金铝锭的化学成分进行检验,并在与合金铝锭生产厂家签订技术要求时根据 GB/T8733 进行适当调整,然后根据压铸铝合金的要求进行进步--步骤调整。由于铝合金中气体含量和硬点的要求,铝锭生产厂必须进行精炼、脱气、排渣,以防止铝锭中的高气体含量和许多杂质遗留到压铸铝液中。铝锭要求 表面光滑(除去浮渣后),断口细腻,无晶硅亮晶粒。铝锭表面有气泡是因为铝锭模具上的油漆有大量水分,尚未干透。表面不光亮是因为浮渣没有刮掉。铝锭断口有明亮的晶粒是因为浇注温度过高,有硅结晶。在压铸生产中,有 30% 至 60% 的回收料。如果回收材料是油性的,则必须将其烧掉,然后压入铝液中。粉碎后的铝渣必须过筛除尘,并在返回熔炉前除去砂石。使用回收材料的地方 必须适当增加铝液、精炼剂和除渣剂的用量,一般按上限比例控制。熔炼时,加入的铝锭必须干燥。
3.铝合金的熔化
该公司使用的熔炼炉是 ATM-1500。公司要求每次开班必须对冶炼炉进行烘炉,以除去炉内水分,烘炉后的冶炼炉必须达到规定的工艺要求。在整个铝合金冶炼过程中,炉料受热开始熔化,实现由固态向液态的转变。在这一转变过程中,金属会被氧化、燃烧并产生气体。金属的氧化和燃烧不仅会影响合金的化学成分,而且氧化产生的夹渣是铝合金锭最有害的缺陷之一。金属的吸入会使铝锭在凝固过程中来不及凝固或无法凝固。它以疏松和气孔的形式逸出并存在于铝锭中。因此,铝合金熔化工艺的正确与否直接关系到熔体的质量。它不仅影响其化学成分,还影响铝锭的质量,甚至最终加工产品的质量。铝非常活泼,除惰性气体外,它几乎能与所有气体发生反应:
此外,这些反应是不可逆的。一旦发生反应,金属就无法还原,从而导致金属流失。此外,进入熔体的产物(氧化物、碳化物等)会污染金属,造成铝锭内部结构的缺陷。因此,在铝合金熔炼过程中,对工艺设备(如炉型、加热方式等)有严格的选择,对工艺流程有严格的选择和措施,如缩短熔炼时间,控制适当的熔炼速度。使用助熔剂覆盖等。
由于氢是一种结构相对简单的单元气体,其原子或分子非常小,更容易溶解于金属,并且在高温下容易快速扩散。因此,氢是一种容易溶解于金属的气体。
氢在熔融铝中的溶解过程:物理吸附-+ 化学吸附 →> 扩散
氢不会与铝发生化学反应,而是以离子状态存在于晶格间隙中,形成间隙固溶体。在液态金属表面没有氧化膜的情况下,气体向金属中的扩散速度与金属厚度成反比,与气体压力的平方根成正比,并随温度升高而增加
式中:v 扩散速率 n-常数 d-金属厚度 E-活化能 p-气体分压 R-气体常数 T-温度 K 因此,在达到气体饱和溶解度之前,熔体温度越高,氢分子的解离速度越快,扩散速度也越快,因此熔体中的气体含量也越高。
在生产条件下,无论使用哪种熔炼炉生产铝合金,熔体都直接与空气接触,即与空气接触
气体中的氧气与氮气接触。铝是一种比较活泼的金属。它与氧气接触后,必然会产生强烈的氧化作用,形成氧化铝。
铝一旦被氧化,就会变成氧化渣,成为不可逆的损耗。氧化铝是一种非常稳定的固体物质,如果混入熔体中,就会变成氧化渣。由于铝与氧的亲和性很高,氧与铝之间的反应非常激烈。但表面的铝与氧反应生成 Al2O3,而 Al2O 的分子体积大于铝的分子体积,因此铝的表层被氧化形成 A12O;该膜致密,可阻止氧原子通过氧化膜向内扩散,同时也可阻止铝离子向外扩散,从而阻止铝进一步氧化。
4.铝合金的处理
铝合金的处理主要包括除渣和精炼。
5.结论
在压铸铝合金的生产过程中,选择合理的熔炼工艺是获得优良压铸产品质量的第一步。严格控制原材料是熔炼的关键步骤。同时,在熔炼前有必要对合金中不同元素的影响有一个简单的了解。除渣和精炼是铝合金冶炼过程中非常重要的工序。通过对除渣和脱气的理论研究,我们获得了适合本公司的熔炼工艺。