壓鑄工藝之溫度
澆注溫度是指金屬液澆注人壓室的溫度.生產(chǎn)中是通過控制保溫爐中合金液的溫度來實現(xiàn)控制澆注溫度。
(1)鋁合金
對于不同形狀、結(jié)構(gòu)的鑄件,澆注溫度可控制在630-730℃;對薄壁復(fù)雜件,可采用較高溫度,以提高金屬液的流動性,獲得良好的成型;對厚壁結(jié)構(gòu)件,可采用較低溫度,以減少凝固收縮。
澆注溫度過高,鋁水中吸氣量會增加.使鑄件厚壁處易產(chǎn)生針孔、縮孔、表面起泡;同時對模具腐蝕加快,使模具過早老化、龜裂。
澆注溫度過低,流動性差,易產(chǎn)生冷隔、流紋、澆注不足等缺陷;溫度過低鋁液易產(chǎn)生成分偏差,使鑄件中存在硬質(zhì)點,造成后加工困難。
圖5-13示意澆注溫度對力學(xué)性能影響。從中可見隨著澆注溫度升高,機械性能明顯下降。
圖5-13 澆注沮度對各種合金性能影響
(2)鋅合金
鋅合金采用熱室機壓鑄,壓鑄機保溫爐增鍋內(nèi)金屬液溫度為415-430℃,薄壁件、復(fù)雜件壓鑄溫度可取上限;厚壁件、簡單件可取下限。進(jìn)人鵝頸壺的金屬液溫度與增拐內(nèi)的溫度基本一致,通過控制坩堝金屬液溫度來控制壓鑄溫度。溫度過高的害處:
1)鋁、鎂元素?zé)龘p。
2)金屬氧化速度加快,燒損量增加,鋅渣增加。
3)熱膨脹作用會發(fā)生卡死錘頭故障。
4)鑄鐵柑渦中鐵元素熔人合金液更多,高溫下鋁與鐵反應(yīng)咖快,會形成鐵一鋁金屬間化合物的硬穎粒,使錘頭,鵝頸壺過度磨損。
5)燃料消耗相應(yīng)增加。
溫度過低:合金液流動性差,不利于成型,影響壓鑄件表面質(zhì)量。
表5-8為各種合金澆注溫度。
表5-8 各種合金澆注溫度(單位℃)
注:
1.澆注溫度一般以保溫爐金屬液沮度表示。
2.鋅合金沮度不宜超過450℃,否則結(jié)晶粗大。
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2.模具溫度
模具溫度一般指模具表面溫度,其標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)應(yīng)為合金液澆注溫度1/3左右,模具溫度極大影響到壓鑄件機械性能,尺寸精度和壓鑄模的壽命,必須嚴(yán)格按規(guī)范去做。
(1)模溫影響壓鑄模壽命
在連續(xù)壓鑄生產(chǎn)過程中.每壓鑄一次,模具溫度就從高溫到低溫循環(huán)一次,不斷被加熱、冷卻,模具內(nèi)部因溫差產(chǎn)生熱應(yīng)力。當(dāng)模具材料處于韌性狀態(tài)時,應(yīng)力使模具產(chǎn)生塑性變形;而處于脆性狀態(tài)時,應(yīng)力使模具產(chǎn)生熱裂紋、開裂。周期性熱應(yīng)力作用導(dǎo)致模具熱疲勞,產(chǎn)生龜裂。模溫過高,模具易變形。圖5-14示意一個鋁合金壓鑄周期模溫的變化。
(2)模溫影響脫模劑的效果
當(dāng)模溫過高,脫模劑在高溫下過量揮發(fā),不能形成致密的皮膜,易造成粘模。而模溫過低,則脫模劑形成的皮膜含有未揮發(fā)的水分,使脫模效果差,還會導(dǎo)致鑄件氣孔,冷隔缺陷出現(xiàn)。
(3)模溫影響壓鑄件質(zhì)量
圖5-15 示意模溫與壓鑄件質(zhì)量的關(guān)系。
圖5-14 一個鑄造周期鑄型溫度的變化
(1)鑄件的凝固時間;(2)凝固的鑄件在鑄型內(nèi)的冷卻時間;(3)頂出工件后模具的冷卻時間
圖5-15模具溫度與壓鑄件質(zhì)量
圖5-15示意模具溫度范圍與壓鑄件質(zhì)量的關(guān)系。
在第一區(qū)域:由于鑄型溫度過低,鑄件幾乎全部發(fā)生欠鑄、破裂、冷隔、流紋等缺陷,成品率幾乎為零。
在第二區(qū)域:由于鑄型溫度接近理想溫度,則鑄件可能成型,但質(zhì)量不穩(wěn)定。多數(shù)工件出現(xiàn)流紋與冷隔。
在第三區(qū)域:合適的鑄造穩(wěn)定區(qū)域。
在第四區(qū)域:鑄件溫度過高,易產(chǎn)生表面氣泡、粘模、收縮、焊合等缺陷。
從圖5-16可見,模溫超過250℃以上.鑄件力學(xué)性能下降。圖5一17示意鋅合金力學(xué)性能變化。
圖5-16 模具溫度與鑄件力學(xué)性能1-ZL105(鋁)2一YM5(鎂)
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