ZL102合金铝,具有的抗热裂性和很好的气密性,以及很好的流动性。但是不能热处理强化,抗拉强度低,适于浇铸大的薄壁复杂零件,主要适合于压铸,一般压铸铝件用的多。该累合金主要被用于承受低负荷形状度砸的薄壁铸件,如各种仪表壳体,汽车机匣,牙科设备,活塞等。 ZL104合金铝,具有良好的气密性,流动性和抗热裂性。强度高,耐腐蚀性,焊接性和切削加工性都良好。但耐热强度低,易产生细小的气孔,铸造工艺复杂。因此其主要被用于制造承受高负荷的大尺寸的砂型金属型铸件,如传动机匣,汽缸体,汽缸盖阀门,带轮,盖板工具箱等飞机,船舶和汽车零件。
压铸件抗蚀性差,当合金成分中杂质元素铅、镉、锡超过标准时,导致铸件老化而发生变形,表现为体积胀大,机械性能特别是塑性显著下降,时间长了甚至破裂。铅、锡、镉在锌合金中溶解度很小,因而集中于晶粒边界而成为阴极,富铝的固溶体成为阳极,在水蒸气(电解质)存在的条件下,促成晶间电化学腐蚀。压铸件因晶间腐蚀而老化。
压铸件的检验标准主要包括尺寸精度的要求、内在品质和表面品质的要求。1、尺寸精度要求方面:(1)一种是标准精度规范;(2)一种是精度尺寸要求规范。2、内在的品质方面:主要着重气孔和缩孔所造成的不良影响,特别是缩孔。3、外在的品质方面:若用来做装饰品或需电镀、喷漆的压铸件才需要严格检验,一般影响压铸件品质的因素为合金成份、压铸时金属液的温度、压铸模温度、脱模剂性质和充型速度与压力条件。
1)增大合金液的冷却速度,如尽可能采用冷铁、激冷砂乃至金属型模;2)降低铝液中的氢含量及氧化铝夹杂,如提高液态铝的熔化质量,设置陶瓷过滤网,或增涡直接吊出作浇包用;3)周边喷漆铝压铸件将熔化温度控制在750℃以下,并采用尽可能低的浇注温度;4)将铝液的变质剂由易产生针孔缺陷的钠盐变成锑、啼等长效变质剂;5)在化学成分满足ZLlolA型合金技术要求的条件下,尽量降低镁含量,适当提高硅含量;6)选择含气和夹杂少、冶金质量高的铝锭及其它原材料,回炉料(指废铸件)的加入量也应严格控制在15%以下;7)降低树脂砂型芯和涂料的发气量,如严格将树脂的加入量控制在1.0肠以下,再生砂添加一定比例的新砂等;8)严格控制涂料烘烤温度,水基涂料的烘烤温度由150~1800C提高到180~200℃,烘烤时间不短于h2。烘干后,置放h8以上的型芯应重新烘干;9)采取如底注式、大浇口盆、开放式浇注系统等各种铸造工艺措施,确保金属液平稳充型;10)保证河南喷漆压铸件和砂芯排气畅通,如设置出气冒口,尽量将暗冒口改成明冒口、扎出气孔等。
铝合金压铸工艺的优点:(1)可以制作形状杂乱、轮廓清晰、薄壁深腔的金属零件。因为熔融金属在高压高速下坚持高的流动性,因而可以获得其他工艺方法难以加工的金属零件。(2)铝铸件的尺寸精度较高,可达IT11-13级,有时可达IT9级,外表粗糙度达Ra0.8~3.2um,互换性好。(3)材料利用率高。因为铝铸件的精度较高,只需经过少量机械加工即可安装运用,有的铝铸件可直接安装运用。其材料利用率约60%~80%,毛坯利用率达90%。(4)出产效率高。因为高速充型,充型时间短,金属业凝结迅速,压铸作业循环速度快。在各种铸造工艺中,压铸方法出产率高,适合大批量出产。(5)方便运用镶嵌件。易于在压铸模具上设置定位机构,方便嵌铸镶嵌件,满足铝铸件局部特殊性能需求。
铸件结构是否合理,对于铸件质量、生产工艺的可行性和简易性以及生产成本等影响很大。熔模铸件的结构应当符合熔模铸造的生产特点。所示部分熔模铸件合理结构的实例。为了保证熔模铸件的质量,往往根据需要在熔模铸件上设置工艺肋和工艺孔。熔模铸造可以铸造很复杂的零件。为了提高生产率、提高精度,可以将原先采用其他方法生产的多个零件的组装、焊件,在稍进行结构改进后直接整铸成一个熔模铸件。所示为多个零件组装件、焊件改为熔模整铸件的结构实例。