鋁鑄造工藝的優缺點
由於每組鋁合金的元素不同，合金的物理化學性能也不同。 結晶過程也不同。 因此，必須針對鋁合金的特性。 合理選擇鑄造方法。 以在允許範圍內防止或減少鑄件缺陷的發生，從而優化鑄件。
鋁合金鑄造工藝性能
鋁合金鑄造工藝性能。 通常理解為在填充特性、結晶和冷卻過程中最突出的那些性能的組合，例如流動性、收縮率、氣密性、鑄造應力和空氣吸收。 鋁合金的這些特性取決於合金的成分。 但也與鑄造因素、合金加熱溫度模具的複雜程度、澆口系統、澆口形狀等有關。
（1）流動資金
流動性是指合金液體填充特性的能力。 流動性決定了合金能否鑄造複雜的鑄件。 影響流動性的因素很多。 主要因素是合金液中金屬氧化物、金屬化合物和其他污染物的成分、溫度和固體顆粒，而外部客觀因素是澆注溫度和流動壓力（俗稱冷凝注射頭）。
(2) 收縮性
收縮是鑄鋁合金的主要特性之一。 合金從液態澆注到凝固，直至達到室溫，分為三個階段。 它們是液體收縮、凝固收縮和固態收縮。 合金的收縮率對鑄件的質量有決定性的影響。 它影響鑄件縮孔的大小、應力裂紋的形成和尺寸的變化。 快速恆定锫的收縮分為體收縮和線收縮。 在實際生產中，一般採用線性收縮來提高金合金的收縮率。 鋁合金收縮尺寸。 通常以百分比表示，稱為收縮率。
①身體收縮
體收縮包括液體收縮和凝固收縮。
鑄造合金液從澆注到凝固。 凝固結束時越方會出現宏觀或微觀的收縮。 這種由收縮引起的宏觀收縮是肉眼可見的，分為集中收縮和局部收縮。 集中縮孔孔徑大且集中。 它們分佈在鑄件的頂部或表面較厚的熱點。 彌散縮孔分散細小。 它們大多分佈在鑄件軸線和熱接縫處。 用肉眼很難看到微小的隕石坑。 大多數顯微縮孔分佈在晶界下方或枝晶的枝晶之間。
縮孔和氣孔是鑄件的主要缺陷之一。 原因是流動性收縮大於國民收縮。 在生產過程中發現鑄造鋁合金凝固範圍較小。 更多的晶體形成雷中縮孔。 檢查凝血範圍。 更多的晶體形成分散的收縮腔。 所以。 在設計中，鑄縫鋁合金必須符合順序凝固的原則。 液態手凝固時印刷鑄件的體收縮應由合金液補充。 縮孔和鬆動集中在鑄件的外冒口。 適用於容易散落、鬆動的鋁合金鑄件。 百口安裝數量多於集中縮孔安裝數量。 並在產生晶體的地方設置冷鐵，以增加局部冷卻速度。 使其同時或快速固化。
②線收縮
線縮孔的大小將直接影響鑄件的質量。 系統縮小並邀請大。 鋁鑄件產生裂紋和應力的傾向也較大：冷卻後鑄件的尺寸和形狀變大。
對於不同的鑄鋁合金，其接頭的收縮率不同，印製的都是同一種合金。 鑄件不一樣。 收縮率也不同。 在同一個鑄件上。 其長、寬、高的收縮率也不同。 應根據具體情況確定。
(3) 熱裂
鋁鑄件產生熱裂紋主要是由於鑄件的收縮應力超過了金屬晶粒間的結合力。 它們中的大多數沿晶界發生。 從裂紋斷口可以看出，裂紋處的金屬經常被氧化而失去金屬光澤。 裂紋沿晶界延伸，呈鋸齒狀，面寬內窄，有的貫穿鑄件的整個端面。
不同的鋁合金鑄件有不同的開裂傾向。 這是因為鑄鋁合金凝固過程中形成完整晶格骨架的溫度與凝固溫度的差異越大，合金的收縮越大，熱裂的傾向也越大，即使相同由於鑄型的阻力、鑄件的組織結構、澆注工藝等因素的不同，不同類型的合金具有不同的熱裂傾向。 生產中經常採用倒退鑄造模具或改進鑄造鋁合金鑄造系統等措施，以避免鋁鑄件出現裂紋。 熱裂紋環法通常用於檢測鋁鑄件的熱裂紋。
(4) 氣密性
鑄鋁合金的氣密性是指型腔型鋁鑄件在高壓氣體或液體作用下不漏氣的程度。 氣密性實際上表徵鑄件內部結構的緻密程度和純度。
鑄鋁合金的氣密性與合金的性能有關。 合金的凝固範圍越小，產生氣孔的傾向就越小。 同時，析出氣孔越小，合金的氣密性越高。 同樣鑄鋁合金的氣密性也與鑄造工藝有關。 例如，降低鑄鋁合金的鑄造溫度，置入冷鐵加快冷卻速度，加壓凝固結晶等，都可以使鋁鑄件具有氣密性。 提升。 也可用浸漬法堵住漏縫，提高鑄件的氣密性。
(5)鑄造應力
鑄造應力包括相變應力和收縮應力三種應力。 各種應力產生的原因不盡相同。
鑄鋁合金的氣密性與合金的性能有關。 合金凝固範圍越小。 產生硫鬆的趨勢也較小。 同時，它產生小氣孔。 否則，合金的氣密性會很高。 同樣鑄鋁合金的氣密性也與鑄件檢驗工藝有關。 如降低鑄鋁合金的鑄造溫度，置入冷鐵加快冷卻速度，加壓凝固結晶等，都可以提高鋁鑄件的氣密性。 還可以通過處理方法堵住高滲漏的縫隙，提高鑄件的氣密性。
- 熱應力。 熱應力是由於鑄件不同幾何形狀相交處截面厚度不均勻所致。 冷卻不是幾個原因。 在薄的部分形成壓應力導致鑄件中的殘餘應力。
- 交叉應力。 相變應力是由於某些鑄造鋁合金在凝固後的冷卻過程中發生相變所致。 庭院盡頭的區域大小發生了變化。 主要構件是鋁。 鑄件壁厚不均。 它是由不同的部分在不同的時間交叉引起的。
- 收縮應力。 當鋁鑄件收縮時，受到模具和型芯的阻礙，產生拉應力。 這種應力是暫時的，鋁鑄件在開箱時會自動消失。 但開箱時間不當，往往會引起熱裂紋，特別是金屬鑄鋁合金，在這種應力作用下容易產生熱裂紋。 鑄造鋁合金中的殘餘應力降低了合金的力學性能，影響了鑄件的加工精度。 鋁鑄件中的殘餘應力可以通過退火消除。 該合金具有良好的導熱性，在冷卻過程中無相變。 只要鑄件結構設計合理，鋁鑄件的殘餘應力一般較小。
(6) 吸入
鋁合金易吸氣，這是鑄鋁合金的主要特點。 鋁液和鋁合金的成分與爐料、有機物燃燒產物和模具中所含的水分反應產生的氫氣被鋁液吸收。
鋁合金熔體的溫度越高，吸收的氫越多。 700℃時，氫在100g鋁中的溶解度為0.5～0.9。 當溫度升至850℃時，氫氣的溶解度增加2～3倍。 當含有鹼金屬雜質時，氫在鋁液中的溶解度顯著增加。
鑄鋁合金除在熔煉時吸入外，在澆注模具時也會產生吸入。 進入模具的液態金屬隨著溫度的升高而降低，氣體的溶解度降低，析出多餘的氣體，有一部分氣體無法逸出。 它留在鑄件中形成氣孔，通常稱為“針孔”。 氣體有時與縮孔結合，鋁液中析出的氣體滯留在縮孔內。 如果氣泡受熱產生的壓力大，則氣孔表面光滑，氣孔周圍有光亮層； 如果氣泡產生的壓力很小，則毛孔內表面起皺，看起來像“飛腳”，仔細觀察有縮孔。 特徵。
鑄造鋁合金液中氬氣含量越高，鑄件中產生的針孔就越多。 鋁鑄件中的針孔不僅會降低鑄件的氣密性和耐腐蝕性能，還會降低合金的力學性能。 要獲得無氣孔或少氣孔的鋁鑄件，關鍵在於熔煉條件。 如果在熔煉過程中加入覆蓋劑進行保護，則合金的氣體吸入量大大減少。 精煉鋁液可以有效控制鋁液中的氫含量。 用砂、粘土等輔助材料製作模具的鑄造方法稱為砂型鑄造。 砂型的材料統稱為造型材料。 用於有色金屬應用的砂模由沙子、粘土或其他粘合劑和水製成。
鋁鑄件的成型過程是金屬與模具相互作用的過程。 鋁合金液體注入模具後，熱量傳遞到模具，砂型受到液態金屬的熱、機械和化學作用。 因此，要想獲得優質的鑄件，除了嚴格掌握熔煉工藝外，還需要正確設計型（芯）砂配比、造型和澆注工藝。
3. 金屬模具鑄造
一、簡介及工藝流程
金屬型鑄造也稱為硬型鑄造或永久型鑄造。 它是將熔化的鋁合金澆注到金屬模具中以獲得鑄件的方法。 大部分鋁合金金屬模具鑄造使用金屬芯，也有砂芯或殼芯。 方法，與壓力鑄造相比，鋁合金金屬模具具有較長的使用壽命。
2.鑄造優勢
（1）優勢
金屬型具有較快的冷卻速度和較緻密的鑄件組織，可通過熱處理強化，其力學性能比砂型鑄件高15%左右。 金屬型鑄造，鑄件質量穩定，表面粗糙度優於砂型鑄造，廢晶率低。 勞動條件好，生產率高，工人容易掌握。
(2) 缺點
金屬型導熱係數大，填充能力差。 金屬型本身沒有透氣性。 必須採取相應措施才能有效排氣。 金屬模具無後退，凝固時容易開裂變形。
三、金屬鑄件的常見缺陷及預防
(1) 針孔
防止針孔措施：嚴禁使用受污染的鑄鋁合金材料、沾有有機化合物且嚴重氧化腐蝕的材料； 控制冶煉過程，加強脫氣精煉； 控制金屬類塗層的厚度，太厚容易產生針孔； 模具溫度不宜過高，對鑄件壁厚部位採取激冷措施，如嵌銅或澆水等； 使用砂模時，嚴格控制水分，盡量使用乾芯。
(2) 造口
防氣孔措施：修改不合理的澆注和冒口系統，使液流穩定，避免氣體捲入； 模具和型芯應預熱，然後塗漆，使用前必須徹底乾燥； 設計模具 應考慮充分的排氣措施與型芯。
(3)氧化和夾渣
防止氧化夾渣措施：嚴格控制冶煉過程，快速冶煉，減少氧化，徹底清除夾渣。 A1-鎂合金必須在覆蓋劑下熔煉； 爐具和工具應清潔，無氧化物，應預熱，塗層應放慢後晾乾使用；
設計的澆注系統必須具有穩定的流量、緩沖和撇渣能力； 採用傾斜澆注系統，穩定液流，無二次氧化； 所選擇的塗層必須具有較強的附著力，在澆注過程中不會剝落並進入鑄件中形成渣。
(4)熱裂
防止熱裂的措施：在實際澆注系統中應避免局部過熱，以減少內應力； 模具與型芯的傾角必須在2°以上，澆注冒口凝固後可抽芯開模，必要時可用砂芯更換金屬芯； 控制塗層厚度，使鑄件各部位冷卻速度一致； 根據鑄件的厚度選擇合適的模具溫度； 細化合金組織，提高熱裂能力； 改善鑄件組織，消除尖角和壁厚突變，降低熱裂傾向。
(5) 鬆散
防氣孔措施：合理的冒口設置，保證凝固和加料能力； 適當降低金屬模具的工作溫度； 控制塗層厚度，減少厚壁厚度； 調整金屬模具各部分的冷卻速度，使鑄件的厚壁具有更大的刺激能力； 適當降低金屬澆注溫度。
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