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《2015--鋁合金壓鑄件中常見缺陷實例分析》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關內容在行業(yè)資料-天天文庫。
1、第十屆中國國際壓鑄會議論文集鋁合金壓鑄件中常見缺陷實例分析張露，鄧凌曲（南京泉峰汽車精密技術有限公司，江蘇南京211100）摘要：通過使用金相顯微鏡、掃描電子顯微鏡等，分析了鋁合金壓鑄件中常出現的氣孔、縮孔和縮松以及夾雜等缺陷。同時，提供大量缺陷的實例圖片，對于實際生產有很強的實用性。關鍵詞：氣孔縮孔和縮松夾雜CaseStudyonCommonDefectsinAluminumAlloyDie-castingsZhanglu,Denglingqu(NanjingchevronautoprecisiontechnologyCo.,Ltd
2、.Nanjing21100)Abstract:Commondefectsinaluminumalloydie-castings,suchasgashole,shrinkageporeandporosity,andinclusionwereanalyzedbyOpticalMicroscope,andSEM.Meanwhile,lotsofpicturesondefectswouldbeveryeffectiveforthepracticalproduction.Keywords:gasholeshrinkageporeandporos
3、ityinclusion在鋁合金壓鑄件的實際生產中，會伴隨多種缺陷，常見的有氣孔、針孔、裂紋、縮孔、疏松、變形、冷隔、澆不足等。前人對各種缺陷種類及形成機理已經有詳盡的論述，但是缺乏實際缺陷案例的說明。本文就是結合實際生產，列舉并分析多個鑄件常見的缺陷，具有很強的實用性。1氣孔1）卷氣氣孔壓力鑄造是指液態(tài)或半液態(tài)的金屬，在高的壓力作用下，以高的充型速度在短時間內凝固成型的加工過程。如果壓鑄模具澆鑄系統(tǒng)結構設計不合理，或是壓射過程中湍流運動劇烈，這就會不可避免的產[1]生卷氣，并導致卷氣氣孔的產生。例如下面的實例：材料為ADC12的鋁合
4、金壓鑄件，通過X射線探傷發(fā)現存在孔洞類缺陷，沿缺陷剖開經拋光后發(fā)現氣孔存在的區(qū)域與周圍材質存在明顯分界（便于觀察已用黑色筆標出）如圖1a。在金相顯微鏡下觀察，分界線兩側區(qū)域1和2顯微組織明顯不同如圖1b。區(qū)域1處，如圖1c，α-Al枝晶細小為薔薇狀，同時針狀共晶硅極為細小，整體呈現激冷特征。而區(qū)域2處，如圖1d，α-Al為正常的樹枝晶狀態(tài)，共晶硅為長條針狀，呈現一般的鑄造狀態(tài)。對區(qū)域1內氣孔進行掃描電鏡微觀分析，如圖1e，內壁較為光滑，只有枝晶頭突出，而底部箭頭所指區(qū)域，如圖1f，該處內壁則極為光滑，更加確認了其為卷氣氣孔的形態(tài)。卷氣
5、氣孔的出現主要還是與模具設計不合理，壓鑄工藝參數設置不當有關。1第十屆中國國際壓鑄會議論文集圖1a宏觀缺陷圖1b微觀金相圖片圖1c區(qū)域1處金相圖片圖1d區(qū)域2處金相圖片圖1e氣孔微觀形貌圖1f箭頭所指內部形貌2）析出性氣孔由于鋁合金具有嚴重的氧化和吸氣傾向，熔煉過程中又直接與爐氣或外界大氣相接觸，因此，如果熔煉過程中控制稍許不當，鋁合金就很容易吸收氣體，而這些氣體中以氫氣為主。當鋁合金冷卻的時候，因氫在鋁液中溶解度的下降氫氣不斷析出。如果合金熔化溫度越高，熔化時間和熔化后鋁液保持時[2]間越長，則鋁液吸氫量就越大，氫在鋁液中擴散就越充
6、分，出現析出氣孔的幾率也就越大。如圖2a，材料為AlSi9Cu3的壓鑄件，這些析出性氣孔往往密密麻麻的彌散出現在厚壁部位；經掃描電鏡觀察斷面發(fā)現，如圖2b，氣孔內部并非十分光滑，無法看到孔底，孔內曲折呈現不規(guī)則形態(tài)。2第十屆中國國際壓鑄會議論文集圖2a厚壁的中心截面圖2b斷面氣孔形貌2縮孔、縮松縮孔和縮松同屬孔洞類缺陷，都是鋁合金在凝固過程中由于體積收縮得不到充分補縮而形成的。由于合金的液態(tài)收縮和凝固收縮，縮孔一般發(fā)生在鑄件最后凝固的部位，形成管狀或枝叉狀孔洞，面積較大。低倍下可見，金相中有時也可見到縮孔及縮孔導致的共晶偏析?？s松一般
7、存在就枝晶間細小而分散的孔洞，造成鑄件內部組織不致密。壓鑄件大部分是薄壁件，但也存在局部相對厚大的地方，而這種壁[3]厚的地方往往是最后凝固的區(qū)域。如圖3a某鋁硅合金縮孔，縮孔面積較大，低倍下可見；圖3b某鋁硅合金縮松，縮松多分散在枝晶間；圖3c為縮孔內部枝晶形貌；圖3d為某鋁硅合金鑄件斷口上縮松形貌；在鑄件中存在任何形態(tài)的縮孔，都會由于它們減小受力的有效面積，以及在縮孔處產生應力集中現象，而使鑄件的機械性能顯著降低。由于縮孔的存在，還降低鑄件的氣密性和物理化學性能。因此，縮孔是鑄件的重要缺陷之一，必須設法消除。圖3a某亞共晶鋁硅合金
8、縮孔圖3b某亞共晶鋁硅合金縮松圖3c縮孔內部的枝晶形貌圖3d鑄件斷口上縮松3第十屆中國國際壓鑄會議論文集3夾雜1）氧化膜夾雜鋁液中的非金屬夾雜主要是氧化夾雜物,它一部分來源于爐料,而大部分則是在熔化和澆鑄過程中形成的。根
