铝合金铸造工艺性能（一）

HEATS

　　铝合金铸造工艺性能，通常理解为在充满铸型、结晶和冷却过程中表现最为突出的那些性能的综合。流动性、收缩性、气密性、铸造应力、吸气性。铝合金这些特性取决于合金的成分，但也与铸造因素、合金加热温度、铸型的复杂程度、浇冒口系统、浇口形状等有关。

5 H- F! i8 I, y0 ~6 ] O

　　(1)流动性

　　流动性是指合金液体充填铸型的能力。流动性的大小决定合金能否铸造复杂的铸件。在铝合金中共晶合金的流动性最好。

7 O3 \* }/ A# P; _* V* G2 ^ % h/ ~5 n3 h& O( b) E) j3 ?

　　影响流动性的因素很多，主要是成分、温度以及合金液体中存在金属氧化物、金属化合物及其他污染物的固相颗粒，但外在的根本因素为浇注温度及浇注压力(俗称浇注压头)的高低。

$ a/ t( N* c+ z9 r* s1 C$ ]& ]2 B

　　实际生产中，在合金已确定的情况下，除了强化熔炼工艺(精炼与除渣)外，还必须改善铸型工艺性(砂模透气性、金属型模具排气及温度)，并在不影响铸件质量的前提下提高浇注温度，保证合金的流动性。

+ p: B% d. d' r6 z0 C4 Y( I: o 8 X* {$ e% \: U

　　(2)收缩性

$ Y0 C0 i m6 r! F+ X

　　收缩性是铸造铝合金的主要特征之一。一般讲，合金从液体浇注到凝固，直至冷到室温，共分为三个阶段，分别为液态收缩、凝固收缩和固态收缩。合金的收缩性对铸件质量有决定性的影响，它影响着铸件的缩孔大小、应力的产生、裂纹的形成及尺寸的变化。通常铸件收缩又分为体收缩和线收缩，在实际生产中一般应用线收缩来衡量合金的收缩性。

- X+ K* z( }/ X- A" k

　　铝合金收缩大小，通常以百分数来表示，称为收缩率。

　　①体收缩

% T0 e: h8 M% |- @0 H3 @4 h 1 N, T/ b; A3 `# X& f( L

　　体收缩包括液体收缩与凝固收缩。

1 i3 H9 P5 t. W. u% W' ^6 I K6 h

　　铸造合金液从浇注到凝固，在最后凝固的地方会出现宏观或显微收缩，这种因收缩引起的宏观缩孔肉眼可见，并分为集中缩孔和分散性缩孔。集中缩孔的孔径大而集中，并分布在铸件顶部或截面厚大的热节处。分散性缩孔形貌分散而细小，大部分分布在铸件轴心和热节部位。显微缩孔肉眼难以看到，显微缩孔大部分分布在晶界下或树枝晶的枝晶间。

: f0 y5 [0 E Y % O# j9 o$ O+ N- V% Q4 G

　　缩孔和疏松是铸件的主要缺陷之一，产生的原因是液态收缩大于固态收缩。生产中发现，铸造铝合金凝固范围越小，越易形成集中缩孔，凝固范围越宽，越易形成分散性缩孔，因此，在设计中必须使铸造铝合金符合顺序凝固原则，即铸件在液态到凝固期间的体收缩应得到合金液的补充，是缩孔和疏松集中在铸件外部冒口中。对易产生分散疏松的铝合金铸件，冒口设置数量比集中缩孔要多，并在易产生疏松处设置冷铁，加大局部冷却速度，使其同时或快速凝固。

1 I' u/ }6 g: u! b

　　②线收缩

. o5 t4 _% J3 j8 s, H ; ^0 e1 E" Y2 ~

　　线收缩大小将直接影响铸件的质量。线收缩越大，铝铸件产生裂纹与应力的趋向也越大；冷却后铸件尺寸及形状变化也越大。

: a3 _' I, b" ^1 Z O 0 V+ U( k( G# _

　　对于不同的铸造铝合金有不同的铸造收缩率，即使同一合金，铸件不同，收缩率也不同，在同一铸件上，其长、宽、高的收缩率也不同。应根据具体情况而定。

/ l7 R- @, Y3 D! i - q) q2 ^, D2 m9 G' b! m; n. ? 0 E' {( L% ^) u5 P0 C5 J 0 u$ |: C2 r# W: f/ j