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。

1 w9 j; }. `6 G* M' M1 a3 z( P3 o: B

　　(1)流动性

7 R/ b1 A8 b, N* T

　　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。

( Z( F2 X, ?2 J- N

　　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。

O# _$ Z+ ?6 a! I4 [ 5 b' u- G5 r9 A' ~7 u/ p1 S

　　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。

, u9 w/ A# B, ^% K% G" {; t

　　(2)收缩性

" |; `$ k |( l5 \( y; o, s% `

　　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。

　　铝合金收缩大小，通常以百分数来表示，称为收缩率。

( s# t I. p2 {

　　①体收缩

; H+ l& f! R9 M+ s! E: J ! @. O( y$ K- R% _6 g

　　体收缩包括液体收缩与凝固收缩。

　　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。

+ \+ s! m, P6 U* v' u7 f9 K

　　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。

n% D. @: y% L& r: n

　　②线收缩

3 b. ]0 w# O' P& T0 R4 k - @6 R5 X( Q8 i

　　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。

7 H& g7 t. Z! H) X1 R2 }, y( ?

　　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。

6 t! R' }% S$ ?$ a9 H+ d / `& U9 E ?0 @