鑄造鋅合金鑄件
鋅合金在鑄造業(yè)中被傳統(tǒng)的當(dāng)做壓鑄合金使用,。傳統(tǒng)的壓鑄合金是還有a14%左右的zn-ai系合金,。于壓鑄鋁合金相比,,壓鑄鋁合金的熔點(diǎn)低,,壓鑄型的壽命較長,,壓鑄件的尺寸精度高,,力學(xué)---良容易電鍍,,廣泛用于汽車、拖拉機(jī)儀表等許多工業(yè)部門,。
鋅合金同時(shí)也適用于重力鑄造,,壓鑄鋁鑄件,典型的重力鑄造鋅合金是軸承用耐磨鋅合金,。這種合金的含量較高應(yīng)大于9%,。與巴氏合金相比,鋅基軸合金價(jià)格便宜,,密度較小,、硬度較高、容易鑄造加工等優(yōu)點(diǎn),。與青銅相比鋅合金對油的親和力較大,、摩擦系數(shù)較低、力學(xué)---良而卻具有減震性能。其缺點(diǎn)是膨脹系數(shù)較大,,室溫韌性和高溫強(qiáng)度較差,。其次,鋅合金還可用來鑄造簡易的沖壓模具,。與壓鑄鋅合金相比,,模具鋅合金的銅含量較高2.5%--3.5%,所以強(qiáng)度較高,。用鋅合金代替鋼�,?晒�(jié)約大量的加工工時(shí),縮短模具的制造周期,。此外,,鋅合金還可用凝殼鑄造法制作燈具、美術(shù)品和裝飾工藝品,。這類鑄件含a14.5%--5.5%,,并對雜質(zhì)含量有較嚴(yán)格的要求。
60年代以來,, 和加拿大研制出了適用于重力鑄造的新型鑄造鋁合金---za8,、za12、za27,。其目的是為了發(fā)揮鑄造新合金所具有的價(jià)格較低,、力學(xué)性能、鑄造性能,、機(jī)械加工性能---,,耐磨性高,熔鑄工藝簡便,,咸寧鋁鑄件,,節(jié)省能源并減輕污染等優(yōu)點(diǎn),部分代替銅合金,、鋁合金,、鑄鐵等傳統(tǒng)鑄造合金。這類合金用于重力鑄造外,,還開始用于壓鑄,。
近年來,還利用鋅鋁合金具有內(nèi)摩擦大,、能吸收震動(dòng)能量的特性,,研究出減振鋅合金,而且在國外如日本已經(jīng)開始商品話生產(chǎn),。
在我國,,鋅合金是非鐵金屬工業(yè)中重點(diǎn)發(fā)展的金屬之一,。用鋅合金取代銅合金和鋁合金,鋁鑄件標(biāo)準(zhǔn),,在節(jié)約能源和降低原材成本以及合理使用本國資源方---有重要意義,。
收縮:鑄造合金從液態(tài)到凝固完畢,以及隨后繼續(xù)冷卻到常溫的過程中都將產(chǎn)生體積和尺寸上的變化,,這種體積和尺寸的變化總稱為收縮,。合金從澆注溫度到常溫的收縮通常分為三個(gè)階段,即液態(tài)收縮,、凝固收縮和固態(tài)收縮,。合金的液態(tài)收縮和凝固收縮對鑄件中縮孔的大小有決定性影響;凝固收縮和固態(tài)收縮共同影響熱裂的形成,;而固態(tài)收縮對鑄件中應(yīng)力的產(chǎn)生,、冷裂的形成以及鑄件形狀尺寸的改變起主要作用。
熱裂:合金的熱裂是指合金在高溫狀態(tài)形成裂紋傾向的大小,,它是某些非鐵合金鑄件常見的鑄造缺陷之一,。通常,熱裂的外形曲折而不規(guī)則,,多沿晶界產(chǎn)生,。裂口的表面往往被---氧化,無金屬光澤,。按其在鑄件上的位置,熱裂又通常分為外裂和內(nèi)裂,。外裂常從鑄件表面不規(guī)則處,、尖角狀、截面厚度有變化處以及其他類似的可以產(chǎn)生應(yīng)力集中的地方開始,,逐漸延伸至鑄件內(nèi)一般不會(huì)延伸至鑄件表面,,鋁鑄件廠,其裂口表面很不平滑,,常有很多分叉,,氧化程度較外裂輕些。
鑄鋁件合金中的合金元素添加劑會(huì)增大結(jié)晶間隔,,使流動(dòng)性變差,。但是隨著鋁含量的增加,結(jié)晶熱有---提高,,從而---了流動(dòng)性,。例如加a110%于鈦中,結(jié)晶熱由327j/g提高到435j/g,。ztb32合金因含mo31%~35%元素,,結(jié)晶間隔較大,,流動(dòng)性差,不適用于鑄造薄壁零件,。添加元素含量對合金流動(dòng)性的影響,。
鑄型材料及其預(yù)熱溫度對鈦的流動(dòng)性也有影響,合金與造型材料的濕潤角,。工業(yè)純鈦中的集中縮孔的體積為1%左右,,當(dāng)添加元素含量達(dá)10%時(shí),合金中集中縮孔的體積為0.5%~1.5%,。 結(jié)晶間隔寬的合金鑄件在凝固過程中所形成的收縮孔通常被剩余液體中的氣體填充而形成縮孔,。鈦合金鑄件中形成縮孔的傾向性較大。隨著結(jié)晶間隔的增大,,合金中分散性縮松的體積也增大,。鈦合金的結(jié)晶間隔對鑄件縮松的影響。
工業(yè)純鈦的線收縮率為1.0%~1.1%,。鈦合金的線收縮隨鋁含量的提高而增加,,例如,bt5合金的線收縮率為1.45%~1.6%,。鈦合金的結(jié)晶溫度間隔與線收縮的關(guān)系,。合金元素對鈦的線收縮的影響。 由于凝殼爐熔化金屬的過---較低,,所以在鈦合金鑄件中容易形成冷隔,。冷隔---一般在0.1~1mm范圍內(nèi)。鑄鈦的彈性模具和線膨脹細(xì)數(shù)下,,高溫下的強(qiáng)度較高,,因而抗熱烈性好。鑄件表面產(chǎn)生冷裂的原因與澆注過程中鈦液和鑄型互相反應(yīng)或鑄件表面和間隙中的氣體雜質(zhì)起反應(yīng)形成“a層”有關(guān),。鑄件表面的“a層”很脆,,極易生產(chǎn)表面冷裂。
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