ZL102合金鋁,具有的抗熱裂性和很好的氣密性,以及很好的流動性。但是不能熱處理強化,抗拉強度低,適于澆鑄大的薄壁復雜零件,主要適合于壓鑄,一般壓鑄鋁件用的多。該累合金主要被用于承受低負荷形狀度砸的薄壁鑄件,如各種儀表殼體,汽車機匣,牙科設備,活塞等。 ZL104合金鋁,具有良好的氣密性,流動性和抗熱裂性。強度高,耐腐蝕性,焊接性和切削加工性都良好。但耐熱強度低,易產生細小的氣孔,鑄造工藝復雜。因此其主要被用于制造承受高負荷的大尺寸的砂型金屬型鑄件,如傳動機匣,汽缸體,汽缸蓋閥門,帶輪,蓋板工具箱等飛機,船舶和汽車零件。
壓鑄件抗蝕性差,當合金成分中雜質元素鉛、鎘、錫超過標準時,導致鑄件老化而發(fā)生變形,表現(xiàn)為體積脹大,機械性能特別是塑性顯著下降,時間長了甚至破裂。鉛、錫、鎘在鋅合金中溶解度很小,因而集中于晶粒邊界而成為陰極,富鋁的固溶體成為陽極,在水蒸氣(電解質)存在的條件下,促成晶間電化學腐蝕。壓鑄件因晶間腐蝕而老化。
壓鑄件的檢驗標準主要包括尺寸精度的要求、內在品質和表面品質的要求。1、尺寸精度要求方面:(1)一種是標準精度規(guī)范;(2)一種是精度尺寸要求規(guī)范。2、內在的品質方面:主要著重氣孔和縮孔所造成的不良影響,特別是縮孔。3、外在的品質方面:若用來做裝飾品或需電鍍、噴漆的壓鑄件才需要嚴格檢驗,一般影響壓鑄件品質的因素為合金成份、壓鑄時金屬液的溫度、壓鑄模溫度、脫模劑性質和充型速度與壓力條件。
1)增大合金液的冷卻速度,如盡可能采用冷鐵、激冷砂乃至金屬型模;2)降低鋁液中的氫含量及氧化鋁夾雜,如提高液態(tài)鋁的熔化質量,設置陶瓷過濾網,或增渦直接吊出作澆包用;3)周邊噴漆鋁壓鑄件將熔化溫度控制在750℃以下,并采用盡可能低的澆注溫度;4)將鋁液的變質劑由易產生針孔缺陷的鈉鹽變成銻、啼等長效變質劑;5)在化學成分滿足ZLlolA型合金技術要求的條件下,盡量降低鎂含量,適當提高硅含量;6)選擇含氣和夾雜少、冶金質量高的鋁錠及其它原材料,回爐料(指廢鑄件)的加入量也應嚴格控制在15%以下;7)降低樹脂砂型芯和涂料的發(fā)氣量,如嚴格將樹脂的加入量控制在1.0腸以下,再生砂添加一定比例的新砂等;8)嚴格控制涂料烘烤溫度,水基涂料的烘烤溫度由150~1800C提高到180~200℃,烘烤時間不短于h2。烘干后,置放h8以上的型芯應重新烘干;9)采取如底注式、大澆口盆、開放式澆注系統(tǒng)等各種鑄造工藝措施,確保金屬液平穩(wěn)充型;10)保證河南噴漆壓鑄件和砂芯排氣暢通,如設置出氣冒口,盡量將暗冒口改成明冒口、扎出氣孔等。
鋁合金壓鑄工藝的優(yōu)點:(1)可以制作形狀雜亂、輪廓清晰、薄壁深腔的金屬零件。因為熔融金屬在高壓高速下堅持高的流動性,因而可以獲得其他工藝方法難以加工的金屬零件。(2)鋁鑄件的尺寸精度較高,可達IT11-13級,有時可達IT9級,外表粗糙度達Ra0.8~3.2um,互換性好。(3)材料利用率高。因為鋁鑄件的精度較高,只需經過少量機械加工即可安裝運用,有的鋁鑄件可直接安裝運用。其材料利用率約60%~80%,毛坯利用率達90%。(4)出產效率高。因為高速充型,充型時間短,金屬業(yè)凝結迅速,壓鑄作業(yè)循環(huán)速度快。在各種鑄造工藝中,壓鑄方法出產率高,適合大批量出產。(5)方便運用鑲嵌件。易于在壓鑄模具上設置定位機構,方便嵌鑄鑲嵌件,滿足鋁鑄件局部特殊性能需求。
鑄件結構是否合理,對于鑄件質量、生產工藝的可行性和簡易性以及生產成本等影響很大。熔模鑄件的結構應當符合熔模鑄造的生產特點。所示部分熔模鑄件合理結構的實例。為了保證熔模鑄件的質量,往往根據(jù)需要在熔模鑄件上設置工藝肋和工藝孔。熔模鑄造可以鑄造很復雜的零件。為了提高生產率、提高精度,可以將原先采用其他方法生產的多個零件的組裝、焊件,在稍進行結構改進后直接整鑄成一個熔模鑄件。所示為多個零件組裝件、焊件改為熔模整鑄件的結構實例。