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鑄鋁是以熔融狀態(tài)的鋁,澆注進(jìn)模具內(nèi),經(jīng)冷卻形成所需要形狀鋁件的一種工藝方法。鑄鋁所得到的鑄件,稱為鑄鋁件。
鑄鋁廠家鋁合金(ZL)按成分中鋁以外的主要元素硅、銅、鎂、鋅分為四類,代號(hào)編碼分別為100、200、300、400。
高強(qiáng)度鋁合金指其抗拉強(qiáng)度大于480兆帕的鋁合金,主要是壓力加工鋁合金中硬鋁合金類、超硬鋁合金類和鑄鋁廠家合金類。
精密鑄鋁工藝主要分為以下幾個(gè)流程:
1、原料準(zhǔn)備——包括原料外觀檢查,化學(xué)成分分析,配料和按配料計(jì)算結(jié)果稱量各種原料。另外,還包括精煉劑、變質(zhì)劑的烘干和稱量。
2、熔煉——按一定的加料順序把原料加入爐內(nèi),將其熔化成化學(xué)成分均勻的合金。
3、爐前化驗(yàn)——合金熔化均勻后,取樣化驗(yàn),檢查各種化學(xué)成分是否符合技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)要求。
4、調(diào)整成分——經(jīng)化驗(yàn),如果發(fā)現(xiàn)合金中某種或幾種化學(xué)成分超出技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定,則要進(jìn)行調(diào)整,使化學(xué)成分達(dá)到技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。
5、精煉——化學(xué)成分復(fù)合要求后,要用精煉劑清除合金中溶解的氣體和夾帶的固體顆粒。
6、細(xì)化變質(zhì)——向鋁合金液中添加適量的細(xì)化劑和變質(zhì)劑,改善合金力學(xué)性能和機(jī)械切削加工性能等。
7、澆鑄——將化學(xué)成分合格、變質(zhì)效果好,含氣量和含渣量均達(dá)到要求的鋁合金鑄成需要的產(chǎn)品。
8、檢查入庫(kù)——經(jīng)過(guò)檢驗(yàn),化學(xué)成分、含氣量、夾雜物、變質(zhì)效果、力學(xué)性能和外觀都合格的鑄鋁件作為合格產(chǎn)品入庫(kù)。
鑄鋁材料主要分為以下4大類,可根據(jù)需要自由選擇:
1、鑄鋁廠家鋁硅系合金,也叫“硅鋁明”或“矽鋁明”。有良好鑄造性能和耐磨性能,熱脹系數(shù)小,在鑄造鋁合金中品種最多,用量最大的合金,含鑄鋁廠家硅量在4%~13%。有時(shí)添加0.2%~0.6%鎂的硅鋁合金,廣泛用于結(jié)構(gòu)件,如殼體、缸體、箱體和框架等。有時(shí)添加適量的銅和鎂,能提高合金的力學(xué)性能和耐熱性。此類合金廣泛用于制造活塞等部件。
2、鑄鋁廠家鋁銅合金,含銅4.5%~5.3%合金強(qiáng)化效果最佳,適當(dāng)加入錳和鈦能顯著提高室溫、高溫強(qiáng)度和鑄造性能。鑄鋁廠家主要用于制作承受大的動(dòng)、靜載荷和形狀不復(fù)雜的砂型鑄件。
3、鑄鋁廠家鋁鎂合金,密度最小(2.55g/cm3),強(qiáng)度最高(355MPa左右)的鑄造鋁合金,含鎂12%,強(qiáng)化效果最佳。鑄鋁廠家合金在大氣和海水中的抗腐蝕性能好,室溫下有良好的綜合力學(xué)性能和可切削性,鑄鋁廠家可用于作雷達(dá)底座、飛機(jī)的發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)匣、螺旋槳、起落架等零件,也可作裝飾材料。
4、鑄鋁廠家鋁鋅系合金,為改善性能常加入硅、鎂元素,常稱為“鋅硅鋁明”。在鑄造條件下,該合金有淬火作用,即“自行淬火”。鑄鋁廠家不經(jīng)熱處理就可使用,以變質(zhì)熱處理后,鑄件有較高的強(qiáng)度。經(jīng)穩(wěn)定化處理后,尺寸穩(wěn)定,常用于制作模型、型板及設(shè)備支架等。
鑄鋁廠家鑄造鋁合金具有與變形鋁合金相同的合金體系,具有與變形鋁合金相同的強(qiáng)化機(jī)理﹙除應(yīng)變強(qiáng)化外﹚,他們主要的差別在于:鑄造鋁合金中合金化元素硅的最大含量超過(guò)多數(shù)變形鋁合金中的硅含量。鑄鋁廠家鑄造鋁合金除含有強(qiáng)化元素之外,還必須含有足夠量的共晶型元素﹙通常是硅﹚,以使合金有相當(dāng)?shù)牧鲃?dòng)性,易與填充鑄造時(shí)鑄件的收縮縫。目前基本的合金只有以下6類;①AI-Cu合金,②AI-Cu-Si合金③AI-Si合金,④AI-Mg合金,⑤AI-Zn-Mg合金,⑥AI-Sn合金。
鑄鋁件的成本低、工藝性好、重熔再生節(jié)省資源和能源,所以這種材料的應(yīng)用和發(fā)展持久不衰。鑄鋁件鑄造輕合金由于具有密度小、比強(qiáng)度高、耐腐蝕等一系列優(yōu)良特性,將更廣泛地應(yīng)用于航空、航天、汽車、機(jī)械等各行業(yè).特別是在汽車工業(yè)中,為降低油耗提高能源利用率,用鋁、鎳合金鑄件代替鋼、鐵鑄件是長(zhǎng)期的發(fā)展趨勢(shì).其中著重解決無(wú)污染、高效、操作簡(jiǎn)便的精煉技術(shù),變質(zhì)技術(shù),晶粒細(xì)化技術(shù)及爐前快速檢測(cè)技術(shù).為進(jìn)一步提高材料性能、最大限度發(fā)揮材料的潛能,可開(kāi)發(fā)優(yōu)質(zhì)鋁合金材料,特別是鋁基復(fù)合材料以滿足不同工況的性能要求;加強(qiáng)簇合金熔煉工藝的研究,續(xù)合金壓鑄與擠壓鑄造工藝及相關(guān)技術(shù)的開(kāi)發(fā)研究;完善鐵合金熔煉設(shè)備及相關(guān)技術(shù)和工藝的開(kāi)發(fā)研究。
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