2016特种铸造12低压差压铸造资料
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低压铸造法的指导手册1、低压铸造用合金1)铝合金铸造合金(JIS H 5202)参照后附表格2)不纯物的影响、机械性质①硅:硅可以使铝合金流动良好,并能减少缩孔改善耐压性。
另外可以改善焊接性,减小热膨胀系数,大量添加虽能提高耐磨性,但切削性会变差。
②铜:铜可以改善铝合金的机械性质和切削性,但是耐腐蚀性和熔汤流动性变差,引起热间断裂。
③铁:少量的铁可以减少铝合金的缩孔、使结晶细微化,但是机械性质普遍降低。
特别是合金中硅的含量超过5%以上时会产生三元化合物,组织变粗变脆。
④锰:锰对铝合金的结晶细微化和防止缩孔都有效果,但其添加量要根据合金中铁的含量来变化,否则会产生粗大的初晶、机械性能显著下降。
⑤镁:镁可以改善铝合金的机械性质和切削性,但是熔汤流动性和耐压性变差,热间断裂也显著增加。
对于含硅的合金而言,随着MgSi的析出硬化可以改善机械性质。
另外含镁8%以上的合金热处理后可以改善机械性质。
⑥镍:镍可以改善铝合金高温中的机械性质。
但是添加量超过5%以上时铝合金容易产生缩孔。
⑦钛:添加少量的钛可以使铝合金的结晶细微化、改善机械性质。
⑧锌:锌和镁一起添加可以改善铝合金的机械性质,但是耐腐蚀性下降,而且添加量过多的话容易产生缩孔。
⑨铍:铍会先氧化,在熔汤表面生成稳定的保护皮膜,因此可以防止AI-Mg系列合金熔解时的氧化,阻止生成沉淀物,改善机械性质和熔汤流动性。
2、地金配合1 )添加元素的母合金①铝-铜母合金:铝和铜的比率是50 : 50或67 : 33。
②铝-硅母合金:JIS H 2211的C3A以及铝和硅的比率是80 : 20或74 :26③铝-锰母合金:。
铝和锰的比率是90 : 10o④铝-镍母合金:铝和镍的比率是90 : 10或80 : 20o⑤铝-镁或铝-镁-铍母合金:铝和铍的比率是95 : 5或铝、镁和铍的比率是90 :5 : 5。
⑥铝-钛母合金:铝和钛的比率是98 : 2。
2 )配合计算:a = (W A × X +V B×Y)/ (W A+ W B)a:目标成分(%)W A :熔汤重量(kg)X :熔汤重量的成分(%W B :添加地金重量(kg)丫:添加地金的成分(%3、熔解作业1 )熔解方法熔解时最需要注意的是气体吸收和氧化。
差压铸造差压铸造又称反压铸造、压差铸造。
它是在低压铸造的基础上,铸型外罩个密封罩,同时向坩埚和罩内通入压缩空气,但坩埚内的压力略高,使坩埚内的金属液在压力差的作用下经升液管充填铸型,并在压力下结晶。
它是低压铸造与压力下结晶两种铸造方法的结合。
1 基本原理与工艺过程形成金属液充型时的压力差面△P有两种方式:一种是增压法,即增加下压力筒压力,使P2>P;形成△P 进行充型;另一种是减压法,即减少上压力筒压力,使P1<P2而形成△P。
1.1 增压法压力为P0的干燥压缩空气经e阀、a阀和b阀分别同时进入互通的上、下压力筒(图1 a),当达到所需的工作压力冲P1时,上下压力筒内压力平衡,坩埚内金属液处于静止状态。
关团互通阀d,使上下压力筒相互隔绝。
关闭a阀,使压缩空气继续经b阀进入下压力筒,下压力筒内压力由P1增至P2(图1 b),上下压力筒间产生一个压力差△P =P2一P1,使坩埚树锅内金属液通过升液管,经浇道进入铸型中。
充型结束后,保压一段时间,使铸件在高压下凝固。
凝固完毕后,打开互通阀,上下压力筒同时放气。
升液管中金属液靠自重流回流。
因而差压铸造具有比低压铸造更理想的结晶、凝固条件。
图1 差压铸造基本原理与工艺过程1.2 减压法使上、下压力筒中同时达到工作压力P1的工序与增压法同,而后关闭a、b、d阀,使上压力筒中压力逐渐减为P2(图1 c),上下压力筒间产生压力差△P=P1-P2,坩埚内金属液通过升液管充型。
充型结束后关闭C阀。
减压充型可避免上任简内铸型由于金属液充填升温,产生蒸汽和气体膨胀而影响人的变化。
减压法充型时可按浇注工艺控制放气速度。
2 铸造工艺特点因差压铸造金属液是在一定压力下充型,故带来一系列有利于获得优质铸件的因素:1)可获得最佳的充型速度;2)可获得最优质的充型金属液,可避免外来夹杂物进入型内;3)可获得致密的铸件;4)同获得无针孔、少针孔的铸件;5)铸件尺寸精度与表面质量改善,不会引起铸型的变形或使铸件表面机械粘砂;6)可提高铸件力学性能,与低压铸造相比,差压铸造的铸件材料的抗拉强度可提高10~50%,伸长率可提高25~50%;7)能用气体作为合金元素,高压下能提高气体溶解度,故可往一些合金(如钢)中溶入N2,提高合金强度和耐磨性能。