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鑄造方法對(duì)ZAlSi6Cu4Mg力學(xué)性能的影響
發(fā)布人：上海艾荔艾金屬材料有限公司www.85978597.cn
更新時(shí)間：2015-09-11
ZAlSi6Cu4Mg屬于A1-Si-Cu-Mg系合金，具有抗蝕性好、強(qiáng)度和塑性較高、耐磨性及耐熱性較好等優(yōu)點(diǎn)，因而在實(shí)際生產(chǎn)中獲得廣泛應(yīng)用。
? ?ZAlSi6Cu4Mg屬于A1-Si-Cu-Mg系合金，具有抗蝕性好、強(qiáng)度和塑性較高、耐磨性及耐熱性較好等優(yōu)點(diǎn)，因而在實(shí)際生產(chǎn)中獲得廣泛應(yīng)用。隨著對(duì)鋁鑄件性能各方面的要求的提高，單一的砂型鑄造已不能滿足發(fā)展的需求，為了適應(yīng)需求，很多鑄造方法應(yīng)運(yùn)而生，除了砂型鑄造以外的所有鑄造方法統(tǒng)稱為特種鑄造。特種鑄造方法已得到日益廣泛的應(yīng)用，其中有些方法，近年來發(fā)展迅速，例如金屬型鑄造、電磁低壓鑄造等。電磁低壓鑄造是低壓鑄造的新技術(shù)。本文主要研究了砂型鑄造、金屬型鑄造和電磁低壓鑄造三種不同的鑄造方法對(duì)ZAlSi6Cu4Mg性能的影響。
實(shí)驗(yàn)使用的材料是ZAlSi6Cu4Mg鋁合金，Al-5Ti-B中間合金錠，Al-10Zr中間合金錠，Al-10Sr中間合金錠和純鎂。實(shí)驗(yàn)設(shè)備：熔煉設(shè)備用SDL-3型坩堝電阻爐、NiCr-NiSi熱電偶測(cè)溫、旋轉(zhuǎn)噴吹除氣機(jī)、測(cè)氫儀，其型號(hào)HYSCANⅡ、澆注設(shè)備為電磁泵、淬火-時(shí)效一體爐，型號(hào)：RCU-9-6、電子萬能材料試驗(yàn)機(jī)其型號(hào)WDW-E100D、熔煉工具等。
在熔煉之前，清除坩堝中的舊涂料，坩堝升溫200～400℃，分2～3次刷上新涂料，使坩堝表面均勻涂覆新涂料，繼續(xù)升溫將涂料烘干；然后加入原料，坩堝電阻爐升至30KW，觀察坩堝內(nèi)原料狀態(tài)，直至完全融化。當(dāng)熔體溫度升到740～750℃時(shí)，對(duì)熔體進(jìn)行第一次除氣。第一次除氣使用C2Cl6，用量為總爐料質(zhì)量的0.6%，除氣后靜置10min，撇渣并用測(cè)氫儀對(duì)熔體含氫量進(jìn)行測(cè)量，測(cè)得的結(jié)果為0.09ml/100g，可見除氫效果較好。先后按時(shí)間間隔加入預(yù)熱好的AlZr10、AlTi5B，升溫到735℃時(shí)，然后依次用鐘罩將預(yù)熱好的AlSr10、Mg壓入坩堝底部。所有合金完全溶解后，對(duì)熔體測(cè)氫，含氫量為0.51ml/100g。然后進(jìn)行第二次除氣，變質(zhì)后不宜采用C2Cl6除氣，C2Cl6可導(dǎo)致合金化元素Mg和變質(zhì)元素Sr的燒損。所以本實(shí)驗(yàn)第二次除氣采用旋轉(zhuǎn)噴吹的方法，向熔體以旋轉(zhuǎn)噴吹的方式吹入氬氣，除氣時(shí)間10min，然后靜置10min，測(cè)得氫含量為0.20ml/100g，測(cè)的熔體溫度為710℃，進(jìn)行澆注。
金屬型1為蛇形澆道，充型平穩(wěn)，有效地防止了金屬液充型過快，造成紊流、卷氣、飛濺、氧化等缺陷。金屬型2是自發(fā)研制的鑄造鋁合金金屬型拉伸試樣鑄型，該鑄型是底注式，除具有金屬型1的所有優(yōu)點(diǎn)外，該鑄型具有較大的冒口，對(duì)鑄件的補(bǔ)縮效果較好，減小鑄件收縮引起的缺陷，使鑄件具有良好的性能。
通過實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，金屬型2得到的合金的力學(xué)性能明顯優(yōu)于重力砂型和金屬型1，抗拉強(qiáng)度比重力砂型鑄造提高了8%，伸長(zhǎng)率提高了10.35%；抗拉強(qiáng)度比金屬型1提高了5.03%，伸長(zhǎng)率提高了27.82%。電磁低壓砂型鑄造的抗拉強(qiáng)度比重力砂型鑄造提高了4.59%，伸長(zhǎng)率提高了17.39%；比金屬型1的抗拉強(qiáng)度提高了1.68%，伸長(zhǎng)率提高了35.97%。電磁低壓鑄造下試棒的綜合性能和金屬型2的相當(dāng)，電磁低壓鑄造的抗拉強(qiáng)度比金屬型2的降低了3.30%，但伸長(zhǎng)率提高了6.38%。
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