翻砂鋁鑄件組織疏松、孔隙率高,含有多種金屬和非金屬雜質(zhì),陽極氧化膜質(zhì)量較難。為了獲利正常的氧化膜質(zhì)量,避免陽極氧化膜酒紅色后出現(xiàn)白色斑點(diǎn),采取以下措施:高電壓大電流密度沖擊法。在陽極氧化初期采取高電壓、大電流沖擊,使原先被雜質(zhì)分割的大小島嶼通過大電流沖擊而片。然后經(jīng)充分清洗即可染出較為滿意的氧化膜,白色斑點(diǎn)基本消失。以上方法也有弊端,就是鑄件若在螺絲孔,因?yàn)榇箅娏鞯臎_擊,則可能造成螺孔擴(kuò)大,所以在采用上述方法時(shí),控制大電流密度及高電壓的陽極氧化時(shí)間就很重要,可以防止陽極氧化溶液的濕度過快升高。持續(xù)生產(chǎn)時(shí),陽極氧化溶液要采取冷卻措施。鑄件表面打磨法。打磨可以使磨下來的鋁末填充鑄件的孔隙,起到連接被雜質(zhì)隔離的塊塊島嶼的橋梁的作用。因?yàn)榇蚰ハ聛淼匿X末有時(shí)起不到填充、橋梁作用,有的部位填充物會(huì)在堿蝕和陽極氧化過程當(dāng)中遭到腐蝕而脫落。翻砂鋁鑄件表面噴丸法。在噴丸法試用之前師傅采用圓頭錘子敲打閉合,達(dá)到片的目的,效果也比較顯著。一般鋁鑄件的壁厚能滿足噴丸質(zhì)量要求,通過丸粒的擠壓達(dá)到閉合孔隙、縫隙的作用。并能提高鋁鑄件表面的強(qiáng)度和整潔性。
翻砂鋁鑄件的廣泛應(yīng)用讓其在鑄造過程中都有嚴(yán)格的要求,而對(duì)鋁鑄件進(jìn)行熱處理也成為的一步。主要目的是:提高力學(xué)性能,增強(qiáng)性能,加工性能,獲得尺寸的穩(wěn)定性。翻砂鋁鑄件熱處理主要分以下兩個(gè)階段:
1、固溶處理:固溶處理是把鑄件加熱到盡可能高的溫度,接近于共晶體的熔點(diǎn),溫度越高,元素溶解速度越快,效果越好。一般加熱溫度的上限低于合金開始過燒溫度,下限應(yīng)使組元盡可能多地溶入固溶體中。在該溫度下保持足夠長的時(shí)間,使組元大限度的溶解,這種高溫狀態(tài)被固定保存到室溫,保溫時(shí)間是由元素的溶解速度來決定,這取決于合金的種類、成分、組織、鑄造方法和鑄件的形狀及壁厚。冷卻,淬火時(shí)給予鑄件的冷卻速度越大,使固溶體自高溫狀態(tài)保存下來的過飽溫度也越高,從而使鑄件獲得高的力學(xué)性能,但同時(shí)所形成的內(nèi)應(yīng)力也越大,使鑄件變形的可能性也越大,所以對(duì)冷卻介質(zhì)溫度關(guān)系很大。該過程稱為固溶處理。固溶處理可以提高鑄件的強(qiáng)度和塑性,合金的性能。固溶熱處理的淬火轉(zhuǎn)移時(shí)間應(yīng)盡可能地短,一般應(yīng)不大于15s,以免合金元素的擴(kuò)散析出而降低合金的性能。
2、時(shí)效處理:時(shí)效處理是將固溶處理后的鋁合金鑄件加熱到某一溫度,保溫時(shí)間后出爐,在空氣中緩慢冷卻到室溫的工藝稱為時(shí)效。如果時(shí)效是在室溫下進(jìn)行的稱為自然時(shí)效,如果時(shí)效是在高于室溫并保溫一段時(shí)間后進(jìn)行稱為人工時(shí)效。時(shí)效處理進(jìn)行著過飽和固溶體分解的自發(fā)過程,從而使合金基體的點(diǎn)陣恢復(fù)到比較穩(wěn)定的狀態(tài)。時(shí)效溫度和時(shí)間的選擇取決于對(duì)合金性能的要求、合金的特性、固溶體的過飽和程度以及鑄造方法等。
翻砂鋁鑄件的鑄造工藝性能,通常理解為在充滿鑄型、結(jié)晶和冷卻過程中表現(xiàn)為突出的那些性能的綜合。流動(dòng)性、收縮性、氣密性、鑄造應(yīng)力、吸氣性。鋁合金這些特性取決于合金的成分,但也與鑄造因素、合金加熱溫度、鑄型的復(fù)雜程度、澆冒口系統(tǒng)、澆口形狀等有關(guān)。而鋁鑄件的鑄造工藝一般分為砂型鑄造和金屬型鑄造。
1、砂型鑄造:采用砂粒、粘土及其他輔助材料制成鑄型的鑄造方法稱為砂型鑄造。砂型的材料統(tǒng)稱為造型材料。有色金屬應(yīng)用的砂型由砂子、粘土或其他粘結(jié)劑和水配制而成。
鋁鑄件成型過程是金屬與鑄型相互作用的過程。鋁合金液注入鑄型后將熱量傳遞給鑄型,砂模鑄型受到液體金屬的熱作用、機(jī)械作用、化學(xué)作用。因此要獲得的鑄件除嚴(yán)格掌握熔煉工藝外,還正確設(shè)計(jì)型(芯)砂的配比、造型及澆注等工藝。
2、金屬型鑄造:金屬型鑄造又稱硬模鑄造或型鑄造,是將熔煉好的鋁合金澆入金屬型中獲得鑄件的方法,鋁合金金屬型鑄造大多采用金屬型芯,也可采用砂芯或殼芯等方法,與壓力鑄造相比,鋁合金金屬型使用壽命長。
翻砂鋁鑄件在鑄造時(shí)侵入性氣孔的預(yù)防措施
1、鋁鑄件控制侵入氣體的來源:嚴(yán)格控制型砂和芯砂中發(fā)氣物質(zhì)的含量和濕型的水分。
2、控制砂型的透氣性和緊實(shí)度:砂型的透氣性越差,緊實(shí)度越高,侵入性氣孔的產(chǎn)生傾向越大;在砂型強(qiáng)度的條件下,應(yīng)盡量降低砂型的緊實(shí)度;采用面砂加粗背砂的方法是提高砂型透氣性的措施。
3、提高砂型和砂芯的排氣能力:鑄型上扎排氣孔幫助排氣,保持砂芯排氣孔的,鋁鑄件頂部設(shè)置出氣冒口;采用合理的澆注系統(tǒng)。
4、適當(dāng)提高澆注溫度:提高澆注溫度可使侵入氣體有充足的時(shí)間排出;澆注時(shí)應(yīng)控制澆注高度和澆注速度,液態(tài)金屬平穩(wěn)的流動(dòng)和充型。
5、提高液態(tài)金屬的熔煉質(zhì)量:盡量降低鐵液中的硫含量,鐵液的流動(dòng)性;防止液態(tài)金屬過分氧化,減小氣體排出的阻力。
翻砂鋁鑄件應(yīng)用非常的廣泛,特別是在汽車行業(yè)之中,鋁鑄件的需求量是非??捎^的,縱觀我國的鋁鑄件的發(fā)展,近年來,我國的鋁鑄件產(chǎn)能正在不斷地?cái)U(kuò)大,據(jù)了解,近年來,我國的鋁鑄件產(chǎn)量逐年攀升,發(fā)展。首先,在汽車輕量化趨勢的帶動(dòng)下,鋁鑄件市場出現(xiàn)了巨大需求,而且隨著近年來汽車行業(yè)內(nèi)部的優(yōu)化升級(jí),逐步用鋁鑄件代替了灰鐵鑄件,從而不斷刺激對(duì)鋁鑄件需求量的不斷增長,其次,由于壓鑄業(yè)的發(fā)展,各個(gè)行業(yè)對(duì)于鋁鑄件的需求量不斷增加,再次,在一體化趨勢的帶動(dòng)下,壓鑄生產(chǎn)重心逐步向中國轉(zhuǎn)移,加之我國的勞動(dòng)力與鋁資源優(yōu)勢,國內(nèi)壓鑄行業(yè)呈現(xiàn)高速發(fā)展的趨勢。也就是說,我國的鋁鑄件行業(yè)產(chǎn)能的不斷擴(kuò)大是市場催生的,它與我國整個(gè)鑄件行業(yè)的產(chǎn)能擴(kuò)大導(dǎo)致產(chǎn)能過剩有著根本的區(qū)別。