鋅合金壓鑄件

鋅合金壓鑄件

本篇文章講述鋅合金壓鑄件產品的特點,鋅合金壓鑄件的起泡的原因以及解決方法。

一、鋅合金壓鑄件產品的特點

1.比重大。

鋅合金壓鑄件鋅合金壓鑄件

2.鑄造性能好,可以壓鑄形狀複雜、薄壁的精密件,鑄件表面光滑。
3.可進行表面處理:電鍍、噴塗、噴漆。
4.熔化與壓鑄時不吸鐵,不腐蝕壓型,不粘模。
5.有很好的常溫機械性能和耐磨性。
6.熔點低,在385℃熔化,容易壓鑄成型。

二、使用過程中須注意的問題:

1. 抗蝕性差。

當合金成分中雜質元素鉛、鎘、錫超過標準時,導致鑄件老化而發生變形,表現為體積脹大,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,因而集中於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。

2. 時效作用

鋅合金的組織主要由含Al和Cu的富鋅固溶體和含Zn的富Al固溶體所組成,它們的溶解度隨溫度的下降而降低。但由於壓鑄件的凝固速度極快,因此到室溫時,固溶體的溶解度是大大地飽和了。經過一定時間之後,這種過飽和現象會逐漸解除,而使鑄件地形狀和尺寸略起變化。

3. 不宜在高溫和低溫下

鋅合金壓鑄件不宜在高溫和低溫(0℃以下)的工作環境下使用。鋅合金在常溫下有較好的機械性能。但在高溫下抗拉強度和低溫下衝擊性能都顯著下降。

三、鋅合金壓鑄件起泡缺陷原因

鋅合金壓鑄件目前廣泛套用於各種裝飾方面,如家具配件、建築裝飾、浴室配件、燈飾零件、玩具、領帶夾、皮帶扣、各種金屬飾扣等,因此對鑄件表面質量要求較高,同時要求有良好的表面處理性能。而鋅合金壓鑄件最常見的缺陷是表面起泡。缺陷表征:壓鑄件表面有突起小泡、壓鑄出來就發現、拋光或加工後顯露出來、噴油或電鍍後出現。

鋅合金壓鑄件鋅合金壓鑄件

產生原因:

1、 孔洞引起:

主要是氣孔和收縮機制,氣孔往往是圓形,而收縮多數是不規則形。
(1)氣孔產生原因:a金屬液在充型、凝固過程中,由於氣體侵入,導致鑄件表面或內部產生孔洞。b塗料揮發出來的氣體侵入。c合金液含氣量過高,凝固時析出。
當型腔中的氣體、塗料揮發出的氣體、合金凝固析出的氣體,在模具排氣不良時,最終留在鑄件中形成的氣孔。 
(2)縮孔產生原因:a金屬液凝固過程中,由於體積縮小或最後凝固部位得不到金屬液補縮,而產生縮孔。b厚薄不均的鑄件或鑄件局部過熱,造成某一部位凝固慢,體積收縮時表面形成凹位。由於氣孔和縮孔的存在,使壓鑄件在進行表面處理時,孔洞可能會進入水,當噴漆和電鍍後進行烘烤時,孔洞內氣體受熱膨脹;或孔洞內水會變蒸氣,體積膨脹,因而導致鑄件表面起泡。 

2、 晶間腐蝕引起: 

 
鋅合金成分中有害雜質:鉛、鎘、錫會聚集在晶粒交界處導致晶間腐蝕,金屬基體因晶間腐蝕而破碎,而電鍍加速了這一禍害,受晶間腐蝕的部位會膨脹而將鍍層頂起,造成鑄件表面起泡。特別是在潮濕環境下晶間腐蝕會使鑄件變形、開裂、甚至破碎。

3、裂紋引起:水紋、冷隔紋、熱裂紋。

1)水紋、冷隔紋:金屬液在充型過程中,先進入的金屬液接觸型壁過早凝固,後進入金屬液不能和已凝固金屬層熔合為一體,在鑄件表面對接處形成疊紋,出現條狀缺陷。水紋一般是在鑄件表面淺層;而冷隔紋有可能滲入到鑄件內部。 
 2)熱裂紋:a當鑄件厚薄不均,凝固過程產生應力;b過早頂出,金屬強度不夠;c頂出時受力不均d過高的模溫使晶粒粗大;e有害雜質存在。 
 以上因素都有可能產生裂紋。當壓鑄件存在水紋、冷隔紋、熱裂紋,電鍍時溶液會滲入到裂紋中,在烘烤時轉化為蒸氣,氣壓頂起電鍍層形成起泡。

四、解決缺陷的辦法:

1、控制氣孔產生:

關鍵是減少混入鑄件內的氣體量,理想的金屬流應不斷加速地由噴嘴經過分流錐和澆道進入型腔,形成一條順滑及方向一致的金屬流,採用錐形流道設計,即澆流應不斷加速地由噴嘴向內澆口逐漸減少,可達到這個目的。在充填系統中,混入的氣體是由於湍流與金屬液相混合而形成氣孔,從金屬液由澆鑄系統進入型腔的模擬壓鑄過程的研究中,明顯看出澆道中尖銳的轉變位和遞增的澆道截面積,都會使金屬液流出現湍流而卷氣,平穩的金屬液才有利於氣體從澆道和型腔進入溢流槽和排氣槽,排出模外。

2、對於縮孔:

要使壓鑄凝固過程中各個部位儘量同時均勻散熱,同時凝固。可通過合理的水口設計,內澆口厚度及位置,模具設計,模溫控制及冷卻,來避免縮孔產生。對於晶間腐蝕現象:主要是控制合金原料中有害雜質含量,特別是鉛<0.003%。注意廢料帶來的雜質元素。

3、對於水紋、冷隔紋:

可提高模具溫度,加大內澆口速度,或在冷隔區加大溢流槽,來減少冷隔紋的出現。

4、對於熱裂紋:

壓鑄件厚薄不要急劇變化以減少應力產生;相關的壓鑄工藝參數作調整;降低模溫。

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