低压铸造铝合金缺陷分析与热处理工艺分析

低压铸造铝合金缺陷分析与热处理工艺

分析

摘要：中国经济在工业的带动下迅速发展，成功地将“中国制造”品牌推向

了世界。在全球经济的影响下，中国要想进一步提高经济水平，就需要从提高工

业产品质量的角度出发，以优质产品拓展营销渠道，实现全方位发展。本文主要

分析了铸造铝合金的质量危害，根据实际情况提出了相应的预防措施，探讨了保

温时间、时效、工艺等各种因素对铸造铝合金产品的一系列影响，并规定了准确

的热处理工艺参数。

关键词：低压铸造；铝合金；缺陷分析；热处理

铝合金是现代工业中的一种重要材料，具有重量轻、成型性好等特点。在各

种现代技术的指导下完成理论研究后，他们开始在工业生产上投入巨资。工业产

品的制造材料也发生了重大变化，有色金属材料成为工业生产中关注的焦点。铝

合金具有很强的机械强度，密度仅为钢的三分之一，导电性极佳，耐腐蚀性极佳。因此，它们被广泛应用于航空航天、采矿、冶金等领域。为了进一步提高应用效果，有必要对其质量缺陷进行深入研究，并提出改进措施。

1铸造铝合金的缺陷分析

1.1铸件裂纹

铸件的形状具有复杂的特征。在凝固过程中，每个位置的冷却速率不同，形

成巨大的内应力，在应力远远超过合金材料的抗拉强度后，逐渐抵抗开裂。裂纹

表现为两个方面：热裂和冷裂。前者为晶间裂纹，裂纹呈氧化黑色，形状不规则。冷裂纹沿着区域开裂，断裂表面没有氧化，呈银色光泽。有效消除裂纹最合理的

工艺措施是确保合金的杂质含量符合标准，避免熔体过热。在炉子里呆的时间不

应该太长。应合理控制铸造温度和铸造速度，以保持液态金属流动和冷却的均匀性，从而避免杂质的插入。

1.2花边状组织

边界晶粒呈现出了波浪状花边形状态，类似于铸造边晶，呈现出了羽毛状，

显微组织相互平行，产生原因是因为化学成分调整不合理，熔体太热，停留时间

非常长，铸造度升高，结晶体非常爱变质。细化剂自身的作用却是要想将花边状

组织有效消除，就需要严格控制合金化学成分、杂质含量，不可以超出标准合理

的设计结晶装置，精准控制容量、铸造温度和时间，添加细化剂。

1.3光亮晶粒

在铸件发生了合金元素非常低的贫乏固熔液的情况下，晶粒粗大，呈现出了

树枝状态网络组织，硬度比正常组织沿低，产生原因是因为铸造期间漏斗温度非

常低，底部逐渐形成了低成分固溶液一次晶的结构，依照原成分不断长大，在重

量达到一定程度以后，形成了光亮晶粒，降低了合金强韧度。具体的均匀涂抹物

料浇注之前提前预热，漏斗沉入金属液不可以过深，严格控制铸造的温度均匀平稳。

1.4浇不足

由于浇注温度特别低，铸件凝固速度非常快，不符合标准要求，存在着凝固

成型的现象，形成了浇不足的情况，形成了铸件产品不完善的情况。由于浇注系

统通道比较狭窄，铝液流量小，形成了瓶颈，在浇注流量小于铝液填充速度的情

况下，变形成了问题，成为废品。预防措施是对相关的系统加以设计和改进，增

加铝液的容量预热模具的过程中，避免铝液冷速过快，使涂料保持均匀性，不可

以太薄，保障模具的排气通畅。

1.5缩松

铝合金液温度和浇注温度处于偏高的状态，冷却速度十分缓慢，收缩程度大，导致晶粒粗大，力学性能下降，形成了废品，预防措施是改进工艺，制定规范性

的操作流程，合理控制合金加热温度和浇注温度，涂料不可以太薄，尽量确保铸

件设计的对称性，厚薄悬殊不可以太大。

1.6 氧化夹渣和气孔

由于操作不到位，铝液进入了型腔以后产生了喷溅现象，气体被包裹在铸件

内部，金属产生了氧化，形成氧化夹杂铝业内有着体积较小的氢气时，将会形成

不规则的小气孔，一般表现为厚大砂型铸件。铝合金铸件的物理和化学性能下降，影响了产品组织性能的核心效果，所以需要引进合理的工艺，精心操作，浇注过

程中保持铝液流速的平衡性，降低冲击力，明确具体的熔化温度和浇筑温度，检

验炉料的清洁度。

2固溶淬火原理

目前，低压铸造生产的铝合金分为共晶型和固溶型。

2.1共晶型

目前工业生产的典型代表性共晶合金是ZL104铝硅镁锰合金。除了主要的化

学元素Al、Si、Mg和Mn外，还有少量的Fe、Cu和Zn，杂质控制在0.6%以内。

铸态结构由α固溶体α和Si二元共晶组成，掺杂了由AlSiMnFe和Mg2Si组成

的化合物。淬火温度促进Mg2Si溶解到固体中，而Si作为不溶相，与Al-Si-Mn-Fe发生聚集反应。淬火组织为α固溶体α和Si、Al-Si-Mn-Fe，低熔点共晶为α、Si、Al-Si-Mn-Fe等，过烧温度近560℃。

2.2固溶型

固溶型不含铸件不溶性共晶的相关元素，结晶冷却引起的铸件结晶或偏析以

及第二相成分在淬火阶段会受到高温的影响，并在所有强化相溶解后消失。通常，淬火条件主要由α固溶体成分引起，温度范围相对较宽。一个典型的例子是

ZL201的Al-Cu-Mn-Ti。除了Al、Cu、Mn和Ti等主要元素外，还有少量的Zn、Mg，杂质要求在0.3%的范围内。铸态结构由固溶体、Al2Cu、Al12Mn2Cu和Al3Ti

组成的化合物。在淬火和加热阶段，Al2Cu会溶解在α固溶体和Al固溶体在高

温的影响下分解的细颗粒的T相（Al12Mn2Cu）中。如果你想获得铝合金的最佳

组织，可以使用两阶段淬火来完成加热工作：在530℃，上下浮动3℃，所需的

温度略低于规定的生产温度。完成一阶段加热，使Al2Cu强化相能够与α相顺

利混合，固溶体溶解并沉淀出晶界处的所有T相颗粒。二次加热应与规定的生产

工艺温度一致，即540℃，可保持3℃的波动，使残余的Al2Cu相与α固溶体完

全匹配。应严格控制这种合金中Si的杂质元素，以避免含量过高。如果硅元素超标，在生产α、Si、Al2Cu三元共晶时，熔点将达到525℃，这将降低铝合金产品的淬火温度，并对物理和化学性能产生负面影响。

3淬火温度

如果铸造铝合金在淬火过程中的加热温度逐渐升高，而不会导致结构过热，则可以帮助强化相加速与铝基固溶体的溶解，从而减少形成饱和状态的时间，提高铝合金的强化效果。一般情况下，共晶型淬火温度应控制在10℃至15℃范围内，而固溶型淬火温度则应控制在5℃至10℃范围内。

4.保温时间

淬火后的保温时间与铸造铝合金的原始成分、溶解速率和微观结构有关。通常，共晶型中的强化成分不多，导致Mg2Si的溶解速率较高。因此，在正常淬火温度条件下，保持1至4小时可以满足技术条件所需的组织性能。同时，在保温期间，铝合金的性能与保温时间成正比。如果保持时间过长，例如超过9小时，在Si元素聚集效应增强的影响下，铝合金的性能将降低。

5冷却速度和转移时间

对于淬火阶段的冷却速度，有必要确保现在溶解在固溶体中的强化相在淬火阶段不会沉淀，并严格控制淬火的转移时间。冷却速率受淬火介质的性质、保持热容、粘度等因素的影响。淬火的冷却介质应为有温差的清水，这样不仅获得方便、成本低，而且易于控制实验效果。通过使用不同温度的清水，可以获得分级冷却速率，对各种铝合金产品具有很强的适用性。铝合金的冷却速度将随着水温的升高而降低，水温的降低将增加冷却速度。

6结语

应规定具体的时效时间和温度，这是提高产品质量和性能的关键。过去，传统生产通常使用单阶段时效，但通过研究发现，使用双阶段时效可以获得较强的强度和硬度，具有良好的强化效果。有效温度远低于规定的老化温度，应在保温后进行处理。然而，新工艺的应用可以带来很高的技术和经济效益。

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铸造铝合金缺陷及分析

铸造铝合金缺陷及分析 一氧化夹渣 缺陷特征：氧化夹渣多分布在铸件的上表面,在铸型不通气的转角部位;断口多呈灰白色或黄色,经x光透视或在机械加工时发现,也可在碱洗、酸洗或阳极化时发现 产生原因： 1．炉料不清洁,回炉料使用量过多 2.浇注系统设计不良 3．合金液中的熔渣未清除干净 4．浇注操作不当,带入夹渣 5.精炼变质处理后静置时间不够 防止方法： 1．炉料应经过吹砂,回炉料的使用量适当降低 2．改进浇注系统设计,提高其挡渣能力 3.采用适当的熔剂去渣 4．浇注时应当平稳并应注意挡渣 5．精炼后浇注前合金液应静置一定时间 二气孔气泡 缺陷特征：三铸件壁内气孔一般呈圆形或椭圆形,具有光滑的表面,一般是发亮的氧化皮,有时呈油黄色;表面气孔、气泡可通过喷砂发现,内部气孔气泡可通过X光透视或机械加工发现气孔气泡在X光底片上呈黑色 产生原因： 1．浇注合金不平稳,卷入气体 2．型芯砂中混入有机杂质如煤屑、草根马粪等 3．铸型和砂芯通气不良 4．冷铁表面有缩孔 5．浇注系统设计不良 防止方法： 1．正确掌握浇注速度,避免卷入气体; 2．型芯砂中不得混入有机杂质以减少造型材料的发气量 3．改善芯砂的排气能力 4．正确选用及处理冷铁 5．改进浇注系统设计 三缩松 缺陷特征：铝铸件缩松一般产生在内浇道附近飞冒口根部厚大部位、壁的厚薄转接处和具有大平面的薄壁处;在铸态时断口为灰色,浅黄色经热处理后为灰白浅黄或灰黑色在x光底片上呈云雾状严重的呈丝状缩松可通过X光、荧光低倍断口等检查方法发现
产生原因： 1．冒口补缩作用差 2．炉料含气量太多 3．内浇道附近过热 4．砂型水分过多,砂芯未烘干 5．合金晶粒粗大

铝合金压铸产品铸造缺陷、产生原因及处理办法

铝合金压铸产品铸造缺陷、产生原因及处理办法 一、表面铸造缺陷 1. 拉伤 a特征： ①沿开模方向铸件表面呈线条状的拉伤痕迹，有一定深度，严重时为整面拉伤；②金属液与模具表面粘和，导致铸件表面缺料。 b产生原因： ①顶出不平衡；②模具型腔表面有损伤；③出模方向无斜度或斜度过小；④模具松动：⑤浇铸温度过高或过低，模具温度过高导致合金液粘附；⑥铝合金成分含铁量低于0.8％；⑦脱模剂使用效果不好；⑧冷却时间过长或过短。 c处理方法： ①修理模具表面损伤；②控制合理的浇铸温度和模具温度1 80-250；③调整顶杆，使顶出力平衡；④紧固模具；⑤更换脱模剂；⑥修正斜度，提高模具表面光洁度；⑦调整铝合金含铁量；⑧调整冷却时间；⑨修改内浇口，改变铝液方向。 2. 裂纹 a特征： ①铸件表面有呈直线状或波浪形的纹路，狭小而长，在外力作用下有发展趋势；②冷裂隙开裂处金属没被氧化；③热裂一开裂处金属已被氧化。 b产生原因： ①铸件壁厚、薄存有剧烈变化之处收缩受阻，尖角位形成应力；②合金中铁含量过高或硅含量过高；③铝硅铜合金含锌量过高或含铜量过低；④模具，特别是模腔整体温度太低；⑤合金有害杂质的含量过高，降低了合金的塑性；⑥留模时间过长，应力大；⑦顶出时受力不均匀。 c处理方法： ①正确控制合金成分，在某些情况下可在合金中加纯铝锭以降低合金中含镁量或铝合金中加铝硅中间合金以提高硅含量；②缩短开模及抽芯时间提高模温，保持模具热平衡；③变更或增加顶出位置，使顶出受力均匀；④改变铸件结构，加角，改变出模斜度，减少壁厚差。 3. 气泡 a特征： 铸件表面有米粒大小的隆起表皮下形成的空洞. b产生原因： ①合金液在压室充满度过低，易产生卷气，压射速度过高；②熔液未除气，熔炼温度过高；③模具排气不良；④脱模剂太多；⑤模温过高，金属凝固时间不够，强度不够，而过早开模顶出铸件，受压气体膨胀起来；⑥内浇口开设不良，充填方向交接。

铝合金压铸件常见缺陷及改进方案范文

铝合金压铸件常见缺陷及改进方案 铝合金压铸件作为一种高强度、高韧性的材料，被广泛应 用于工业制造和家用电器等领域。然而，由于不同生产厂家的生产工艺和技术水平不同，压铸件在生产中容易出现一些常见的缺陷。本文将介绍铝合金压铸件常见的缺陷，并提出相应的改进方案。 一、铝合金压铸件常见缺陷 1.气孔 在铝合金压铸件的制造过程中，容易在铸件内部形成气孔，这是由于铸造中熔铸金属与模具表面接触时产生的气体无法完全排除而形成的。气孔会降低铸件的强度和韧性，甚至会在使用过程中产生裂纹。 2.缩孔 与气孔相似，缩孔是由于熔铸金属冷却收缩后引起的。缩 孔也会降低铸件的强度和韧性。缩孔缺陷通常存在于压铸件的壁厚和角部。 3.毛刺 毛刺是由于铸模不当或模具磨损所引起的，通常发生在铝 合金压铸件的壁薄处或边缘。毛刺会影响铸件的外观和功能，甚至会划伤使用者的手部。 4.裂纹 裂纹是由于铝合金压铸件在制造和使用过程中所受到的应 力超过了材料的耐受能力所引起的。这种缺陷通常在压铸件的角部和连接处发生，会导致铸件失去强度和稳定性。

二、铝合金压铸件改进方案 1.优化材料制备 为了避免铸件在制造和使用过程中的开裂、气孔等缺陷， 可以通过优化材料制备的过程来提高铸件的质量。当前，用于铝合金压铸件制造的材料通常采用钙处理、收尾处理和特殊合金添加等改进技术，这些改进技术可以大幅减少气孔、缩孔和裂纹等缺陷的出现。 2.改进模具设计 压铸模具的设计是影响压铸件质量的关键因素之一。为了 避免铸件的毛刺和纹路等缺陷，可以采用最新的3D打印技术 设计模具，并优化模具的表面质量和耐磨性，从而确保铝合金压铸件的成形质量。 3.控制铸造过程 铝合金压铸件的铸造工艺也是影响铸件质量的关键因素之一。为了达到较好的铸造效果，可以优化铸造过程参数，例如控制铸造温度、在压铸件内部加压、运用真空铝合金熔铸等技术，以减少缺陷的出现。 4.采用热处理技术 热处理可改变铝合金压铸件的微观组织和物理性能，从而 使之具有更好的耐热性、耐蚀性和机械性能。目前，采用渗碳、硬化、时效等热处理工艺可大幅提高铝合金压铸件的性能和质量。 5.使用高质量铝合金 铝合金的来源和质量是影响铝合金压铸件质量的重要因素 之一。采用优质的铝合金材料、加强对其来源的控制，可避免

铝合金铸造常见缺陷

铝合金铸造常见缺陷

铝铸件常见缺陷及整改办法 铝铸件常见缺陷及整改办法 1、欠铸（浇不足、轮廓不清、边角残缺）： 形成原因： （1）铝液流动性不强，液中含气量高，氧化皮较多。 （2）浇铸系统不良原因。内浇口截面太小。（3）排气条件不良原因。排气不畅，涂料过多，模温过高导致型腔内气压高使气体不易排出。 防止办法： （1）提高铝液流动性，尤其是精炼和扒渣。适当提高浇温和模温。提高浇铸速度。改进铸件结构，调整厚度余量，设辅助筋通道等。 （2）增大内浇口截面积。 （3）改善排气条件，增设液流槽和排气线，深凹型腔处开设排气塞。使涂料薄而均匀，并待干燥后再合模。 2、裂纹： 特征：毛坯被破坏或断开，形成细长裂缝，呈不规则线状，有穿透和不穿透二种，在外力作用下呈发展趋势。冷、热裂的区别：冷裂缝处金属未被氧化，热裂缝处被氧化。

形成原因： （1）铸件结构欠合理，收缩受阻铸造圆角太小。（2）顶出装置发生偏斜，受力不匀。 （3）模温过低或过高，严重拉伤而开裂。（4）合金中有害元素超标，伸长率下降。 防止方法： （1）改进铸件结构，减小壁厚差，增大圆角和圆弧R，设置工艺筋使截面变化平缓。 （2）修正模具。 （3）调整模温到工作温度，去除倒斜度和不平整现象，避免拉裂。 （4）控制好铝涂成份，成其是有害元素成份。 3、冷隔： 特征：液流对接或搭接处有痕迹，其交接边缘圆滑，在外力作用下有继续发展趋势。 形成原因： （1）液流流动性差。 （2）液流分股填充融合不良或流程太长。（3）填充温充太低或排气不良。 （4）充型压力不足。 防止方法： （1）适当提高铝液温度和模具温度，检查调整

铝合金热处理工艺【详解】

铝合金的热处理工艺 内容来源网络，由“深圳机械展（11万㎡，1100多家展商，超10万观众）”收集整理！更多cnc加工中心、车铣磨钻床、线切割、数控刀具工具、工业机器人、非标自动化、数字化无人工厂、精密测量、3D 打印、激光切割、钣金冲压折弯、精密零件加工等展示，就在深圳机械展. 铸造铝合金的金相组织比变形铝合金的金相组织粗大，因而在热处理时也有所不同。前者保温时间长，一般都在2h以上，而后者保温时间短，只要几十分钟。因为金属型铸件、低压铸造件、差压铸造件是在比较大的冷却速度和压力下结晶凝固的，其结晶组织比石膏型、砂型铸造的铸件细很多，故其在热处理时的保温也短很多。铸造铝合金与变形铝合金的另一不同点是壁厚不均匀，有异形面或内通道等复杂结构外形，为保证热处理时不变形或开裂，有时还要设计专用夹具予以保护，并且淬火介质的温度也比变形铝合金高，故一般多采用人工时效来缩短热处理周期和提高铸件的性能。 一、热处理的目的 铝合金铸件热处理的目的是提高力学性能和耐腐蚀性能，稳定尺寸，改善切削加工和焊接等加工性能。因为许多铸态铝合金的机械性能不能满足使用要求，除Al-Si系的ZL102，Al-Mg系的ZL302和Al-Zn系的ZL401合金外，其余的铸造铝合金都要通过热处理来进一步提高铸件的机械性能和其它使用性能，具体有以下几个方面： 1）消除由于铸件结构（如璧厚不均匀、转接处厚大）等原因使铸件在结晶凝固时因冷却速度不均匀所造成的内应力； 2）提高合金的机械强度和硬度，改善金相组织，保证合金有一定的塑性和切削加工性能、焊接性能； 3）稳定铸件的组织和尺寸，防止和消除高温相变而使体积发生变化； 4）消除晶间和成分偏析，使组织均匀化。 二、热处理方法 1、退火处理 退火处理的作用是消除铸件的铸造应力和机械加工引起的内应力，稳定加工件的外形和尺寸，并使Al-Si系合金的部分Si结晶球状化，改善合金的塑性。其工艺是：将铝合金铸件加热到280-300℃，保温2-3h，随炉冷却到室温，使固溶体慢慢发生分解，析出的第二质点聚集，从而消除铸件的内应力，达到稳定尺寸、提高塑性、减少变形、翘曲的目的。 2、淬火 淬火是把铝合金铸件加热到较高的温度（一般在接近于共晶体的熔点，多在500℃以上），保温2h以上，使合金内的可溶相充分溶解。然后，急速淬入60-100℃的水中，使铸件急冷，使强化组元在合金中得到最大限度的溶解并固定保存到室温。这种过程叫做淬火，也叫固溶处理或冷处理。 3、时效处理 时效处理，又称低温回火，是把经过淬火的铝合金铸件加热到某个温度，保温一定时间出炉空冷直至室温，使过饱和的固溶体分解，让合金基体组织稳定的工艺过程。 合金在时效处理过程中，随温度的上升和时间的延长，约经过过饱和固溶体点阵内原子的重新组合，生成溶质原子富集区（称为G-PⅠ区）和G-PⅠ区消失，第二相原子按一定规律偏聚并生成G-PⅡ区，之后生成亚稳定的第二相（过渡相），大量的G-PⅡ区和少量的亚稳定相结合以及亚稳定相转变为稳定相、第二相质点聚集几个阶段。 时效处理又分为自然时效和人工时效两大类。自然时效是指时效强化在室温下进行的时效。人工时效又分为不完全人工时效、完全人工时效、过时效3种。 1）不完全人工时效：把铸件加热到150-170℃，保温3-5h，以获得较好抗拉强度、良好的塑性和韧性，但

铝合金轮毂铸造裂纹缺陷及预防

铝合金轮毂铸造裂纹缺陷及预防 裂纹，铝合金轮毂铸造常见缺陷之一；它是产品失效的直接原因。现场对裂纹的认知缺少，难以采取有效解决办法，本文主要介绍毛坯中主要裂纹缺陷。 低压铸造铝合金轮毂常见裂纹缺陷，按缺陷位置分可分为：内轮缘裂纹、外轮缘裂纹、冒口裂纹、胎圈座裂纹、轮辐夹角裂纹、螺栓孔裂纹等。按裂纹冷热性质分可分为：热裂纹、冷裂纹，其中内外轮缘裂纹一般属于冷裂纹，它主要出现在成品车轮，由疲劳源产生裂纹。以下将按照部位一一解释、 在解释毛坯裂纹之前，需先解释热裂与冷裂的定义及区别。 热裂的形成温度是在合金形成金属骨架，线收缩开始温度到固相线温度区内，这一温度区间称为“有效结晶温度区间”。目前，关于热裂的形成机理主要有两种解释：强度理论和液膜理论。强度理论认为：合金存在热脆区以及热脆区内合金的断裂应变低是产生热裂的重要原因，铸件内变形集中是热裂形成的必要条件；因此，合金凝固过程中，收缩受到外界阻碍时，如果产生的外应力超过合金的强度，则会有裂纹产生。液膜理论认为：热裂的形成是由于铸件在凝固末期晶间存在液膜和铸件在凝固过程中受到拉应力共同作用的结果；如果铸件收缩受到阻碍，拉应力和变形主要集中在液膜上，使液膜被拉长，当应力足够大时，液膜开裂形成晶间裂纹。目前比较主流的原因是：液膜的存在是形成热裂的主要原因，铸件收缩受阻是形成热裂的必要条件；主要集中作用于晶间液膜上，使液膜开裂。 冷裂是由于模具温度低，外表面将凝固成一个薄的固态壳层。内部未凝固的金属液受压力直接作用于刚凝固的外表壳层上，使其受拉应力，而这个外表固态壳层是凝固时间不长、内部又受到高温液体加热的高温层，其边缘温度处在液固两相的临界温度上，根据液膜理论，从而使其形成裂纹源，在冷却过程中，受拉应力作用，不断生长，最终将成为裂纹 内外轮缘裂纹，严格来讲不属于铸造裂纹范畴；在铸造过程中内外轮缘作为产品延伸率最佳区域，极少出现铸造裂纹。经常出现在汽车行驶几万公里后，主要成形原因为疲劳或外力作用开裂。 冒口裂纹，典型的热裂；一般由于冒口凝固不足，强度较低或冒口造型不佳造成起拔模力大产生拉裂。典型状况为冒口内裂、冒口表层横向开裂、冒口内纵

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低压铸造铸件缺陷产生原因及防治方法

低压铸造铸件缺陷产生原因及防治方法 《低压铸造铸件缺陷产生原因及防治方法》 低压铸造作为一种常见的铸造工艺，在生产中广泛应用。然而，由于材料性质、设计结构、工艺参数等多方面因素的影响，低压铸造铸件在制造过程中往往会出现一些缺陷。本文将探讨低压铸造铸件缺陷产生的原因，并提出一些有效的防治方法。 在低压铸造铸件制造过程中，缺陷主要来源于以下几个方面： 1.材料问题：低压铸造铸件通常使用铝合金材料，而铝合金材料的性质不均匀，易受到气体、夹杂物等污染，这些问题都会导致铸件出现缺陷。 2.设计结构问题：铸件的设计结构不合理，如壁厚不均匀、几何尺寸设计不合理等，都会导致铸件产生缺陷。 3.工艺参数问题：低压铸造铸件的工艺参数包括浇注温度、浇注速度、保压时间等，如果参数设置不当，就会引发一系列缺陷问题，如气孔、缩孔等。 针对以上问题，我们可以采用以下方法来防治低压铸造铸件缺陷： 1.优化材料选择：选择质量好、纯净度高的铝合金材料，加强材料管理，减少杂质的混入，可以有效降低铸件出现缺陷的概率。 2.合理设计结构：在设计铸件结构时，要考虑工艺性、可塑性和可加工性等因素，尽量避免出现壁厚不均匀、几何尺寸设计不合理等问题，从而减少铸件缺陷的发生。 3.优化工艺参数：根据不同的铸件要求调整合适的浇注温度、浇注速度和保压时间等参数，确保材料能充分流动、填充整个铸件模具，并且充分排除气体，从而减少缺陷的产生。 此外，我们还可以通过增加材料处理的步骤，如脱气、去夹杂等工艺操作，来提高低压铸造铸件的质量和减少缺陷的产生。 综上所述，《低压铸造铸件缺陷产生原因及防治方法》中提到了材料问题、设计结构问题和工艺参数问题是导致低压铸造铸件出现缺陷的主要原因。通过优化材料选择、合理设计结构和优化工艺参数等措施，我们可以有效防治低压铸造铸件的缺陷，提高产品质量和生产效率。

铝合金压铸件的缺陷分析

铝合金压铸件的缺陷分析 铝合金压铸件是指通过将铝合金熔化后注入铸模中，在高压下快速凝 固而形成的铝合金制品。它具有优异的机械性能、强度高、重量轻、加工 性好等特点，因此广泛应用于汽车、航空航天、电子、建筑等领域。然而，铝合金压铸件在制造过程中可能出现一些缺陷，影响其质量和性能。下面 将分析铝合金压铸件的常见缺陷及其原因： 1.粘合缺陷：铝合金压铸件在注模过程中，由于铝液与铸模表面的接 触面积较大，容易出现液态铝与模具表面产生粘合现象。导致铸件表面出 现明显的凹痕和粘合痕迹。这种缺陷主要是由于铸造温度过高或模具表面 粗糙度不足造成的。 2.空洞缺陷：空洞是指铸造件内部出现的孔洞。空洞缺陷主要由于铝 液在凝固过程中未完全填充铸型腔体，造成残留气体无法排出，从而形成 气孔。这种缺陷主要是由于铸造温度过低、注模速度过快、铝液中气体含 量过高等原因造成的。 3.热裂缺陷：热裂是指铸造件在冷却过程中，由于内部应力超过材料 的强度极限而产生的裂纹。热裂缺陷主要由于铝合金压铸件在凝固过程中 温度梯度过大、结晶过程不均匀等原因造成的。 4.气泡缺陷：气泡是指铝合金压铸件内部出现的气体聚集。气泡缺陷 主要由于熔铝中的氢气在凝固过程中无法完全排出，导致气泡形成。这种 缺陷主要是由于熔铝中氢气含量过高、注模速度过快、温度过高等原因造 成的。

5.灰斑缺陷：灰斑是指铝合金压铸件表面出现的较大灰白色斑点。灰 斑缺陷主要由于模具表面氧化层未能完全清除、铝液中含有过多的杂质等 原因造成的。 为减少这些缺陷的出现，可以采取以下措施： 1.控制铸造温度，确保合金能够充分熔化并达到适宜的流动性，避免 温度过高或过低产生缺陷。 2.提高模具表面的粗糙度，以增加与铝液的接触面积，减少粘合缺陷 的发生。 3.控制注模速度，确保铝液完全填充铸模腔体，避免空洞和气泡的产生。 4.控制铸造过程中的温度梯度，确保均匀凝固，减少热裂缺陷的发生。 5.提高熔铝的纯净度，减少杂质的含量，避免灰斑的产生。 综上所述，铝合金压铸件的缺陷主要包括粘合缺陷、空洞缺陷、热裂 缺陷、气泡缺陷和灰斑缺陷。这些缺陷的产生往往与铸造温度、模具表面 粗糙度、注模速度、温度梯度和熔铝纯净度等因素有关。通过合理控制这 些因素，可以减少缺陷的出现，提高铝合金压铸件的质量和性能。

低压铸造铝合金缺陷分析与热处理工艺分析

低压铸造铝合金缺陷分析与热处理工艺 分析 摘要：中国经济在工业的带动下迅速发展，成功地将“中国制造”品牌推向 了世界。在全球经济的影响下，中国要想进一步提高经济水平，就需要从提高工 业产品质量的角度出发，以优质产品拓展营销渠道，实现全方位发展。本文主要 分析了铸造铝合金的质量危害，根据实际情况提出了相应的预防措施，探讨了保 温时间、时效、工艺等各种因素对铸造铝合金产品的一系列影响，并规定了准确 的热处理工艺参数。 关键词：低压铸造；铝合金；缺陷分析；热处理 铝合金是现代工业中的一种重要材料，具有重量轻、成型性好等特点。在各 种现代技术的指导下完成理论研究后，他们开始在工业生产上投入巨资。工业产 品的制造材料也发生了重大变化，有色金属材料成为工业生产中关注的焦点。铝 合金具有很强的机械强度，密度仅为钢的三分之一，导电性极佳，耐腐蚀性极佳。因此，它们被广泛应用于航空航天、采矿、冶金等领域。为了进一步提高应用效果，有必要对其质量缺陷进行深入研究，并提出改进措施。 1铸造铝合金的缺陷分析 1.1铸件裂纹 铸件的形状具有复杂的特征。在凝固过程中，每个位置的冷却速率不同，形 成巨大的内应力，在应力远远超过合金材料的抗拉强度后，逐渐抵抗开裂。裂纹 表现为两个方面：热裂和冷裂。前者为晶间裂纹，裂纹呈氧化黑色，形状不规则。冷裂纹沿着区域开裂，断裂表面没有氧化，呈银色光泽。有效消除裂纹最合理的 工艺措施是确保合金的杂质含量符合标准，避免熔体过热。在炉子里呆的时间不 应该太长。应合理控制铸造温度和铸造速度，以保持液态金属流动和冷却的均匀性，从而避免杂质的插入。

1.2花边状组织 边界晶粒呈现出了波浪状花边形状态，类似于铸造边晶，呈现出了羽毛状， 显微组织相互平行，产生原因是因为化学成分调整不合理，熔体太热，停留时间 非常长，铸造度升高，结晶体非常爱变质。细化剂自身的作用却是要想将花边状 组织有效消除，就需要严格控制合金化学成分、杂质含量，不可以超出标准合理 的设计结晶装置，精准控制容量、铸造温度和时间，添加细化剂。 1.3光亮晶粒 在铸件发生了合金元素非常低的贫乏固熔液的情况下，晶粒粗大，呈现出了 树枝状态网络组织，硬度比正常组织沿低，产生原因是因为铸造期间漏斗温度非 常低，底部逐渐形成了低成分固溶液一次晶的结构，依照原成分不断长大，在重 量达到一定程度以后，形成了光亮晶粒，降低了合金强韧度。具体的均匀涂抹物 料浇注之前提前预热，漏斗沉入金属液不可以过深，严格控制铸造的温度均匀平稳。 1.4浇不足 由于浇注温度特别低，铸件凝固速度非常快，不符合标准要求，存在着凝固 成型的现象，形成了浇不足的情况，形成了铸件产品不完善的情况。由于浇注系 统通道比较狭窄，铝液流量小，形成了瓶颈，在浇注流量小于铝液填充速度的情 况下，变形成了问题，成为废品。预防措施是对相关的系统加以设计和改进，增 加铝液的容量预热模具的过程中，避免铝液冷速过快，使涂料保持均匀性，不可 以太薄，保障模具的排气通畅。 1.5缩松 铝合金液温度和浇注温度处于偏高的状态，冷却速度十分缓慢，收缩程度大，导致晶粒粗大，力学性能下降，形成了废品，预防措施是改进工艺，制定规范性 的操作流程，合理控制合金加热温度和浇注温度，涂料不可以太薄，尽量确保铸 件设计的对称性，厚薄悬殊不可以太大。 1.6 氧化夹渣和气孔

铸造铝合金热处理质量缺陷及其消除与预防

铸造铝合金热处理质量缺陷及其消除与预防铝合金铸件热处理后常见的质量问题有：力学性能不合格、变形、裂纹、过烧等缺陷，对其产生原因和消除与预防方法分述如下。 〔1〕力学性能不合格 通常表现为退火状态伸长率〔6 5〕偏低，淬火或时效处理后强度和伸长率不合格。 其形成的原因有多种：如退火温度偏低、保温时间缺乏，或冷却速度太快;淬火温度偏低、保温时间不够，或冷却速度太慢〔淬火介质温度过高〕；不完全人工时效和完全人工时效温度偏高，或保温时间偏长；合金的化学成分出现偏差等。 消除这种缺陷，可采取以下方法：再次退火，提高加热温度或延长保温时间;提高淬火温度或延长保温时间，降低淬火介质温度；如再次淬火，则要调整其后的时效温度和时间；如成分出现偏差，则要根据具体的偏差元素、偏差量，改变或调整重复热处理的工艺参数等。 〔2〕变形与翘曲 通常在热处理后或随后的机械加工过程中，反映出铸件尺寸、形状的变化。 产生这种缺陷的原因是：加热升温速度或淬火冷却速度太快〔太剧烈〕；淬火温度太高；铸件的设计构造不合理〔如两连接壁的壁厚相差太大，框形构造中加强筋太薄或太细小〕；淬火时工件下水方向不当及装料方法不当等。 消除与预防的方法是：降低升温速度，提高淬火介质温度，或换成冷却速度稍慢的淬火介质，以防止合金产生剩余应力；在厚壁或薄壁部位涂敷涂料或用石棉纤维等隔热材料包覆薄壁部位；根据铸件构造、形状选择合理的下水方向或采用专用防变形的夹具；变形量不大的部位，则可在淬火后立即予以矫正。 〔3〕裂纹

表现为淬火后的铸件外表用肉眼可以看到明显的裂纹，或通过荧光检查肉眼看不见的微细裂纹。裂纹多曲折不直并呈暗灰色。 产生裂纹的原因是：加热速度太快，淬火时冷却太快〔淬火温度过高或淬火介质温度过低，或淬火介质冷却速度太快〕；铸件构造设计不合理〔两连接壁壁厚差太大，框形件中间的加强筋太薄或太细小〕；装炉方法不当或下水方向不对;炉温不均匀，使铸件温度不均匀等。 消除与预防的方法是：减慢升温速度或采取等温淬火工艺；提高淬火介质温度或换成冷却速度慢的淬火介质；在壁厚或薄壁部位涂敷涂料或在薄壁部位包覆石棉等隔热材料；采用专用防开裂的淬火夹具，并选择正确的下水方向。 〔4〕过烧 表现为铸件外表有结瘤，合金的伸长率大大下降。 产生过烧的原因是：合金中的低熔点杂质元素如Cd, Si, Sb等的含量过高;加热不均匀或加热太快；炉局部温度超过合金的过烧温度；测量和控制温度的仪表失灵，使炉实际温度超过仪表指示温度值。 消除与预防的方法是：严格控制低熔点合金元素的含量不超标；以不超过3C/min 的速度缓慢升温；检查和控制炉各区温度不超过±5°C；定期检查和校准温度测控仪表，确保仪表测温、示温、控温准确无误。 (5)外表腐蚀 表现为在铸件的外表出现斑纹或块状等，其色泽与铝合金铸件外表明显不同。 产生这种缺陷的原因是：硝盐液中氯化物含量超标〔＞0.5%〕而对铸件外表〔尤其是疏松、缩孔处〕造成腐蚀；从硝盐槽中取出后没得到充分的清洗，硝盐粘附在铸件外表〔尤其是窄缝隙、不通孔、通道中〕造成腐蚀；硝盐液中混有酸或碱，或者铸件

低压铸造常见缺陷及预防

低压铸造常见缺陷及预防 一、气孔： 1、特征 （1）气孔：铸件内部由气体形成的孔洞类缺陷。其表面一般比较光滑，主要呈梨形、圆形或椭圆形。一般不在铸件表面露出，大孔常孤立存在，小孔则成群出现。 （2）皮下气孔：位于铸件表皮下的分散性气孔。为金属液与砂型（铸型、湿芯、涂料、表面不干净的冷铁）之间发生化学反应产生的反应性气孔。形状有针状、蝌蚪状、球状、梨状等。大小不一，深度不等。通常在机械加工或热处理后才能发现。 （3）气窝（气坑式表面气孔）：铸件表面凹进去一块较平滑的气孔。 （4）气缩孔：分散性气孔与缩孔和缩松合并而成的孔洞类铸造缺陷。 （5）针孔：一般为针头大小分布在铸件截面上的析出性气孔。铝合金铸件中常出现这类气孔，对铸件性能危害很大。 ①点状针孔：此类针孔在低倍显微组织中呈圆点状，轮廓清晰且互不相连，能清点出每平方厘米面积上的针孔数目并测得针孔的直径。这类针孔容易和缩孔、缩松相区别。点状针孔由铸件凝固时析出的气泡所形成，多发生于结晶温度范围小，补缩能力良好的铸件中，如ZL102合金铸件中。当凝固速度较快时，离共晶成分较远的ZL105合金铸件中也会出现点状针孔。 ②网状针孔：此类针孔在低倍显微组织中呈密集相联成网状，伴有少量较大的孔洞，不易清点针孔数目，难以测量针孔的直径，往往带有末梢，俗称“苍蝇脚”。结晶温度宽的合金，铸件缓慢凝固时析出的气体分布在晶界上及发达的枝晶间隙中，此时结晶股价已形成，补缩通道被堵塞，便在晶界上及枝晶间隙中形成网状针孔。 ③混合型针孔：此类针孔点状针孔和网状针孔混杂一起，常见于结构复杂、壁厚不均匀的铸件中。 针孔可按国家标准分等级，等级越差，则铸件的力学性能越低，其抗蚀性能和表面质量越差。当达不到铸件技术条件所允许的针孔等级时，铸件将被报废，其中网状针孔割裂合金基体，危害性比点状针孔大。 （6）表面针孔：成群分布在铸件表层的分散性气孔。其特征和形成原因与皮下气孔相同，通常暴露在铸件表面，机械加工1～2mm后即可去掉。 （7）呛火（呛孔）：浇注过程中产生的大量气体不能顺利排出，在金属液内发生沸腾，导致在铸件内产生大量气孔，甚至出现铸件不完整的缺陷。

铝合金压铸件缺陷的产生与控制分析

铝合金压铸件缺陷的产生与控制分析 摘要：铝合金是制造输电和变电站的导电件、传动件和结构件的重要材料。 在高压电器装置中，内部导体铸件必须具有良好的整体机械性能，以及至少 23.78ms/m的导电率，因此铸件必须具有良好的内部和外部质量。导体铸件经常 被用作承重结构件，铸件的壁厚变化很大，可能会出现热节，导致在铸造过程中 出现缩松的问题，造成很高的经济损失。 关键词：铝合金；缺陷；对策；压铸技术新发展 引言：压铸是在最新的金属加工技术中发展起来的一种速度更快、效率更高、切割更少的金属成型精密铸造方法，在国民经济各行各业中广泛使用。在压铸生 产中，铝合金在使用性能和工艺性能方面比较优越，因此，铝合金压铸发展很快，用量远远高于其他有色金属合金，在压铸生产中具有极为重要的地位。但铝合金 压铸成型在生产中也会出现很多缺陷，这些缺陷严重影响了铸件的使用性能。 1铝合金压铸件常见的缺陷介绍 1.1气孔问题 在铝合金压铸件的生产中，最典型的缺陷之一是气孔问题，它主要是以气孔 和气泡等形式出现。气孔指的是铝合金铸件中存在的光滑孔洞，一般气孔是在零 件的中心位置或合金比较集中的地方，主要是由于通风不良或裹气造成的。气泡 指的是铸件皮下由于气体的聚集而鼓起的泡。 1.2表面裂痕 表面裂纹是指在铸造过程中由于操作不当而造成的流痕、印记和拉伤等痕迹。流痕主要是指铸件光滑表面下出现的凹陷条纹，流痕的方向通常和金属液流动的 方向一致。印记是指金属液在生产中的划痕、镶块或拼接缝隙等，部分高于平滑 的表面，或者是在光滑铸件表面出现的机械损伤等。拉伤指的是铝合金铸件在脱 模的时候产生的拉伸痕迹、拖痕或粘膜的伤痕。

铝合金热处理缺陷

铝合金热处理缺陷 热处理缺陷的产生原因和消除与预防办法缺陷名称缺陷表现产生原因消除与预防办法力学性能不合格退火状态δ5偏低，淬火或时效处理后强度和延伸率不合格。退火温度偏低或保温时间不足，或冷却太快;淬火温度偏低或保温时间不够，或冷却速度太慢(淬火介质温度过高);不完全人工时效和完全人工时效温度偏高，或保温时间偏长，合金的化学成分出现偏差。再次退火，提高温度或延长保温时间;提高淬火温度或延长保温时间，降低淬火介质温度;如再次淬火，则要调整其后的时效温度和时间;如成分出现偏差，则要根据具体的偏差元素、偏差量、改变或调整重复热处理参数。变形、翘曲热处理后，或之后的机械加工中反映出来的铸件的尺寸、外形变化。加热速度或淬火冷却速度太快(太激烈);淬火温度太高;铸件的设计结构不合理(如两连接壁的壁厚相差太大，框形结构中加强筋太薄或太细小;淬火时工件下水方向不当及装料方法不当。降低升温速度，提高淬火介质温度，或换成冷却速度稍慢的淬火介质以防止合金内产生残余应力;在厚壁或薄壁部位涂敷涂料或用石棉纤维等隔热材料包覆薄壁部位;根据铸件结构、外形选择合理的下水方向或采用专用防变形的夹具;变形量不大的部位，则可在淬火后立即予以矫正。 裂纹淬火后的铸件表面用肉眼可以看到的明显的裂纹或通过荧光检查肉眼看 不到的微细裂纹。裂纹多曲折不直并呈暗灰色。加热速度太快，淬火时冷却太快(淬火温度过高或淬火介质温度过低，或淬火介质速度太快);铸件结构设计不合理(两连接壁壁厚差太大，框形件中间的加强筋太薄或太细小);装炉方法不当或下水方向不对;炉温不均匀，使铸件温度不均匀。减慢升温速度或采取等温淬火工艺;提高淬火介质温度或换成冷却速度慢的淬火介质;在壁厚或薄壁部位涂敷涂料或在

铝合金铸造常见缺陷

铝铸件常见缺陷及整改办法 铝铸件常见缺陷及整改办法 1、欠铸（浇不足、轮廓不清、边角残缺）： 形成原因： （1）铝液流动性不强，液中含气量高，氧化皮较多。 （2）浇铸系统不良原因。内浇口截面太小。 （3）排气条件不良原因。排气不畅，涂料过多，模温过高导致型腔内气压高使气体不易排出。 防止办法： （1）提高铝液流动性，尤其是精炼和扒渣。适当提高浇温和模温。提高浇铸速度。改进铸件结构，调整厚度余量，设辅助筋通道等。 （2）增大内浇口截面积。 （3）改善排气条件，增设液流槽和排气线，深凹型腔处开设排气塞。使涂料薄而均匀，并待干燥后再合模。 2、裂纹： 特征：毛坯被破坏或断开，形成细长裂缝，呈不规则线状，有穿透和不穿透二种，在外力作用下呈发展趋势。冷、热裂的区别：冷裂缝处金属未被氧化，热裂缝处被氧化。 形成原因： （1）铸件结构欠合理，收缩受阻铸造圆角太小。 （2）顶出装置发生偏斜，受力不匀。 （3）模温过低或过高，严重拉伤而开裂。 （4）合金中有害元素超标，伸长率下降。 防止方法： （1）改进铸件结构，减小壁厚差，增大圆角和圆弧R，设置工艺筋使截面变化平缓。（2）修正模具。 （3）调整模温到工作温度，去除倒斜度和不平整现象，避免拉裂。 （4）控制好铝涂成份，成其是有害元素成份。 3、冷隔： 特征：液流对接或搭接处有痕迹，其交接边缘圆滑，在外力作用下有继续发展趋势。 形成原因： （1）液流流动性差。 （2）液流分股填充融合不良或流程太长。 （3）填充温充太低或排气不良。 （4）充型压力不足。 防止方法：

（1）适当提高铝液温度和模具温度，检查调整合金成份。 （2）使充填充分，合理布置溢流槽。 （3）提高浇铸速度，改善排气。 （4）增大充型压力。 4、凹陷： 特征：在平滑表面上出现的凹陷部分。 形成原因： （1）铸件结构不合理，在局部厚实部位产生热节。 （2）合金收缩率大。 （3）浇口截面积太小。 （4）模温太高。 防止方法： （1）改进铸件结构，壁厚尽量均匀，多用过渡性连接，厚实部位可用镶件消除热节。（2）减小合金收缩率。 （3）适当增大内浇口截面面积。 （4）降低铝液温度和模具温度，采用温控和冷却装置，改善模具热平衡条件，改善模具排气条件，使用发气量少的涂料。 5、气泡 特征：铸件表皮下，聚集气体鼓胀所形成的泡。 形成原因： （1）模具温度太高。 （2）充型速度太快，金属液流卷入气体。 （3）涂料发气量大，用量多，浇铸前未挥发完毕，气体被包在铸件表层。 （4）排气不畅。 （5）开模过早。 （6）铝液温度高。 防止方法： （1）冷却模具至工作温度。 （2）降低充型速度，避免涡流包气。 （3）选用发气量小的涂料，用量薄而均匀，彻底挥发后合模。 （4）清理和增设排气槽。 （5）修正开模时间。 （6）修正熔炼工艺。 6、气孔（气、渣孔） 特征：卷入铸件内部的气体所形成的形状规则，表面较光滑的孔洞。 形成原因：