การออกแบบและข้อกำหนดด้านคุณภาพของการหล่ออลูมิเนียมอัลลอยด์

รู้เบื้องต้นกระบวนการหล่อตาย

การหล่อแรงดัน (ตัวย่อเหมือนการหล่อแบบตาย) เป็นวิธีการหล่อพิเศษที่มีการตัดเพียงเล็กน้อยและการพัฒนาอย่างรวดเร็วในเทคโนโลยีการประมวลผลการขึ้นรูปโลหะที่ทันสมัย สาระสำคัญของกระบวนการคือการเติมโพรงหล่อตายด้วยโลหะเหลวหรือกึ่งของเหลวที่ความเร็วสูงภายใต้ความดันสูงและเพื่อสร้างและแข็งตัวภายใต้ความกดดันเพื่อให้ได้การหล่อ

ลักษณะของกระบวนการหล่อแบบตาย: ความเร็วสูงและแรงดันสูงเป็นลักษณะหลักของการหล่อแรงดัน แรงดันการทำงานที่ใช้กันทั่วไปคือ MPA หลายสิบความเร็วในการเติมประมาณ 16 ~ 80m/s และเวลาสำหรับของเหลวโลหะในการเติมโพรงแม่พิมพ์นั้นสั้นมากประมาณ 0.01 ~ 0.2s เมื่อเทียบกับวิธีการคัดเลือกนักแสดงอื่น ๆ การคัดเลือกนักแสดงมีข้อดีสามประการดังต่อไปนี้:

1. คุณภาพสินค้าที่ดี

การคัดเลือกนักแสดงมีความแม่นยำในมิติสูงโดยทั่วไปเทียบเท่ากับระดับ 6 ~ 7 และแม้กระทั่งถึงระดับ 4; พื้นผิวที่ดีโดยทั่วไปเทียบเท่ากับระดับ 5 ~ 8; ความแข็งแรงและความแข็งสูงโดยทั่วไปจะสูงกว่าการหล่อทราย 25 ~ 30% แต่การยืดตัวจะลดลงประมาณ 70%; ขนาดที่มั่นคงและการสลับกันได้ดี; สามารถตายการหล่อที่มีผนังบางและซับซ้อน

2. ประสิทธิภาพการผลิตสูง

เครื่องมีผลผลิตสูง ตัวอย่างเช่นเครื่องหล่ออากาศเย็น J1113 ในประเทศสามารถตายได้โดยเฉลี่ย 600 ถึง 700 ครั้งในแปดชั่วโมงโดยเฉลี่ยและเครื่องหล่อห้องร้อนขนาดเล็กสามารถตายได้ 3,000 ถึง 7,000 ครั้งทุก ๆ แปดชั่วโมงโดยเฉลี่ย; แม่พิมพ์หล่อตายมีชีวิตที่ยืนยาวและแม่พิมพ์หล่อลูกหนึ่งคู่, โลหะผสมระฆังหล่อตายสามารถมีชีวิตหลายแสนครั้งหรือหลายล้านครั้ง; เป็นเรื่องง่ายที่จะตระหนักถึงเครื่องจักรกลและระบบอัตโนมัติ

3. ผลกระทบทางเศรษฐกิจที่ยอดเยี่ยม

เนื่องจากข้อดีของการหล่อตายเช่นพื้นผิวเรียบ โดยทั่วไปจะไม่ได้รับการกลึงอีกต่อไป แต่ใช้โดยตรงหรือปริมาณการประมวลผลมีขนาดเล็กมากดังนั้นจึงไม่เพียง แต่ปรับปรุงอัตราการใช้งานโลหะ แต่ยังช่วยลดอุปกรณ์การประมวลผลและชั่วโมงการทำงานจำนวนมาก ราคาหล่อราคาถูก การหล่อแบบตายรวมสามารถใช้กับโลหะอื่น ๆ หรือวัสดุที่ไม่ใช่โลหะ ช่วยประหยัดเวลาการประกอบและโลหะ

การหล่อแบบตายเป็นหนึ่งในวิธีการขึ้นรูปโลหะและเป็นวิธีที่มีประสิทธิภาพในการบิ่นน้อยลงและไม่มีการบิ่น มันถูกใช้อย่างกว้างขวางและพัฒนาอย่างรวดเร็ว ในปัจจุบันโลหะผสมที่หล่อด้วยการตายไม่ได้ จำกัด อยู่ที่โลหะที่ไม่ได้เป็นเหล็กเช่นสังกะสีอลูมิเนียมแมกนีเซียมและทองแดง แต่ก็ค่อยๆขยายไปสู่ชิ้นส่วนเหล็กหล่อและเหล็กหล่อ ขนาดและน้ำหนักของชิ้นส่วนหล่อตายขึ้นอยู่กับพลังของเครื่องหล่อตาย ในขณะที่พลังของเครื่องหล่อยังคงเพิ่มขึ้นอย่างต่อเนื่องขนาดของการหล่อสามารถมีตั้งแต่ไม่กี่มิลลิเมตรถึง 1-2 เมตร; น้ำหนักอาจมีตั้งแต่ไม่กี่กรัมถึงสิบกิโลกรัม การหล่ออลูมิเนียมที่มีเส้นผ่านศูนย์กลาง 2 เมตรและน้ำหนัก 50 กิโลกรัมสามารถตายในต่างประเทศได้

อัลลอย

วัสดุโลหะที่ใช้ในการผลิตชิ้นส่วนการหล่อแบบตายส่วนใหญ่เป็นโลหะที่ไม่ได้เป็นเหล็กเช่นโลหะผสมอลูมิเนียม, อลูมิเนียมบริสุทธิ์, โลหะผสมสังกะสี, โลหะผสมทองแดง, โลหะผสมแมกนีเซียม, โลหะผสมตะกั่ว, โลหะผสมดีบุก ฯลฯ

ความรู้ทั่วไปเกี่ยวกับวัสดุโลหะผสมอลูมิเนียมแบบหล่อตาย

1. ซิลิกอน (ใช่)

ซิลิกอนเป็นองค์ประกอบหลักของส่วนใหญ่โลหะผสมอลูมิเนียมหล่อตาย- ซิลิคอนและอลูมิเนียมสามารถเป็นสารละลายที่เป็นของแข็ง ที่ 577 ° C ความสามารถในการละลายของซิลิคอนในอลูมิเนียมคือ 1.65%, 0.2%ที่อุณหภูมิห้องและเมื่อปริมาณซิลิกอนถึง 11.7%, ซิลิคอนและอลูมิเนียมเป็นยูเทคติก ปรับปรุงความสามารถในการขึ้นรูปที่อุณหภูมิสูงของโลหะผสมลดการหดตัวและไม่มีแนวโน้มที่จะแคร็กร้อน เมื่อปริมาณซิลิกอนในโลหะผสมเกินองค์ประกอบยูเทคติกและมีสิ่งสกปรกมากขึ้นเช่นทองแดงและเหล็กจุดแข็งของซิลิคอนฟรีปรากฏขึ้นทำให้การตัดยาก โลหะผสมอลูมิเนียมซิลิกอนสูงมีผลการหลอมละลายอย่างรุนแรงต่อการหล่อเบ้าหลอม

2. ทองแดง (ด้วย)

ทองแดงและอลูมิเนียมเป็นวิธีแก้ปัญหาที่เป็นของแข็ง เมื่ออุณหภูมิคือ 548 ° C ความสามารถในการละลายของทองแดงในอลูมิเนียมควรเป็น 5.65% ซึ่งลดลงเหลือประมาณ 0.1% ที่อุณหภูมิห้อง การเพิ่มปริมาณทองแดงสามารถปรับปรุงความลื่นไหลความต้านทานแรงดึงและความแข็งของโลหะผสม แต่ลดความต้านทานการกัดกร่อนและความเป็นพลาสติกและเพิ่มแนวโน้มการแตกร้อน

3. แมกนีเซียม (มก.)

การเพิ่มจำนวนเล็กน้อย (ประมาณ 0.2-0.3%) ของแมกนีเซียมไปยังโลหะผสมอลูมิเนียมอะลูมิเนียมที่มีซิลิกอนสูงสามารถปรับปรุงความแข็งแรงและปรับปรุงความสามารถในการกลึงของโลหะผสม โลหะผสมอลูมิเนียมที่มีแมกนีเซียม 8% มีความต้านทานการกัดกร่อนที่ยอดเยี่ยม แต่ประสิทธิภาพการหล่อของพวกเขาไม่ดีความแข็งแรงและความเป็นพลาสติกของพวกเขาอยู่ในระดับต่ำที่อุณหภูมิสูงและพวกมันหดตัวลงอย่างมากเมื่อเย็นลง

4. สังกะสี (Zn)

สังกะสีสามารถปรับปรุงความลื่นไหลเพิ่มความเปราะบางและลดความต้านทานการกัดกร่อนในโลหะผสมอลูมิเนียมดังนั้นปริมาณสังกะสีควรถูกควบคุมภายในช่วงที่ระบุ

5. เหล็ก (Fe)

โลหะผสมอลูมิเนียมทั้งหมดมีสิ่งสกปรกที่เป็นอันตราย เมื่อปริมาณเหล็กในโลหะผสมอลูมิเนียมสูงเกินไปเหล็กมีอยู่ในโลหะผสมในรูปแบบของโครงสร้างที่ไม่สม่ำเสมอหรือเหมือนเข็มของ Feal3, Fe2al7 และ al-Si-Fe ซึ่งช่วยลดคุณสมบัติเชิงกล โครงสร้างนี้จะช่วยลดความลื่นไหลของโลหะผสมและเพิ่มการแตกร้าวร้อน อย่างไรก็ตามเนื่องจากการยึดเกาะของโลหะผสมอลูมิเนียมกับแม่พิมพ์มีความแข็งแรงมากจึงแข็งแกร่งเป็นพิเศษเมื่อปริมาณเหล็กต่ำกว่า 0.6% เมื่อเกิน 0.6%ปรากฏการณ์การติดจะลดลงอย่างมากดังนั้นปริมาณเหล็กควรถูกควบคุมภายในช่วง 0.6-1%ซึ่งดีสำหรับการหล่อแบบตาย แต่ไม่เกิน 1.5%

6. แมงกานีส (MN)

แมงกานีสสามารถลดผลกระทบที่เป็นอันตรายของเหล็กในโลหะผสมอลูมิเนียมและสามารถเปลี่ยนโครงสร้าง lamellar หรือรูปทรงเข็มที่เกิดขึ้นจากเหล็กในโลหะผสมอลูมิเนียมเป็นโครงสร้างผลึกชั้นดี ดังนั้นโดยทั่วไปแล้วอัลลอยอลูมิเนียมจึงได้รับอนุญาตให้มีแมงกานีสน้อยกว่า 0.5% เมื่อเนื้อหาแมงกานีสสูงเกินไปมันจะทำให้เกิดการแยก

7. นิกเกิล (NI)

นิกเกิลสามารถปรับปรุงความแข็งแรงและความแข็งของโลหะผสมอลูมิเนียมและลดความต้านทานการกัดกร่อน นิกเกิลมีผลเช่นเดียวกับเหล็กซึ่งสามารถลดการกัดกร่อนการละลายของโลหะผสมบนแม่พิมพ์ในขณะที่ทำให้เกิดผลกระทบที่เป็นอันตรายของเหล็กและปรับปรุงประสิทธิภาพการเชื่อมของโลหะผสม

เมื่อเนื้อหานิกเกิลเป็น 1-1.5%การหล่อสามารถได้รับพื้นผิวที่ราบรื่นหลังจากการขัด เนื่องจากขาดแหล่งนิกเกิลอัลลอยอลูมิเนียมที่มีนิกเกิลควรใช้น้อยที่สุด

8. ไทเทเนียม (TI)

การเพิ่มปริมาณของไทเทเนียมลงในโลหะผสมอลูมิเนียมสามารถปรับแต่งโครงสร้างเม็ดของโลหะผสมอลูมิเนียมได้อย่างมีนัยสำคัญปรับปรุงคุณสมบัติเชิงกลของโลหะผสมและลดแนวโน้มการแตกของความร้อนของโลหะผสม