铝合金铸造一般都是用金属型铸造,根据零件的不同会有数量不等的砂芯,结构简单的可以不需要砂芯。
铝合金铸造分为重力铸造 低压铸造 压铸(高压)。有砂芯的一般为重力铸造和低压铸造,高压压铸不允许有砂芯存在。
注塑不适合于铝合金铸造,一般用于塑料件。
表面处理方法喷丸处理
模具价格看什么模具厂,几万到几十万都有可能,要根据你选择的模具材料来定。成品的成本主要来自材料的价格以及模具分摊,也就是零件重量X价格+模具费用/?万件,一般其他成本相对较低,向工人工资支出、管理费用、利润等一般控制在20-30%左右。
希望对你的问题有所帮助。
主要由铁、碳和硅组成的合金;
含碳量在2%以上的铁碳合金。工业用铸铁一般含碳量为25%~35%。碳在铸铁中多以石墨形态存在,有时也以渗碳体形态存在。除碳外,铸铁中还含有1%~3%的硅,以及锰、磷、硫等元素。合金铸铁还含有镍、铬、钼、铝、铜、硼、钒等元素。碳、硅是影响铸铁显微组织和性能的主要元素。
热处理
由于铸件壁厚不均匀,在加热,冷却及相变过程中,会产生效应力和组织应力。另外大型零件在机加工之后其内部也易残存应力,所有这些内应力都必须消除。
去应力退火通常的加热温度为500~550℃保温时间为2~8h,然后炉冷(灰口铁)或空冷(球铁)。采用这种工艺可消除 铸件内应力的90~95%,但铸铁组织不发生变化。若温度超过550℃或保温时间过长,反而会引起石墨化,使铸件强度和硬度降低。
一、锌基合金的特点
1 比重大。
2 铸造性能好,可以压铸形状复杂、薄壁的精密件,铸件表面光滑。
3 可进行表面处理:电镀、喷涂、喷漆。
4 熔化与压铸时不吸铁,不腐蚀压型,不粘模。
5 有很好的常温机械性能和耐磨性。
6 熔点低,在385℃熔化,容易压铸成型。
使用过程中须注意的问题:
1 抗蚀性差。当合金成分中杂质元素铅、镉、锡超过标准时,导致铸件老化而发生变形,表现为体积胀大,机械性能特别是塑性显著下降,时间长了甚至破裂。
铅、锡、镉在锌基合金中溶解度很小,因而集中于晶粒边界而成为阴极,富铝的固溶体成为阳极,在水蒸气(电解质)存在的条件下,促成晶间电化学腐蚀。压铸件因晶间腐蚀而老化。
2 时效作用
锌基合金的组织主要由含Al和Cu的富锌固溶体和含Zn的富Al固溶体所组成,它们的溶解度随温度的下降而降低。但由于压铸件的凝固速度极快,因此到室温时,固溶体的溶解度是大大地饱和了。经过一定时间之后,这种过饱和现象会逐渐解除,而使铸件地形状和尺寸略起变化。
3 锌基合金压铸件不宜在高温和低温(0℃以下)的工作环境下使用。锌基合金在常温下有较好的机械性能。但在高温下抗拉强度和低温下冲击性能都显著下降。
图1 时效时间对锌基合金屈服强度和冲击韧性的影响
图2 温度对抗拉强度的影响
二、锌基合金种类
Zamak 3: 良好的流动性和机械性能。
应用于对机械强度要求不高的铸件,如玩具、灯具、装饰品、部分电器件。
Zamak 5: 良好的流动性和好的机械性能。
应用于对机械强度有一定要求的铸件,如汽车配件、机电配件、机械零件、电器元件。
Zamak 2: 用于对机械性能有特殊要求、对硬度要求高、尺寸精度要求一般的机械零件。
ZA8: 良好的流动性和尺寸稳定性,但流动性较差。
应用于压铸尺寸小、精度和机械强度要求很高的工件,如电器件。
Superloy: 流动性最佳,应用于压铸薄壁、大尺寸、精度高、形状复杂的工件,如电器元件及其盒体。
不同的锌基合金有不同的物理和机械特性,这样为压铸件设计提供了选择的空间。
三、锌基合金的选择
选择哪一种锌基合金,主要从三个方面来考虑
1 压铸件本身的用途,需要满足的使用性能要求。包括:
(1) 力学性能,抗拉强度,是材料断裂时的最大抗力;
伸长率,是材料脆性和塑性的衡量指标;
硬度,是材料表面对硬物压入或摩擦所引起的塑性变形的抗力。
(2)工作环境状态:工作温度、湿度、工件接触的介质和气密性要求。
(3) 精度要求:能够达到的精度及尺寸稳定性。
2 工艺性能好:(1)铸造工艺;
(2)机械加工工艺性;
(3)表面处理工艺性。
3 3 经济性好:原材料的成本与对生产装备的要求(包括熔炼设备、压铸机、模具等),以及生产成本。
四、锌基合金成分控制
1 标准合金成分
Zamak 2
Zamak 3
Zamak 5
ZA8
Superloy
AcuZinc 5
铝
38 ~ 43
38 ~ 43
38 ~ 43
82 ~ 88
66 ~ 72
28 ~ 33
铜
27 ~ 33
<0030
07 ~ 11
09 ~ 13
32 ~ 38
50 ~ 60
镁
0035 ~ 006
0035 ~ 006
0035 ~ 006
002 ~ 0035
<0005
0025 ~ 005
铁
<0020
<0020
<0020
<0035
<0020
<0075
铅
<0003
<0003
<0003
<0005
<0003
<0005
镉
<0003
<0003
<0003
<0005
<0003
<0004
锡
<0001
<0001
<0001
<0001
<0001
<0003
锌
余量
余量
余量
余量
余量
余量
2 合金中个元素的作用
合金成分中,有效合金元素:铝、铜、镁;有害杂质元素:铅、镉、锡、铁。
(1)铝
作用:① 改善合金的铸造性能,增加合金的流动性,细化晶粒,引起固溶强化,提高机械性能。
② 降低锌对铁的反应能力,减少对铁质材料,如鹅颈、模具、坩埚的侵蚀。
铝含量控制在38 ~ 43%。主要考虑到所要求的强度及流动性,流动性好是获得一个完整、尺寸精确、表面光滑的铸件必需的条件。
铝对流动性和机械性能的影响见图3。流动性在铝含量5 %时达到最大值;在3 %时降到最小值。铝对冲击强度的影响见图3中虚线。冲击强度在含铝量35 %达到最大值;6 %时降到最小值。含铝量超过43 %,合金变脆。含铝量低于规定范围,导致薄壁件充型困难,有铸后冷却破裂的可能。铝在锌基合金中不利的影响是产生Fe2Al3浮渣,造成其含量下降。
图3 铝对合金流动性和机械性能的影响
(2) 铜
作用:1 增加合金的硬度和强度;
2 改善合金的抗磨损性能;
3 减少晶间腐蚀。
不利:1 含铜量超过125%时,使压铸件尺寸和机械强度因时效而发生变化;
2 降低合金的可延伸性。
作用:① 增加 铜含量对合金强度的影响见图4。
图4 铜对合金强度的影响
(3)镁
作用:① 减少晶间腐蚀
② 细化合金组织,从而增加合金的强度
③ 改善合金的抗磨损性能
不利:① 含镁量 > 008%时,产生热脆、韧性下降、流动性下降。
② 易在合金熔融状态下氧化损耗。
镁对合金流动性的影响见图5。
图5 镁对合金流动性的影响
(4)杂质元素:铅、镉、锡
使锌基合金的晶间腐蚀变成十分敏感,在温、湿环境中加速了本身的晶间腐蚀,降低机械性能,并引起铸件尺寸变化。
当锌基合金中杂质元素铅、镉含量过高,工件刚压铸成型时,表面质量一切正常,但在室温下存放一段时间后(八周至几个月),表面出现鼓泡。
图6 铅、镉含量过高造成晶间腐蚀的显微照片
(5)杂质元素:铁
① 铁与铝发生反应形成Al5Fe2金属间化合物,造成铝元素的损耗并形成浮渣。
② 在压铸件中形成硬质点,影响后加工和抛光。
③ 增加合金的脆性。
铁元素在锌液中的溶解度是随温度增加而增加,每一次炉内锌液温度变化都将导致铁元素过饱和(当温度下降时),或不饱和(当温度上升时)。当铁元素过饱和时,处于过饱和的铁将与合金中铝发生反应,结果是造成浮渣量增加。当铁元素不饱和时,合金对锌锅和鹅颈材料的腐蚀将会增强,以回到饱和状态。两种温度变化的一个共同结果是最终造成对铝元素的消耗,形成更多的浮渣。
图7 铁在锌基合金中的溶解度随温度的变化
五、生产中注意的问题
1 控制合金成分从采购合金锭开始,合金锭必须是以特高纯度锌为基础,加上特高纯度铝、镁、铜配制成的合金锭,供应厂有严格的成分标准。优质的锌基合金料是生产优质铸件的保证。
2 采购回来合金锭要保证有清洁、干燥的堆放区,以避免长时间暴露在潮湿中而出现白锈,或被工厂脏物污染而增加渣的产生,也增加金属损耗。清洁的工厂环境对合金成分的有效控制是很有作用的。
3 新料与水口等回炉料配比,回炉料不要超过50%,一般新料:旧料 = 70:30。连续的重熔合金中铝和镁逐渐减少。
4 水口料重熔时,一定要严格控制重熔温度不要超过430℃,以避免铝和镁的损耗。
5 有条件的压铸厂最好采用集中熔炉熔化锌基合金,使合金锭与回炉料均匀配比,熔剂可更有效使用,使合金成分及温度保持均匀稳定。电镀废品、细屑应单独熔炉。
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