鋁合金鑄件產(chǎn)生針孔的原因
針孔是鋁合金鑄造加工過(guò)程中一種常見(jiàn)的鑄造缺陷,對(duì)鑄件的整體質(zhì)量具有非常嚴(yán)重的影響。鋁合金在熔化和澆注過(guò)程中,會(huì)吸收大量的氫,在冷卻凝固的過(guò)程中由于溶解度的降低而不斷析出。如果溶解在鋁溶液中的氣體溢出后沒(méi)有完全浮到鋁液表面就會(huì)形成針孔。
鋁合金中溶解的氫,其溶解度隨合金液溫度的升高而增大,隨溫度的下降而減少。由液態(tài)轉(zhuǎn)變成固態(tài)時(shí),氫在鋁合金中的溶解度下降19倍。因此,鋁合金液在冷卻凝固過(guò)程中,當(dāng)氫的含量超過(guò)了溶解度時(shí)即以氣泡的形式析出。因此飽和的氫析出而形成的氫氣泡,若來(lái)不及上浮排出,就會(huì)在凝固過(guò)程中形成細(xì)小、分散的氣孔,即通常所說(shuō)的針孔。
在一般生產(chǎn)條件下,特別是在厚大的砂型鑄件中很難避免針孔的產(chǎn)生。在相對(duì)濕度大的環(huán)境中熔煉和澆注鋁合金,鑄件中的針孔尤其嚴(yán)重。這就是干燥的季節(jié)要比多雨潮濕的時(shí)節(jié)產(chǎn)生的鋁合金鑄件針孔缺陷少些的原因。
對(duì)鋁合金而言,如果結(jié)晶溫度范圍較大,則產(chǎn)生網(wǎng)狀針孔。這是因?yàn)樵谝话汨T造生產(chǎn)條件下,鑄件具有寬的凝固溫度范圍,使鋁合金容易形成發(fā)達(dá)的樹(shù)枝狀結(jié)晶。在凝固后期,樹(shù)枝狀結(jié)晶間隙部分的殘留鋁液可能相互隔絕,分別存在于近似封閉的小空間中,由于它們受到外界大氣壓力和合金液體的靜壓作用較小,當(dāng)殘留鋁液進(jìn)一步冷卻收縮時(shí)能形成一定程度的真空,從而使合金中過(guò)飽和的氫氣析出并形成針孔。
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