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鑄造方法對ZAlSi6Cu4Mg力學性能的影響
發布人：上海艾荔艾金屬材料有限公司www.jshcn.cn
更新時間：2015-09-11
ZAlSi6Cu4Mg屬于A1-Si-Cu-Mg系合金，具有抗蝕性好、強度和塑性較高、耐磨性及耐熱性較好等優點，因而在實際生產中獲得廣泛應用。
? ?ZAlSi6Cu4Mg屬于A1-Si-Cu-Mg系合金，具有抗蝕性好、強度和塑性較高、耐磨性及耐熱性較好等優點，因而在實際生產中獲得廣泛應用。隨著對鋁鑄件性能各方面的要求的提高，單一的砂型鑄造已不能滿足發展的需求，為了適應需求，很多鑄造方法應運而生，除了砂型鑄造以外的所有鑄造方法統稱為特種鑄造。特種鑄造方法已得到日益廣泛的應用，其中有些方法，近年來發展迅速，例如金屬型鑄造、電磁低壓鑄造等。電磁低壓鑄造是低壓鑄造的新技術。本文主要研究了砂型鑄造、金屬型鑄造和電磁低壓鑄造三種不同的鑄造方法對ZAlSi6Cu4Mg性能的影響。
實驗使用的材料是ZAlSi6Cu4Mg鋁合金，Al-5Ti-B中間合金錠，Al-10Zr中間合金錠，Al-10Sr中間合金錠和純鎂。實驗設備：熔煉設備用SDL-3型坩堝電阻爐、NiCr-NiSi熱電偶測溫、旋轉噴吹除氣機、測氫儀，其型號HYSCANⅡ、澆注設備為電磁泵、淬火-時效一體爐，型號：RCU-9-6、電子萬能材料試驗機其型號WDW-E100D、熔煉工具等。
在熔煉之前，清除坩堝中的舊涂料，坩堝升溫200～400℃，分2～3次刷上新涂料，使坩堝表面均勻涂覆新涂料，繼續升溫將涂料烘干；然后加入原料，坩堝電阻爐升至30KW，觀察坩堝內原料狀態，直至完全融化。當熔體溫度升到740～750℃時，對熔體進行第一次除氣。第一次除氣使用C2Cl6，用量為總爐料質量的0.6%，除氣后靜置10min，撇渣并用測氫儀對熔體含氫量進行測量，測得的結果為0.09ml/100g，可見除氫效果較好。先后按時間間隔加入預熱好的AlZr10、AlTi5B，升溫到735℃時，然后依次用鐘罩將預熱好的AlSr10、Mg壓入坩堝底部。所有合金完全溶解后，對熔體測氫，含氫量為0.51ml/100g。然后進行第二次除氣，變質后不宜采用C2Cl6除氣，C2Cl6可導致合金化元素Mg和變質元素Sr的燒損。所以本實驗第二次除氣采用旋轉噴吹的方法，向熔體以旋轉噴吹的方式吹入氬氣，除氣時間10min，然后靜置10min，測得氫含量為0.20ml/100g，測的熔體溫度為710℃，進行澆注。
金屬型1為蛇形澆道，充型平穩，有效地防止了金屬液充型過快，造成紊流、卷氣、飛濺、氧化等缺陷。金屬型2是自發研制的鑄造鋁合金金屬型拉伸試樣鑄型，該鑄型是底注式，除具有金屬型1的所有優點外，該鑄型具有較大的冒口，對鑄件的補縮效果較好，減小鑄件收縮引起的缺陷，使鑄件具有良好的性能。
通過實驗發現，金屬型2得到的合金的力學性能明顯優于重力砂型和金屬型1，抗拉強度比重力砂型鑄造提高了8%，伸長率提高了10.35%；抗拉強度比金屬型1提高了5.03%，伸長率提高了27.82%。電磁低壓砂型鑄造的抗拉強度比重力砂型鑄造提高了4.59%，伸長率提高了17.39%；比金屬型1的抗拉強度提高了1.68%，伸長率提高了35.97%。電磁低壓鑄造下試棒的綜合性能和金屬型2的相當，電磁低壓鑄造的抗拉強度比金屬型2的降低了3.30%，但伸長率提高了6.38%。
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