铝合金铸造生产过程中,有诸多因素会影响产品性能,以下是一些主要方面:

原材料质量
合金成分:铝合金的合金成分直接决定其基本性能。不同的合金元素配比会影响铝合金的强度、硬度、韧性、耐腐蚀性等。例如,铜元素能提高铝合金的强度和硬度,但会降低其耐腐蚀性;硅元素可改善铝合金的铸造性能和耐磨性,但含量过高可能会导致韧性下降。
杂质含量:原材料中的杂质如铁、锌、镁等含量过高,会在铝合金中形成有害相,降低铝合金的力学性能和耐腐蚀性。例如,铁含量过高会形成硬而脆的金属间化合物,降低铝合金的韧性和加工性能。
熔炼工艺
熔炼温度:熔炼温度过高,会使铝合金中的气体溶解度增加,导致铸件产生气孔等缺陷,同时也会加剧合金元素的烧损,影响合金成分的准确性;温度过低,则会使合金熔炼不均匀,杂质和气体难以充分去除,同样影响产品性能。
熔炼时间:熔炼时间过长,会增加合金元素的烧损和吸气量,导致铝合金性能下降;时间过短,合金熔炼不充分,成分不均匀,也会影响产品质量。
精炼处理:精炼是去除铝合金中气体和杂质的重要工序。精炼剂的种类、用量和添加方式都会影响精炼效果。如果精炼不彻底,铸件中会残留大量气孔和夹杂物,降低铸件的致密性和力学性能。
铸造工艺
造型材料:造型材料的性能如透气性、强度、耐火性等对铸件质量有重要影响。透气性差会导致铸件产生气孔、浇不足等缺陷;强度不够会使铸型在浇注过程中损坏,影响铸件的尺寸精度和表面质量;耐火性不好则会引起铸件粘砂,增加清理难度,降低铸件表面质量。
浇注系统:浇注系统的设计直接影响金属液的充型过程。合理的浇注系统应能使金属液平稳、快速地充满铸型,避免金属液产生紊流、飞溅和氧化。如果浇注系统设计不合理,会导致铸件产生冷隔、浇不足、夹渣等缺陷,影响铸件的完整性和力学性能。
冷却速度:冷却速度对铝合金铸件的组织和性能有显著影响。冷却速度过快,会使铸件产生较大的内应力,容易导致铸件变形、开裂;冷却速度过慢,会使铸件晶粒粗大,力学性能降低。不同的铝合金材料和铸件结构需要选择合适的冷却速度,以获得良好的组织和性能。
热处理工艺
固溶处理:固溶处理的温度、时间和冷却方式对铝合金的性能有重要影响。适当的固溶处理可以使合金元素充分溶解在基体中,提高铝合金的强度和硬度。如果固溶温度过高或时间过长,会导致晶粒长大,降低铝合金的韧性;固溶温度过低或时间过短,合金元素溶解不充分,无法达到预期的强化效果。
时效处理:时效处理是提高铝合金力学性能的重要工序。时效温度和时间决定了铝合金的时效强化效果。时效温度过高或时间过长,会导致铝合金过时效,强度和硬度下降;时效温度过低或时间过短,时效强化效果不明显,铝合金的性能无法得到充分提高。
此外,生产环境的温度、湿度等因素也会对铝合金铸造生产过程产生一定影响,例如湿度大会使型砂的含水量增加,影响铸型的性能,进而影响铸件质量。因此,控制好生产环境条件也是保证铝合金铸件产品性能稳定的重要环节。