分析影響翻砂澆鑄鋁鑄件疲勞性能的因素有哪些
翻砂澆鑄鋁鑄件的變形是由鑄造應力引起的鑄件外形和尺度與圖樣不符因此的。其原因簡(jiǎn)略說(shuō)來(lái)是因上下厚薄相差大,冷卻時(shí)所形成的溫差也很大。薄的冷卻很快,縮短也較厚的先快,因為梁是上下相連的整體,使得厚的除了自己部分因溫度下降而縮短外,還因遭到薄的壓縮作用而增大了縮短量;相反,薄的縮短時(shí)減少了縮短量,結果形成厚的縮短量大于薄的縮短量,形成鋁壓鑄件假想線(xiàn)所示的彎曲,而且梁內殘留有大的熱應力。
翻砂澆鑄鋁鑄件部分形狀歪斜或發(fā)生變動(dòng)使鑄件的壁厚發(fā)生差異,這種差異一般稱(chēng)為錯箱、錯邊、偏芯。發(fā)生這些問(wèn)題的原因有很多,比如說(shuō)因為配模不正確,定位和銷(xiāo)套發(fā)生磨損,以及模在模板上移動(dòng)等所形成的,模型或泥芯盒的某部分對另一部分的錯誤。也有可能是砂箱不合用;泥芯的制造,烘烤和運送時(shí)變形;對裝好待澆的鑄型不留意以致砂箱在澆注前發(fā)生移動(dòng)。
影響翻砂澆鑄鋁鑄件疲勞性能主要的因素:
孔洞缺陷(尺寸大小、形狀和位置分布等),疲勞斷裂試樣90%以上都是在孔洞處萌生裂紋。通過(guò)對疲勞斷口的sEM觀(guān)察判定疲勞裂紋的萌生區域,再利用圖像分析軟件對疲勞源處的缺陷特征做定量處理,說(shuō)明了臨近表面處孔洞尺寸的增加會(huì )縮短疲勞壽命。
翻砂澆鑄鋁鑄件的非金屬硬點(diǎn),混入合金液表面的氧化物,混入了合金液同不怕火磚產(chǎn)生反應的混合物,混入合金液與涂料的反應生成物,鑄造時(shí)不把合金液表面的氧化物舀入勺內,清理鐵坩堝表面的氧化物后,再上涂料,清理勺子等工具上的氧化物,使用與合金不產(chǎn)生反應涂料,要使用和鋁合金不發(fā)生反應的,不怕火磚和灰漿,例如氧化物鋁質(zhì)磚,定期替換爐襯磚,應該用與鋁合金不發(fā)生反應的涂料。
翻砂澆鑄鋁鑄件在具有孔洞、氧化膜等缺陷中,這些缺陷成為了引起疲勞失效的主要因素。A356鑄造鋁合金的微觀(guān)孔洞和組織、成分、共晶相形貌)對疲勞性能的影響,指出在鑄件孔洞缺陷很少時(shí),疲勞性能主要受氧化膜和微觀(guān)組織影響。
晶粒大小、孔洞和非金屬夾雜物等對疲勞裂紋萌生過(guò)程和s一N曲線(xiàn)形狀的影響。不同夾雜物對A356一T6鑄造鋁合金疲勞性能的影響(孔洞類(lèi)缺陷得控制),提出基于微觀(guān)組織(樹(shù)枝晶大小、大si粒子尺寸、大孔尺寸、大氧化物尺寸和孔洞離表面的距離)的高周疲勞裂紋萌生和擴展模型,計算出不同應力條件下的疲勞壽命。
翻砂澆鑄鋁鑄件鑄造過(guò)程中各類(lèi)元素的影響:
1、鈦:可細化晶體團組織,增進(jìn)習性,下降合金熱裂傾響。對此鋁合金壓鑄產(chǎn)品包裝而言,重要的是衛護里頭的貨物,然則現時(shí)包裝盒外觀(guān)的精巧也是咱倆須要考慮的。
2、鋅:鋅可提升流動(dòng)性,有增無(wú)減熱脆性,穩中有降不怕蝕性。
3、錳:錳在鋁合金中能打折扣鐵的不好的熏陶,將鐵片狀化成針片狀團隊變?yōu)榧毭艿木ЯF伙,5%適中。
4、鐵:當鐵含量在勞動(dòng)上6%以下時(shí),可減輕粘附胎具。
5、硅:在鋁合金中著(zhù)重因素,它能改良合金的鑄造通性,硅與鋁能結節固熔體。
6、鎂:可三改一增增加度和退讓點(diǎn),切削加工性,不易腐蝕性。
7、鎳:可增進(jìn)強度和硬度,下滑不怕蝕性,與鐵有毫無(wú)二致效驗。
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