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铸铝合金过烧、变形问题探讨

2010年12月 包头职业技术学院学报 December.2010 第11卷第4期 JOURNALOFBAOTOU VOCATIONALTECHNICALCOLLEGE V01.11.No.4 铸铝合金过烧、变形问题探讨 刘翠梅高美兰 (包头职业技术学院材料工程系,内蒙古包头014030) 摘要:对ZLl01和ZIQ—l两种铸铝件在热处理过程中出现的过烧、变形问题进行了分析研究和 工艺试验,最终通过工艺改进解决了过烧、变形等问题。 关键词:铸铝合金;变形;过烧;探讨 ZLl01和ZLQ一1铸铝合金件在淬火时效热处均匀性测试,结果显示各测温点最大温差为7℃以 理过程中有时会出现不同程度的过烧、变形,轻者铸 内,说明铝件加热炉是能够满足淬火温度要求的,铝 件表面颜色发黑、变形,重者铸件的棱角溶化、表面 件过烧也不是由炉子引起的。 伴随着结瘤。过烧一经出现将严重恶化材料的组织 2.4关于淬火冷却介质温度的影响 和性能,一般无法挽救,变形对于铸件来说也很难校 选用相同零件不同熔炼炉号的ZLQ一1铝合 正,意味着报废。因此,找出该铸铝件过烧、变形的 金,用不同温度的水做淬火试验,淬火水温分别选 原因,采取防范措施是亟待研究解决的课题。 30℃、50℃、80℃,结果80℃水温淬火的零件均出现 l原因分析 了表面发黑和变形的现象。说明铝件变形不是由淬 通常铝合金热处理出现过热过烧都是因加热温 火水温过低引起的。 度过高或炉温局部温度偏高造成;出现变形除了温 2.5化学成分分析 度偏高外还与淬火时冷却过快有关、与零件之间相 我们对不同熔炼炉号、同一热处理炉的过烧和 互挤压有关。除此之外材料中存在较多低熔点杂质 未过烧铸铝件做了化学成分分析,发现过烧铝件的 元素也会造成过热、过烧。以上问题需要从淬火温 Mg含量都在标准规定的上线0.38%~0.4%,也就 度、冷却介质温度、炉温均匀性、零件装夹方式以及 说过烧与含量偏高有一定关系。Mg在AL—Si—Mg 材料的化学成分等方面逐项加以排查,才能找出真 系合金中既是一个强化的元素,同时又能降低合金 正原因,需要对其进行理化分析、测试。 的熔点,当铸铝件成分偏析严重时,低熔点共晶体 2测试和试验 a+si+Mg:Si富集的区域即是合金局部过烧的区 2.1淬火温度选择依据 域,在正常淬火温度下低熔点共晶开始熔化,该区域 ZLl01和ZLQ一1的淬火温度是按照GB/受热局部膨胀,反映到铸件表面就会起泡(结瘤)。 T1173和专用技术标准规定的温度选择的,均为 有关资料表明:由材料原因出现的过热过烧是 (535±5)℃,在此温度淬火应该是安全可靠的,不低熔点杂质元素、低熔点共晶体的存在造成的,热处 会出现过热、过烧。 理固熔时采用分级加热是可以预防的。分级加热的 2.2零件装夹采用专用夹具分层摆放 优点是:当有缺陷的材料在固熔温度以下做充分预 零件装夹采用专用夹具分层摆放,没有出现相 热时可将低熔点共晶体区域的偏聚元素有机会进行 互挤压情况,同时夹具距离加热炉电热元件有足够 充分扩散,从而减少了偏聚现象,待再次加热到固熔 的安全距离,不会因靠的太近引起过热。 温度时就避免了过热过烧。 2.3炉温均匀性测试 3淬火工艺改进 铝合金热处理用的加热炉为炉门朝下的立式电

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