铝、镁合金真空低压消失模壳型铸造的缺陷分析

分析了采用泡沫模用精密铸造制壳,并用真空低压浇注成形铝、镁合金铸件的典型缺陷(主要是浇不足和冷隔、孔洞及粘砂缺陷)的行貌特征和形成机理,并提出相应的防治措施。结果表明,浇不足和冷隔缺陷主要由金属液充型速度慢、充型动力不足、浇注温度低等原因造成;孔洞缺陷主要由金属液浇注速度过快、保压压力小或保压时间短,浇注温度高,浇注系统设计不合理及型壳透气性差等原因造成。粘砂缺陷主要由型壳强度低、充型压力和真空度过大、造型型砂粒径大和激冷效果差等原因所致。     

真空低压消失模壳型铸件表面质量改善研究

系统地考察了泡沫模表面质量、型壳表面质量以及金属与铸型间的润湿等因素对铸件表面质量的影响规律,并提出相应的改善措施.结果表明:泡沫模珠粒间的沟槽对型壳及铸件表面质量造成较大的影响.通过在泡沫模表面涂挂光洁剂,可以显著提高型壳和铸件的表面质量.增大泡沫模的密度也可以提高铸件的表面质量.涂料性能对铸件表面质量也有很大影响,硅溶胶型壳强度高、表面质量较好;随着粉料目数的增大,铸件表面质量不断提高.由于金属液与型腔不润湿,型腔与金属液间气膜的存在会对铸件表面质量有一定的影响,应设法消除或削弱气膜;采用真空和压力下浇注,可以减小气膜,提高铸件表面质量.     

消失模壳型铸造的高强型壳研究

型壳制备是消失模壳型铸造的关键技术之一.针对硅溶胶型壳干燥慢、湿强度低的问题,试验研究了添加有机低温粘结剂后的型壳性能.试验结果表明:撒砂材料添加有机粘结剂粉末能够提高型壳的湿强度,其中聚乙烯醇(PVA)的提高幅度最大,达到20%,然后依次为糊精、羧甲基纤维素钠(CMC)、α淀粉,提高幅度分别达到11.3%、9.4%、5.0%.     

真空低压消失模壳型铸造和消失模铸造铝合金组织和性能对比

利用光学显微镜(OM)、扫错电镜(SEM)等对真空低压消失模壳型铸造和消失模铸造A356铝合金的组织和性能进行对比分析。结果表明:真空低压消失模壳型铸造A356铝合金组织比消失模铸造A356铝合金组织细小、致密,其初生相晶粒尺寸和共晶硅尺寸都远小于消失模铸造铝合金的,孔隙率低于消失模铸造铝合金的、密度高于消失模铸造铝合金的。真空低压消失模壳型铸造A356合金的拉伸断裂方式以韧性断口为主,消失模铸造铝合金的断裂方式以脆性断口为主;铸件经T6热处理后的抗拉强度、伸长率和布氏硬度分别达到278.27 MPa、8.10%和93.1HB,较消失模铸件的分别提高了20.2%、166.4%和17.6%;其铸件表面质量也优于消失模铸件的表面质量。     

铝合金真空低压消失模壳型铸造工艺参数研究

研究了铝合金真空低压消失模壳型铸造工艺参数与铸件充型能力、内部质量的关系。结果表明,铸件的充型能力与浇注温度、充气流量、真空度、充气压力成正比;相比真空度和充气压力,充气流量与浇注温度对铸件充型能力的影响更为显著。工艺参数对薄壁铸件充型能力的影响要大于厚壁铸件;铸件孔隙率随浇注温度的提高先降低后升高,随着充气流量、充气压力、真空度的增大而降低,而密度则随各工艺参数的增大而增大。真空低压消失模壳型优化的工艺参数:浇注温度为720~750℃,充气流量为12~19m3/h,真空度为-0.03~-0.04MPa,充气压力为0.03~0.04MPa。     

消失模壳型铸造A356铸态和T6态铝合金的组织、性能及拉伸断口(英文)

对采用消失模壳型铸造制备的A356铝合金在铸态和T6热处理态下的微观组织、拉伸性能以及拉伸断口进行了研究,并与消失模铸造A356铝合金进行了对比分析。结果表明:消失模壳型铸造A356铝合金组织主要有α(Al)初生相、共晶硅相以及Mg2Si相组成。经过T6热处理后,共晶硅形貌更加球化,均匀地分布于晶界处;且共晶硅粒子的平均长度、宽度和长宽比都比铸态条件下的小。与消失模铸造相比,组织中的初生相和共晶硅相都明显细化。经T6处理后,消失模壳型铸造A356合金的力学性能得到明显提高,其中抗拉强度、延伸率和布氏硬度分别达到260.53MPa、6.15%和86.0,其与消失模铸造相比具有明显优势。此外,消失模壳型铸造A356铝合金拉伸断口为具有准解理面和韧窝形貌的混合断口,最终表现为穿晶断裂模式。而消失模铸造A356铝合金拉伸断口为明显的脆性断口。