1、 廣東工業(yè)大學(xué)廣東工業(yè)大學(xué) 材料與能源學(xué)院材料與能源學(xué)院 劉可如劉可如 教材：壓鑄工藝與模具設(shè)計(jì)教材：壓鑄工藝與模具設(shè)計(jì) 楊裕國(guó)楊裕國(guó) 參考書(shū)：壓鑄工藝及模具參考書(shū)：壓鑄工藝及模具 賴(lài)華清賴(lài)華清 砂型砂型鑄造鑄造 金屬型鑄造金屬型鑄造 特種鑄造特種鑄造 壓力鑄造壓力鑄造 重力重力鑄造鑄造 低壓鑄造低壓鑄造 熔模鑄造熔模鑄造 陶瓷型陶瓷型鑄造鑄造 連續(xù)鑄造連續(xù)鑄造 離心鑄造離心鑄造 真空鑄造真空鑄造 一、壓鑄的實(shí)質(zhì)及工藝過(guò)程一、壓鑄的實(shí)質(zhì)及工藝過(guò)程v壓力鑄造概念壓力鑄造概念: : 將溶融將溶融的的合金在高合金在高壓、壓、高速高速條條件下充型件下充型并并在高在高壓壓下下冷卻冷卻凝固成型的一凝固成型

2、的一種種精密精密鑄造鑄造方法方法, , 簡(jiǎn)稱(chēng)簡(jiǎn)稱(chēng)壓鑄壓鑄。它的。它的最終產(chǎn)最終產(chǎn)品是品是壓鑄壓鑄件件。v 壓鑄過(guò)程壓鑄過(guò)程二、壓鑄的特點(diǎn)二、壓鑄的特點(diǎn) 高速充填高速充填: :通常通常澆澆口速度口速度達(dá)達(dá)30306060m/sm/s之之間；間； 充填充填時(shí)間時(shí)間很短很短: :通常通常為為0.010.010.030.03s s之之間；間； 高高壓壓充填充填: : 5 1500MPa ；1.1.金屬液在壓鑄模內(nèi)金屬液在壓鑄模內(nèi)的冷卻速度快的冷卻速度快。一、一、優(yōu)點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)：可以制造形狀復(fù)雜、輪廓清晰、薄壁深腔的金可以制造形狀復(fù)雜、輪廓清晰、薄壁深腔的金屬零件；屬零件；一、一、優(yōu)點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)：壓鑄件的尺寸精

3、度高，表面粗糙度值低，互換壓鑄件的尺寸精度高，表面粗糙度值低，互換性好；性好；尺寸精度可達(dá)尺寸精度可達(dá)IT11IT13級(jí)，最高可達(dá)級(jí)，最高可達(dá)IT9級(jí)；表級(jí)；表面粗糙度達(dá)面粗糙度達(dá)Ra0.83.2m。材料利用率高；材料利用率高；壓鑄件一般不再進(jìn)行機(jī)械加工（或加工量很小，壓鑄件一般不再進(jìn)行機(jī)械加工（或加工量很小，只需經(jīng)過(guò)少量的機(jī)械加工）即可裝配使用。其材只需經(jīng)過(guò)少量的機(jī)械加工）即可裝配使用。其材料利用率約為料利用率約為60%-80%，毛坯利用率達(dá)，毛坯利用率達(dá)90%。一、一、優(yōu)點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)：可以直接嵌鑄其他材料的嵌件；可以直接嵌鑄其他材料的嵌件；壓鑄件組織致密，有較高的強(qiáng)度和硬度；壓鑄件組織致密，有

4、較高的強(qiáng)度和硬度；由于金屬液是在高壓下凝固的，且因充填時(shí)間很由于金屬液是在高壓下凝固的，且因充填時(shí)間很短，冷卻速度極快，故在壓鑄件上靠近表面的一短，冷卻速度極快，故在壓鑄件上靠近表面的一層金屬的晶粒較細(xì)、組織致密，因此壓鑄件表面層金屬的晶粒較細(xì)、組織致密，因此壓鑄件表面硬度高而且具有良好的耐磨性和耐蝕性。硬度高而且具有良好的耐磨性和耐蝕性。壓鑄件壓鑄件抗拉強(qiáng)度比一般砂型鑄造提高抗拉強(qiáng)度比一般砂型鑄造提高25%30%。一、一、優(yōu)點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)：易實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化生產(chǎn)、生產(chǎn)率高。易實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化生產(chǎn)、生產(chǎn)率高。在所有鑄造方法中，壓鑄是一種生產(chǎn)率最高的方在所有鑄造方法中，壓鑄是一種生產(chǎn)率最高的方法。法。一般冷室壓鑄

5、機(jī)平均每班可壓鑄一般冷室壓鑄機(jī)平均每班可壓鑄600700次。次。另外壓鑄模具壽命長(zhǎng)，一副壓鑄模具，壓鑄鋁合另外壓鑄模具壽命長(zhǎng)，一副壓鑄模具，壓鑄鋁合金其壽命可達(dá)幾十萬(wàn)次，甚至上百萬(wàn)次。金其壽命可達(dá)幾十萬(wàn)次，甚至上百萬(wàn)次。 二、二、缺點(diǎn)缺點(diǎn)：壓鑄件常有氣孔及氧化夾雜物存在；壓鑄件常有氣孔及氧化夾雜物存在；壓鑄時(shí)由于金屬液的充填速度極快，型腔中的氣壓鑄時(shí)由于金屬液的充填速度極快，型腔中的氣體很難完全排出，從而產(chǎn)生氣孔，降低了壓鑄件體很難完全排出，從而產(chǎn)生氣孔，降低了壓鑄件的質(zhì)量。另外，高溫時(shí)氣孔內(nèi)的氣體膨脹會(huì)使壓的質(zhì)量。另外，高溫時(shí)氣孔內(nèi)的氣體膨脹會(huì)使壓鑄件表面鼓泡。鑄件表面鼓泡。故壓鑄件一般不能

6、進(jìn)行熱處理，故壓鑄件一般不能進(jìn)行熱處理，也不宜在高溫下工作。也不宜在高溫下工作。二、二、缺點(diǎn)：缺點(diǎn)：不適合小批量生產(chǎn)；不適合小批量生產(chǎn)；主要原因是壓鑄機(jī)和壓鑄模費(fèi)用昂貴，小批量生主要原因是壓鑄機(jī)和壓鑄模費(fèi)用昂貴，小批量生產(chǎn)不經(jīng)濟(jì)。產(chǎn)不經(jīng)濟(jì)。壓鑄件尺寸受到一定限制；壓鑄件尺寸受到一定限制；受到壓鑄機(jī)鎖模力及其裝模尺寸的限制，不能壓受到壓鑄機(jī)鎖模力及其裝模尺寸的限制，不能壓鑄大型的壓鑄件。對(duì)內(nèi)凹復(fù)雜的鑄件，壓鑄生產(chǎn)鑄大型的壓鑄件。對(duì)內(nèi)凹復(fù)雜的鑄件，壓鑄生產(chǎn)也較為困難。也較為困難。二、二、缺點(diǎn)：缺點(diǎn)：壓鑄合金種類(lèi)受到限制，目前主要用來(lái)壓鑄鋅壓鑄合金種類(lèi)受到限制，目前主要用來(lái)壓鑄鋅合金、鋁合金、鎂合金

7、及銅合金。合金、鋁合金、鎂合金及銅合金。由于壓鑄模具受到使用溫度的限制，高熔點(diǎn)合金由于壓鑄模具受到使用溫度的限制，高熔點(diǎn)合金（如黑色金屬）會(huì)大大降低壓鑄模具的使用壽命，（如黑色金屬）會(huì)大大降低壓鑄模具的使用壽命，難于用于實(shí)際生產(chǎn)。難于用于實(shí)際生產(chǎn)。三、壓鑄工藝的應(yīng)用范圍三、壓鑄工藝的應(yīng)用范圍 壓鑄是一種高效率、少無(wú)切削的金屬成形方法。其壓鑄壓鑄是一種高效率、少無(wú)切削的金屬成形方法。其壓鑄工藝主要用于汽車(chē)、電氣儀表、電信器材、航空航天、工藝主要用于汽車(chē)、電氣儀表、電信器材、航空航天、醫(yī)療器械及輕工日用五金等行業(yè)。醫(yī)療器械及輕工日用五金等行業(yè)。 其中汽車(chē)和摩托車(chē)制造業(yè)是最主要的應(yīng)用領(lǐng)域，汽車(chē)約其中

8、汽車(chē)和摩托車(chē)制造業(yè)是最主要的應(yīng)用領(lǐng)域，汽車(chē)約占占70%，摩托車(chē)約占，摩托車(chē)約占10%。三、壓鑄工藝的應(yīng)用范圍三、壓鑄工藝的應(yīng)用范圍 可壓鑄的零件大體上可分為六類(lèi)：可壓鑄的零件大體上可分為六類(lèi)：1、圓蓋類(lèi)、圓蓋類(lèi)-表蓋、機(jī)蓋、底盤(pán)等。表蓋、機(jī)蓋、底盤(pán)等。2、圓盤(pán)類(lèi)、圓盤(pán)類(lèi)-號(hào)盤(pán)座等。號(hào)盤(pán)座等。3、圓環(huán)類(lèi)、圓環(huán)類(lèi)-接插件、軸承保持器、方向盤(pán)等。接插件、軸承保持器、方向盤(pán)等。4、筒體類(lèi)、筒體類(lèi)-導(dǎo)管、殼體形狀的罩殼、儀表蓋、化油器等。導(dǎo)管、殼體形狀的罩殼、儀表蓋、化油器等。5、多孔缸體、殼體類(lèi)、氣缸蓋、油泵等。、多孔缸體、殼體類(lèi)、氣缸蓋、油泵等。6、特殊形狀類(lèi)、特殊形狀類(lèi)-葉輪、喇叭等。葉輪、喇叭等

9、。1838年：壓鑄法生產(chǎn)鉛字年：壓鑄法生產(chǎn)鉛字1905年：年： 用于工業(yè)生產(chǎn)的壓鑄機(jī)用于工業(yè)生產(chǎn)的壓鑄機(jī)1907年：年： 鵝頸式氣壓壓鑄機(jī)（生產(chǎn)鋁合金鑄件）鵝頸式氣壓壓鑄機(jī)（生產(chǎn)鋁合金鑄件）1902年：年： 冷室壓鑄機(jī)冷室壓鑄機(jī)1927年：年： 立式冷室壓鑄機(jī)立式冷室壓鑄機(jī)1958年：年： 真空壓鑄真空壓鑄1966年：年： 提出精、速、密壓鑄法，出現(xiàn)雙沖頭壓鑄提出精、速、密壓鑄法，出現(xiàn)雙沖頭壓鑄1969年：年： 提出充氧壓鑄提出充氧壓鑄70年代到現(xiàn)在，則是電子技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)加速用于壓鑄工藝與設(shè)備的大發(fā)展階段。年代到現(xiàn)在，則是電子技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)加速用于壓鑄工藝與設(shè)備的大發(fā)展階段。數(shù)控壓鑄機(jī)、

10、計(jì)算機(jī)控制壓鑄柔性單元及系統(tǒng)數(shù)控壓鑄機(jī)、計(jì)算機(jī)控制壓鑄柔性單元及系統(tǒng)(壓鑄壓鑄FMC及及FMS)和壓鑄工藝與設(shè)備和壓鑄工藝與設(shè)備計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)(CAD)的出現(xiàn)，標(biāo)志著壓鑄生產(chǎn)開(kāi)始從經(jīng)驗(yàn)操作轉(zhuǎn)變到科學(xué)控制新的出現(xiàn)，標(biāo)志著壓鑄生產(chǎn)開(kāi)始從經(jīng)驗(yàn)操作轉(zhuǎn)變到科學(xué)控制新階段，從而使壓鑄件的質(zhì)量、自動(dòng)化程度及勞動(dòng)生產(chǎn)率都得到極大的提高。階段，從而使壓鑄件的質(zhì)量、自動(dòng)化程度及勞動(dòng)生產(chǎn)率都得到極大的提高。我國(guó)的壓鑄起步于我國(guó)的壓鑄起步于20世紀(jì)世紀(jì)40年代，目前，國(guó)產(chǎn)壓鑄機(jī)從一般小型到大型的壓鑄機(jī)均年代，目前，國(guó)產(chǎn)壓鑄機(jī)從一般小型到大型的壓鑄機(jī)均有生產(chǎn)。有生產(chǎn)。1. 壓鑄壓力和壓鑄速度壓鑄壓力和壓鑄

11、速度 高壓、高速充填是壓鑄的特點(diǎn)，因此需要對(duì)壓高壓、高速充填是壓鑄的特點(diǎn)，因此需要對(duì)壓力和速度在壓鑄過(guò)程中的變化和作用加以分析。力和速度在壓鑄過(guò)程中的變化和作用加以分析。1. 壓鑄壓力和壓鑄速度（壓鑄壓力和壓鑄速度（P30P33）一、壓鑄壓力一、壓鑄壓力壓鑄壓力在壓鑄工藝中是主要參數(shù)之一。壓鑄壓力在壓鑄工藝中是主要參數(shù)之一。壓鑄壓力壓鑄壓力可以用可以用壓射力壓射力和和壓射比壓壓射比壓兩種形式表示。壓射力來(lái)自于高壓泵。兩種形式表示。壓射力來(lái)自于高壓泵。壓射力的計(jì)算公式：壓射力的計(jì)算公式：Fy=pgAD Fy -壓射力（壓射力（N）Pg -液壓系統(tǒng)的管路工作壓力（液壓系統(tǒng)的管路工作壓力（Pa）AD

12、 -壓鑄機(jī)壓射缸活塞的截面積（壓鑄機(jī)壓射缸活塞的截面積（m2）壓射比壓的計(jì)算公式：壓射比壓的計(jì)算公式： pb = Fy /Ad Pb -壓射比壓（壓射比壓（ Pa） Fy -壓射力（壓射力（N） Ab -壓射沖頭的截面積（壓射沖頭的截面積（m2）壓射比壓可以通過(guò)調(diào)整壓射力和壓室內(nèi)徑來(lái)實(shí)現(xiàn)。壓射比壓可以通過(guò)調(diào)整壓射力和壓室內(nèi)徑來(lái)實(shí)現(xiàn)。在壓鑄過(guò)程中，作用在液態(tài)金屬上的壓射比壓并不是一在壓鑄過(guò)程中，作用在液態(tài)金屬上的壓射比壓并不是一個(gè)常數(shù)，而是隨壓射階段的變化面改變。個(gè)常數(shù)，而是隨壓射階段的變化面改變。液態(tài)金屬在壓室與壓鑄模中的運(yùn)動(dòng)可分為四個(gè)階段：液態(tài)金屬在壓室與壓鑄模中的運(yùn)動(dòng)可分為四個(gè)階段： 第一

13、階段第一階段 慢速封孔階段。慢速封孔階段。 第二階段第二階段 充填階段。充填階段。 第三階段第三階段 增壓階段。增壓階段。 第四階段第四階段 持壓階段。持壓階段。故：在壓鑄過(guò)程中作用在熔融合金上的壓力以?xún)煞N不同的故：在壓鑄過(guò)程中作用在熔融合金上的壓力以?xún)煞N不同的形式和作用出現(xiàn)：形式和作用出現(xiàn)：（1）熔融合金在流動(dòng)過(guò)程中的流體動(dòng)壓力，其作用主要是）熔融合金在流動(dòng)過(guò)程中的流體動(dòng)壓力，其作用主要是完成充填和成形過(guò)程；完成充填和成形過(guò)程；（2）在充填結(jié)束后，以流體靜壓力的形式出現(xiàn)最終壓力，）在充填結(jié)束后，以流體靜壓力的形式出現(xiàn)最終壓力，其作用是對(duì)凝固過(guò)程中的合金進(jìn)行其作用是對(duì)凝固過(guò)程中的合金進(jìn)行“壓實(shí)

14、壓實(shí)”。壓鑄速度有：壓鑄速度有：壓射速度壓射速度和和充填速度充填速度。壓射速度壓射速度-是指壓鑄機(jī)壓射缸內(nèi)的液壓推動(dòng)壓射沖頭是指壓鑄機(jī)壓射缸內(nèi)的液壓推動(dòng)壓射沖頭前進(jìn)的速度。分為前進(jìn)的速度。分為低速低速和和高速高速兩個(gè)階段，通過(guò)壓鑄機(jī)壓兩個(gè)階段，通過(guò)壓鑄機(jī)壓射速度調(diào)節(jié)閥可實(shí)現(xiàn)無(wú)級(jí)調(diào)速。射速度調(diào)節(jié)閥可實(shí)現(xiàn)無(wú)級(jí)調(diào)速。 高速壓射速度由表高速壓射速度由表4-6確定填充時(shí)間后，按公式（確定填充時(shí)間后，按公式（4-5）計(jì)算。計(jì)算。充填速度充填速度（內(nèi)澆口速度）（內(nèi)澆口速度）-是指液態(tài)金屬在壓力作用是指液態(tài)金屬在壓力作用下，通過(guò)內(nèi)澆道進(jìn)入型腔的線(xiàn)速度。下，通過(guò)內(nèi)澆道進(jìn)入型腔的線(xiàn)速度。 速度和壓力是密切相關(guān)的工

15、藝參數(shù)，除要有適當(dāng)?shù)谋葔核俣群蛪毫κ敲芮邢嚓P(guān)的工藝參數(shù)，除要有適當(dāng)?shù)谋葔和?，還須正確選擇速度。充填速度是根據(jù)合金的特性和外，還須正確選擇速度。充填速度是根據(jù)合金的特性和鑄件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)來(lái)確定。鑄件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)來(lái)確定。 影響充填速度有三個(gè)因素：影響充填速度有三個(gè)因素：壓射速度壓射速度、比壓比壓和和內(nèi)澆道的內(nèi)澆道的截面面積截面面積。 充填速度的計(jì)算公式：充填速度的計(jì)算公式：由上式可見(jiàn)：充由上式可見(jiàn)：充填速度與壓射比填速度與壓射比壓的平方根成正壓的平方根成正比，而與金屬重比，而與金屬重度的平方根成反度的平方根成反比。比。故：壓射比故：壓射比壓大，充填速度壓大，充填速度就高；金屬重度就高；金屬重度大，充填

16、速度就大，充填速度就低。低。 壓鑄的過(guò)程是十分復(fù)雜，它涉及流體動(dòng)力學(xué)問(wèn)題和熱力壓鑄的過(guò)程是十分復(fù)雜，它涉及流體動(dòng)力學(xué)問(wèn)題和熱力學(xué)問(wèn)題，并且與許多因素有關(guān)，如金屬液的成分、粘度、學(xué)問(wèn)題，并且與許多因素有關(guān)，如金屬液的成分、粘度、表面張力、重度及結(jié)晶溫度，鑄件的結(jié)構(gòu)形狀，澆口的表面張力、重度及結(jié)晶溫度，鑄件的結(jié)構(gòu)形狀，澆口的位置、形狀及大小，壓射比壓、壓射速度，澆注系統(tǒng)，位置、形狀及大小，壓射比壓、壓射速度，澆注系統(tǒng)，模具溫度等。這些因素又是動(dòng)態(tài)的，相互影響的；模具溫度等。這些因素又是動(dòng)態(tài)的，相互影響的； 高溫金屬液壓入溫度較低的壓鑄模澆注系統(tǒng)內(nèi)時(shí)，金屬高溫金屬液壓入溫度較低的壓鑄模澆注系統(tǒng)內(nèi)時(shí)，

17、金屬液與模具之間就產(chǎn)生各種形式的熱交換。金屬液失去熱液與模具之間就產(chǎn)生各種形式的熱交換。金屬液失去熱量，溫度降低；模具得到了熱量，溫度提高。金屬液溫量，溫度降低；模具得到了熱量，溫度提高。金屬液溫度降低表面張力增大，粘度增大，流動(dòng)性降低。當(dāng)它們度降低表面張力增大，粘度增大，流動(dòng)性降低。當(dāng)它們超過(guò)某一限度時(shí)，鑄件就會(huì)產(chǎn)生輪廓不清晰、冷隔、流超過(guò)某一限度時(shí)，鑄件就會(huì)產(chǎn)生輪廓不清晰、冷隔、流紋、夾渣等鑄造缺陷；紋、夾渣等鑄造缺陷； 此外，金屬液充填型腔時(shí)還受到各種阻力的影此外，金屬液充填型腔時(shí)還受到各種阻力的影響，而且響，而且充填速度充填速度越大受到的阻力也越大。金越大受到的阻力也越大。金屬液進(jìn)入型

18、腔時(shí)，首先受到型腔內(nèi)氣體的阻力，屬液進(jìn)入型腔時(shí)，首先受到型腔內(nèi)氣體的阻力，排氣不良的鑄型與排氣良好的鑄型相比，在充排氣不良的鑄型與排氣良好的鑄型相比，在充填金屬液時(shí)，前者的充填速度只有后者的一半。填金屬液時(shí)，前者的充填速度只有后者的一半。其次，金屬液充填型腔過(guò)程中碰到型壁和型芯其次，金屬液充填型腔過(guò)程中碰到型壁和型芯時(shí)也將受到較大的阻力，能量損失較大。時(shí)也將受到較大的阻力，能量損失較大。（一）、噴射填充理論（一）、噴射填充理論它是在研究鋅合金的壓鑄而它是在研究鋅合金的壓鑄而得出的。得出的。條件：條件：S/A（1/31/4），）， v內(nèi)內(nèi)=0.515m/s.S-內(nèi)澆口截面積內(nèi)澆口截面積, A型腔

19、型腔截面積截面積 噴射填充理論費(fèi)羅梅爾認(rèn)為該噴射填充理論費(fèi)羅梅爾認(rèn)為該填充理論分為兩個(gè)階段：填充理論分為兩個(gè)階段：噴射噴射階段和渦流階段階段和渦流階段。缺點(diǎn)：渦流。缺點(diǎn)：渦流中容易卷入空氣及涂料燃燒產(chǎn)中容易卷入空氣及涂料燃燒產(chǎn)生的氣體生的氣體 。（二）、全壁厚填充（二）、全壁厚填充理論理論是在研究鋁合金壓鑄是在研究鋁合金壓鑄時(shí)時(shí)得出的。得出的。條件：條件：v內(nèi)內(nèi)0.3m/s. /t(2/31/2) -內(nèi)澆口厚度，內(nèi)澆口厚度， t-壓鑄件厚度。壓鑄件厚度。 全壁厚填充理論勃蘭特認(rèn)為：金屬液經(jīng)全壁厚填充理論勃蘭特認(rèn)為：金屬液經(jīng)內(nèi)澆口進(jìn)入型腔后，即擴(kuò)展至型壁，后內(nèi)澆口進(jìn)入型腔后，即擴(kuò)展至型壁，后沿整

20、個(gè)型壁截面向前填充，直到充滿(mǎn)為沿整個(gè)型壁截面向前填充，直到充滿(mǎn)為止。優(yōu)點(diǎn)：填充速度低，不產(chǎn)生渦流，止。優(yōu)點(diǎn)：填充速度低，不產(chǎn)生渦流，利于氣體排出，減少了氣孔與疏松利于氣體排出，減少了氣孔與疏松 （三）、三階段填充理論（三）、三階段填充理論認(rèn)為填充過(guò)程包含力學(xué)、熱力學(xué)和液體力學(xué)因素?？煞譃槿齻€(gè)階段：認(rèn)為填充過(guò)程包含力學(xué)、熱力學(xué)和液體力學(xué)因素?？煞譃槿齻€(gè)階段：（1 1）受內(nèi)澆口截面限制的金屬射入型腔后，首先沖擊對(duì)面型壁，沿型腔）受內(nèi)澆口截面限制的金屬射入型腔后，首先沖擊對(duì)面型壁，沿型腔表面向各方向擴(kuò)展，并形成壓鑄件表面的薄殼層，在型腔轉(zhuǎn)角處會(huì)產(chǎn)表面向各方向擴(kuò)展，并形成壓鑄件表面的薄殼層，在型腔轉(zhuǎn)角

21、處會(huì)產(chǎn)生渦流。生渦流。第一階段是影響鑄件表面質(zhì)量第一階段是影響鑄件表面質(zhì)量。 （2 2）后續(xù)金屬液沉積在薄殼層的空間里，直到填滿(mǎn)，凝固層逐漸向內(nèi)延）后續(xù)金屬液沉積在薄殼層的空間里，直到填滿(mǎn)，凝固層逐漸向內(nèi)延伸，液相逐漸減少。伸，液相逐漸減少。第二階段是影響鑄件的硬度第二階段是影響鑄件的硬度 。（3 3）金屬液完全充滿(mǎn)型腔后，與澆注系統(tǒng)和壓室構(gòu)成一個(gè)封閉的水力學(xué)）金屬液完全充滿(mǎn)型腔后，與澆注系統(tǒng)和壓室構(gòu)成一個(gè)封閉的水力學(xué)系統(tǒng)，在壓力作用下，補(bǔ)充熔融的金屬，壓實(shí)壓鑄件。系統(tǒng)，在壓力作用下，補(bǔ)充熔融的金屬，壓實(shí)壓鑄件。第三階段是影第三階段是影響鑄件的強(qiáng)度響鑄件的強(qiáng)度。 三階段充填理論三階段充填理論與

22、與噴射充填理論噴射充填理論的實(shí)驗(yàn)結(jié)果基的實(shí)驗(yàn)結(jié)果基本一致，本一致，全壁厚充填理論全壁厚充填理論只在特定的條件下才只在特定的條件下才出現(xiàn)。出現(xiàn)。 由于壓鑄過(guò)程中充填鑄型是在極短的時(shí)間內(nèi)完由于壓鑄過(guò)程中充填鑄型是在極短的時(shí)間內(nèi)完成的，并且金屬液有些是不連續(xù)的，另外，充成的，并且金屬液有些是不連續(xù)的，另外，充填過(guò)程還受壓鑄工藝參數(shù)、鑄件的結(jié)構(gòu)與形狀、填過(guò)程還受壓鑄工藝參數(shù)、鑄件的結(jié)構(gòu)與形狀、澆口的位置與大小、壓鑄合金性能等因素的影澆口的位置與大小、壓鑄合金性能等因素的影響，因此響，因此對(duì)充填理論一直存在著不同的看法。對(duì)充填理論一直存在著不同的看法。二、壓鑄過(guò)程中理想流態(tài)的獲得二、壓鑄過(guò)程中理想流態(tài)的

23、獲得 理想流態(tài)應(yīng)是：開(kāi)始時(shí)以低速?gòu)囊欢隧樞蛱畛洌懦隼硐肓鲬B(tài)應(yīng)是：開(kāi)始時(shí)以低速?gòu)囊欢隧樞蛱畛?，排出氣體，然后增加填充速度，充滿(mǎn)型腔，壓實(shí)壓鑄件氣體，然后增加填充速度，充滿(mǎn)型腔，壓實(shí)壓鑄件。三級(jí)壓鑄機(jī)：三級(jí)壓鑄機(jī)：一級(jí)壓射壓射沖頭慢速前進(jìn)，排出壓室的氣體，直至金屬液充滿(mǎn)壓室。一級(jí)壓射壓射沖頭慢速前進(jìn)，排出壓室的氣體，直至金屬液充滿(mǎn)壓室。二級(jí)壓射按壓鑄件的結(jié)構(gòu)、壁厚選擇適當(dāng)?shù)膲荷渌俣?，在金屬液不凝二?jí)壓射按壓鑄件的結(jié)構(gòu)、壁厚選擇適當(dāng)?shù)膲荷渌俣?，在金屬液不凝固的情況下，型腔基本充滿(mǎn)。固的情況下，型腔基本充滿(mǎn)。三級(jí)壓射是在充滿(mǎn)型腔的瞬間，壓射沖頭以高速、高壓施加在金屬液三級(jí)壓射是在充滿(mǎn)型腔的瞬間，壓射

24、沖頭以高速、高壓施加在金屬液上，使壓鑄件在靜壓力作用下凝固，以獲得表面光潔、輪廓清晰、內(nèi)上，使壓鑄件在靜壓力作用下凝固，以獲得表面光潔、輪廓清晰、內(nèi)部組織致密的壓鑄件。部組織致密的壓鑄件。三、影響壓鑄件氣孔率的因素三、影響壓鑄件氣孔率的因素 填充過(guò)程中渦流包卷氣體是壓鑄件產(chǎn)生氣孔的主填充過(guò)程中渦流包卷氣體是壓鑄件產(chǎn)生氣孔的主要原因，而且是難于避免要原因，而且是難于避免。型腔中的空氣、模具。型腔中的空氣、模具的涂料和沖頭潤(rùn)滑劑的燃燒或揮發(fā)所產(chǎn)生的氣體的涂料和沖頭潤(rùn)滑劑的燃燒或揮發(fā)所產(chǎn)生的氣體是其主要來(lái)源。是其主要來(lái)源。 壓鑄生產(chǎn)的三要素：壓鑄生產(chǎn)的三要素：壓鑄合金壓鑄合金、壓鑄模壓鑄模、壓鑄機(jī)壓

25、鑄機(jī)。 壓鑄合金的熔煉設(shè)備壓鑄合金的熔煉設(shè)備 金屬固體是由許多金屬固體是由許多晶粒晶粒組成的。而金屬液體是由許多組成的。而金屬液體是由許多原原子團(tuán)子團(tuán)所組成。所組成。 壓鑄合金應(yīng)有如下基本要求：壓鑄合金應(yīng)有如下基本要求：過(guò)熱溫度不高時(shí)具有較好的流動(dòng)性；過(guò)熱溫度不高時(shí)具有較好的流動(dòng)性；線(xiàn)收縮率和裂紋傾向性??；線(xiàn)收縮率和裂紋傾向性??；結(jié)晶溫度范圍小，防止壓鑄件產(chǎn)生過(guò)多的縮孔和縮松；結(jié)晶溫度范圍小，防止壓鑄件產(chǎn)生過(guò)多的縮孔和縮松；具有一定的高溫強(qiáng)度；具有一定的高溫強(qiáng)度；在常溫下有較高的強(qiáng)度；在常溫下有較高的強(qiáng)度；與模具型壁間產(chǎn)生物理與模具型壁間產(chǎn)生物理-化學(xué)作用的傾向性小，以減少粘化學(xué)作用的傾向性小

26、，以減少粘模和相互合金化；模和相互合金化；具有良好的加工性和一定的抗蝕性能。具有良好的加工性和一定的抗蝕性能。 壓鑄合金主要有：壓鑄合金主要有：鋁合金鋁合金、鋅合金鋅合金、鎂合金鎂合金、銅合金銅合金。一一 物理性能物理性能 二、機(jī)械性能二、機(jī)械性能 合金的機(jī)械性能是指它抵抗外力作用而表現(xiàn)出來(lái)的特性，合金的機(jī)械性能是指它抵抗外力作用而表現(xiàn)出來(lái)的特性，也稱(chēng)為也稱(chēng)為力學(xué)性能力學(xué)性能。一般以抗拉強(qiáng)度、。一般以抗拉強(qiáng)度、屈服強(qiáng)度屈服強(qiáng)度、塑性塑性、延延伸率伸率、斷面收縮率斷面收縮率、硬度硬度來(lái)衡量和反映金屬和合金的機(jī)械來(lái)衡量和反映金屬和合金的機(jī)械性能。性能。三、工藝性能三、工藝性能1 1流動(dòng)性流動(dòng)性 合

27、金的流動(dòng)性合金的流動(dòng)性，即指合金液充填型腔的能力，通常流動(dòng)，即指合金液充填型腔的能力，通常流動(dòng)性好的合金有利于壓鑄結(jié)構(gòu)復(fù)雜的薄壁鑄件，獲得尺寸性好的合金有利于壓鑄結(jié)構(gòu)復(fù)雜的薄壁鑄件，獲得尺寸精確，輪廓清晰的優(yōu)質(zhì)壓鑄件。精確，輪廓清晰的優(yōu)質(zhì)壓鑄件。 合金的物理性質(zhì)及結(jié)晶特點(diǎn)是決定流動(dòng)性好壞的內(nèi)因，合金的物理性質(zhì)及結(jié)晶特點(diǎn)是決定流動(dòng)性好壞的內(nèi)因，合金的結(jié)晶潛熱及熱容量小而導(dǎo)熱率大，且保持液態(tài)時(shí)合金的結(jié)晶潛熱及熱容量小而導(dǎo)熱率大，且保持液態(tài)時(shí)間短，合金的凝固溫度范圍大，則使合金液的流動(dòng)阻力間短，合金的凝固溫度范圍大，則使合金液的流動(dòng)阻力大；這都會(huì)降低其流動(dòng)性。大；這都會(huì)降低其流動(dòng)性。 從壓鑄工藝特點(diǎn)

28、來(lái)講，鑄型的導(dǎo)熱能力越差，合金液在從壓鑄工藝特點(diǎn)來(lái)講，鑄型的導(dǎo)熱能力越差，合金液在型腔中的流動(dòng)阻力越小，則合金液充填鑄型的能力就俞型腔中的流動(dòng)阻力越小，則合金液充填鑄型的能力就俞強(qiáng)。反之，型腔導(dǎo)熱系數(shù)俞大合金液冷卻俞快，充型性強(qiáng)。反之，型腔導(dǎo)熱系數(shù)俞大合金液冷卻俞快，充型性能就下降，采用模具（鑄型）溫控裝置及導(dǎo)熱系數(shù)小的能就下降，采用模具（鑄型）溫控裝置及導(dǎo)熱系數(shù)小的涂料，相對(duì)來(lái)說(shuō)，均能提高合金的流動(dòng)性。涂料，相對(duì)來(lái)說(shuō)，均能提高合金的流動(dòng)性。從澆注條件來(lái)講，提高澆注溫度可使合金液的熱容量增大，延長(zhǎng)了從澆注條件來(lái)講，提高澆注溫度可使合金液的熱容量增大，延長(zhǎng)了保持液態(tài)合金的時(shí)間，粘度減小，充型能力

29、增強(qiáng)。但澆注溫度過(guò)高，保持液態(tài)合金的時(shí)間，粘度減小，充型能力增強(qiáng)。但澆注溫度過(guò)高，合金液吸氣增多，氧化嚴(yán)重，鑄件的一次結(jié)晶組織粗大，容易產(chǎn)生合金液吸氣增多，氧化嚴(yán)重，鑄件的一次結(jié)晶組織粗大，容易產(chǎn)生縮孔、縮松、粘模等缺陷。第二，采用較高的壓射速度，可以改善縮孔、縮松、粘模等缺陷。第二，采用較高的壓射速度，可以改善合金液的充型能力。但是，應(yīng)該防止因速度過(guò)高而造成渦流包氣，合金液的充型能力。但是，應(yīng)該防止因速度過(guò)高而造成渦流包氣，影響鑄件質(zhì)量。第三，提高壓射壓力，也可使合金液的充型能力得影響鑄件質(zhì)量。第三，提高壓射壓力，也可使合金液的充型能力得到增強(qiáng)。到增強(qiáng)。 提高充型能力，改善流動(dòng)性的措施如下：

30、提高充型能力，改善流動(dòng)性的措施如下： 適當(dāng)調(diào)整合金的成分，嚴(yán)格控制合金液熔煉工藝，凈化適當(dāng)調(diào)整合金的成分，嚴(yán)格控制合金液熔煉工藝，凈化合金液，減少合金液中的非金屬雜物和氣體，加入微量合金液，減少合金液中的非金屬雜物和氣體，加入微量元素，細(xì)化晶粒。元素，細(xì)化晶粒。 增加鑄型的溢流排氣系統(tǒng)，提高除渣排氣能力，采用導(dǎo)增加鑄型的溢流排氣系統(tǒng)，提高除渣排氣能力，采用導(dǎo)熱率低的涂料。熱率低的涂料。 合理設(shè)置澆注系統(tǒng)合理設(shè)置澆注系統(tǒng),適當(dāng)提高澆注溫度及壓射速度。適當(dāng)提高澆注溫度及壓射速度。 慎重改進(jìn)鑄件結(jié)構(gòu)，改善鑄件的壓鑄工藝性。慎重改進(jìn)鑄件結(jié)構(gòu)，改善鑄件的壓鑄工藝性。2收縮收縮 鑄造合金從液態(tài)到凝固完畢，

31、以及此后繼續(xù)冷卻至常溫鑄造合金從液態(tài)到凝固完畢，以及此后繼續(xù)冷卻至常溫的過(guò)程中，都將產(chǎn)生體積和尺寸的變化，這種體積和尺的過(guò)程中，都將產(chǎn)生體積和尺寸的變化，這種體積和尺寸的變化總稱(chēng)為寸的變化總稱(chēng)為收縮收縮。 體收縮體收縮 式中：式中：V0- 被測(cè)試合金的試樣在高溫被測(cè)試合金的試樣在高溫to時(shí)的體積（時(shí)的體積（cm3）。）。 V- 被測(cè)試合金的試樣至溫度被測(cè)試合金的試樣至溫度t時(shí)的體積（時(shí)的體積（cm3）。）。“收縮收縮”分為：分為：體收縮體收縮和和線(xiàn)收縮。線(xiàn)收縮。 縮孔與縮松縮孔與縮松： 由于合金在液態(tài)及凝固期間產(chǎn)生體收縮的結(jié)果，使鑄件在由于合金在液態(tài)及凝固期間產(chǎn)生體收縮的結(jié)果，使鑄件在最后凝固

32、的區(qū)域產(chǎn)生宏觀或顯微孔洞，統(tǒng)稱(chēng)最后凝固的區(qū)域產(chǎn)生宏觀或顯微孔洞，統(tǒng)稱(chēng)縮孔縮孔。集中性。集中性縮孔，容積大而集中，多分布在鑄件斷面較厚（熱節(jié)）且縮孔，容積大而集中，多分布在鑄件斷面較厚（熱節(jié)）且最后凝固的地方，最后凝固的地方，分散性縮孔又稱(chēng)縮松分散性縮孔又稱(chēng)縮松，孔洞細(xì)小而分散，孔洞細(xì)小而分散，常與模具溫度、壓力傳遞有關(guān)。常與模具溫度、壓力傳遞有關(guān)。 縮孔與縮松產(chǎn)生的基本條件縮孔與縮松產(chǎn)生的基本條件是合金的液態(tài)收縮及凝固收縮是合金的液態(tài)收縮及凝固收縮遠(yuǎn)大于固態(tài)收縮。遠(yuǎn)大于固態(tài)收縮。 一般的規(guī)律是，合金的凝固溫度范圍愈小，則易形成集中一般的規(guī)律是，合金的凝固溫度范圍愈小，則易形成集中縮孔；反之易形

33、成縮松。同一種合金，過(guò)熱度大時(shí)縮孔就縮孔；反之易形成縮松。同一種合金，過(guò)熱度大時(shí)縮孔就大，過(guò)熱度小時(shí)縮孔就小。大，過(guò)熱度小時(shí)縮孔就小。 線(xiàn)收縮線(xiàn)收縮 壓鑄件在鑄型內(nèi)收縮時(shí)，往往由于受到摩擦阻礙（鑄件表壓鑄件在鑄型內(nèi)收縮時(shí)，往往由于受到摩擦阻礙（鑄件表面與鑄型表面之間的摩擦力），熱阻礙（鑄件各部分冷卻面與鑄型表面之間的摩擦力），熱阻礙（鑄件各部分冷卻速度不一致而產(chǎn)生）速度不一致而產(chǎn)生）, ,機(jī)械阻礙機(jī)械阻礙( (鑄型的突出部分或型芯的鑄型的突出部分或型芯的阻礙阻礙) )等作用而不能自由收縮，故通常將鑄件在這些阻力等作用而不能自由收縮，故通常將鑄件在這些阻力作用下實(shí)際產(chǎn)生的收縮，稱(chēng)為作用下實(shí)際產(chǎn)生

34、的收縮，稱(chēng)為受阻收縮受阻收縮。也稱(chēng)。也稱(chēng)阻礙收縮阻礙收縮，阻礙收縮總小于自由收縮。阻礙收縮總小于自由收縮。式中：式中：L0-被測(cè)試合金的試樣在高溫被測(cè)試合金的試樣在高溫t0時(shí)的長(zhǎng)度（毫米）時(shí)的長(zhǎng)度（毫米） L 被測(cè)試金屬的試樣降低至溫度被測(cè)試金屬的試樣降低至溫度t時(shí)的長(zhǎng)度（毫米）時(shí)的長(zhǎng)度（毫米） 設(shè)計(jì)模具時(shí)，將鑄造收縮率設(shè)計(jì)模具時(shí)，將鑄造收縮率 ，計(jì)入名義尺寸，用下，計(jì)入名義尺寸，用下式表示：式表示：式中：式中：L型型鑄型尺寸（毫米）鑄型尺寸（毫米） L件件壓鑄件尺寸（毫米）壓鑄件尺寸（毫米） 常用壓鑄合金的綜合計(jì)算收縮率為：鋅合金：常用壓鑄合金的綜合計(jì)算收縮率為：鋅合金：0.30.5%，鋁合

35、金：鋁合金：0.30.6%，鎂合金：，鎂合金：0.40.8%，銅合金：，銅合金：0.61.0%。3 3熱裂熱裂 鑄件的鑄件的熱裂熱裂，是指合金在高溫狀態(tài)形成的裂紋。，是指合金在高溫狀態(tài)形成的裂紋。 鑄件在凝固期間，因受鑄型阻而不能自由的收縮時(shí)，在鑄鑄件在凝固期間，因受鑄型阻而不能自由的收縮時(shí)，在鑄件內(nèi)產(chǎn)生的收縮應(yīng)力超過(guò)合金在該溫度下的強(qiáng)度時(shí)，即產(chǎn)件內(nèi)產(chǎn)生的收縮應(yīng)力超過(guò)合金在該溫度下的強(qiáng)度時(shí)，即產(chǎn)生熱裂。熱裂的外形曲折而不規(guī)則，裂口表面被強(qiáng)烈氧化。生熱裂。熱裂的外形曲折而不規(guī)則，裂口表面被強(qiáng)烈氧化。 熱裂按其在鑄件的位置分為熱裂按其在鑄件的位置分為內(nèi)裂內(nèi)裂和和外裂外裂，外裂外裂常從鑄件表常從鑄件

36、表面不規(guī)則處、尖角處、截面厚度有突變處開(kāi)始，逐漸延伸面不規(guī)則處、尖角處、截面厚度有突變處開(kāi)始，逐漸延伸至鑄件內(nèi)部，表面較寬內(nèi)部較窄，有時(shí)會(huì)貫穿整個(gè)鑄件斷至鑄件內(nèi)部，表面較寬內(nèi)部較窄，有時(shí)會(huì)貫穿整個(gè)鑄件斷面。面。內(nèi)裂內(nèi)裂產(chǎn)生于鑄件內(nèi)部最后凝固的地方，一般不會(huì)延伸產(chǎn)生于鑄件內(nèi)部最后凝固的地方，一般不會(huì)延伸至鑄件表面。其裂口表面很不平滑。常有很多分叉，氧化至鑄件表面。其裂口表面很不平滑。常有很多分叉，氧化較外裂紋輕。較外裂紋輕。 一般地說(shuō)，合金凝固過(guò)程中開(kāi)始形成完整的結(jié)晶構(gòu)架的一般地說(shuō)，合金凝固過(guò)程中開(kāi)始形成完整的結(jié)晶構(gòu)架的溫度與凝固完畢的溫度之差越大，以及在此期間合金收溫度與凝固完畢的溫度之差越大

37、，以及在此期間合金收縮率越大，則合金的熱裂傾向就越大?？s率越大，則合金的熱裂傾向就越大。 例如：鋁例如：鋁銅合金，鋁銅合金，鋁鎂合金的鑄件，一般比鋁鎂合金的鑄件，一般比鋁硅硅合金的鑄件熱裂傾向要大。合金的鑄件熱裂傾向要大。 可通過(guò)改進(jìn)壓鑄件的結(jié)構(gòu)，改進(jìn)澆注系統(tǒng)等有效途徑來(lái)可通過(guò)改進(jìn)壓鑄件的結(jié)構(gòu)，改進(jìn)澆注系統(tǒng)等有效途徑來(lái)避免鑄件熱裂缺陷的產(chǎn)生。避免鑄件熱裂缺陷的產(chǎn)生。4 4鑄造應(yīng)力鑄造應(yīng)力 根據(jù)應(yīng)力產(chǎn)生的原因，可將鑄造應(yīng)力分為根據(jù)應(yīng)力產(chǎn)生的原因，可將鑄造應(yīng)力分為熱應(yīng)力熱應(yīng)力，相變相變應(yīng)力應(yīng)力和和收縮應(yīng)力收縮應(yīng)力三種。三種。 熱應(yīng)力熱應(yīng)力是由于鑄件上相連接的各部分?jǐn)嗝婧穸炔煌?，冷是由于鑄件上相連接

38、的各部分?jǐn)嗝婧穸炔煌?，冷卻時(shí)收縮的時(shí)間先后不一致所引起的，一般鑄件薄壁中卻時(shí)收縮的時(shí)間先后不一致所引起的，一般鑄件薄壁中有壓應(yīng)力，厚壁中有拉應(yīng)力。有壓應(yīng)力，厚壁中有拉應(yīng)力。 相變應(yīng)力相變應(yīng)力是由于有些合金在凝固以后的冷卻過(guò)程中發(fā)生是由于有些合金在凝固以后的冷卻過(guò)程中發(fā)生相變，伴隨有體積的變化，并引起鑄件尺寸發(fā)生變化的相變，伴隨有體積的變化，并引起鑄件尺寸發(fā)生變化的結(jié)果，對(duì)在相變時(shí)發(fā)生膨脹的合金來(lái)說(shuō)，厚壁部分產(chǎn)生結(jié)果，對(duì)在相變時(shí)發(fā)生膨脹的合金來(lái)說(shuō)，厚壁部分產(chǎn)生的相變應(yīng)力為壓應(yīng)力，而薄壁部分產(chǎn)生的相變應(yīng)力為拉的相變應(yīng)力為壓應(yīng)力，而薄壁部分產(chǎn)生的相變應(yīng)力為拉應(yīng)力。應(yīng)力。 收縮應(yīng)力收縮應(yīng)力是由于鑄件收

39、縮時(shí)受到鑄型和型芯的阻礙所引是由于鑄件收縮時(shí)受到鑄型和型芯的阻礙所引起的，這種應(yīng)力總是拉應(yīng)力。起的，這種應(yīng)力總是拉應(yīng)力。 防止鑄件產(chǎn)生裂紋或變形防止鑄件產(chǎn)生裂紋或變形，除鑄件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)合理（即具有，除鑄件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)合理（即具有良好的壓鑄工藝性）外，在壓鑄工藝上應(yīng)采取妥善措施，良好的壓鑄工藝性）外，在壓鑄工藝上應(yīng)采取妥善措施，使合金同時(shí)結(jié)晶凝固。并盡可能使鑄件壁厚均勻。避免合使合金同時(shí)結(jié)晶凝固。并盡可能使鑄件壁厚均勻。避免合金局部積聚。轉(zhuǎn)折處避免尖角，選擇合理的澆注系統(tǒng)，以金局部積聚。轉(zhuǎn)折處避免尖角，選擇合理的澆注系統(tǒng)，以減少鑄件各部分的溫度差。總的目的是避免鑄造應(yīng)力的產(chǎn)減少鑄件各部分的溫度差?？偟?/p>

40、目的是避免鑄造應(yīng)力的產(chǎn)生。對(duì)于有殘留應(yīng)力的鑄件，可采取自然時(shí)效或人工時(shí)效生。對(duì)于有殘留應(yīng)力的鑄件，可采取自然時(shí)效或人工時(shí)效等熱處理工藝來(lái)消除，使之獲得優(yōu)質(zhì)鑄件。等熱處理工藝來(lái)消除，使之獲得優(yōu)質(zhì)鑄件。吸氣吸氣 各種鑄造有色金屬都有吸收氣體的特性，處在熔煉或保各種鑄造有色金屬都有吸收氣體的特性，處在熔煉或保溫過(guò)程中的合金液，隨合金溫度的升高，所吸收氣體的溫過(guò)程中的合金液，隨合金溫度的升高，所吸收氣體的溶解度迅速增加。因此，除正確控制整個(gè)熔煉澆注工藝溶解度迅速增加。因此，除正確控制整個(gè)熔煉澆注工藝外，應(yīng)盡量減少合金液在高溫下保溫，避免合金液過(guò)熱，外，應(yīng)盡量減少合金液在高溫下保溫，避免合金液過(guò)熱，對(duì)極

41、易吸合的合金，采取在覆蓋劑保護(hù)下熔煉。這樣才對(duì)極易吸合的合金，采取在覆蓋劑保護(hù)下熔煉。這樣才能避免氣孔、針孔的產(chǎn)生。能避免氣孔、針孔的產(chǎn)生。合密性合密性 合金的氣密性合金的氣密性，是指其鑄件承接高壓氣體或液體的作用，是指其鑄件承接高壓氣體或液體的作用而不滲漏的能力，它通常反映著鑄件內(nèi)部的致密程度。而不滲漏的能力，它通常反映著鑄件內(nèi)部的致密程度。 一般規(guī)律是，合金的凝固溫度范圍越窄，鑄件產(chǎn)生疏松一般規(guī)律是，合金的凝固溫度范圍越窄，鑄件產(chǎn)生疏松的傾向越??；凝固過(guò)程中析出氣體越少，產(chǎn)生析出性氣的傾向越??；凝固過(guò)程中析出氣體越少，產(chǎn)生析出性氣孔（如鋁合金的針孔）越少，則合金的氣密性越高?？祝ㄈ玟X合金的

42、針孔）越少，則合金的氣密性越高。 合理選擇合金牌號(hào)，盡可能降低合金的澆注溫度，避免合理選擇合金牌號(hào)，盡可能降低合金的澆注溫度，避免合金過(guò)熱合金過(guò)熱, ,恰當(dāng)設(shè)計(jì)鑄造工藝，以及采取快速冷在高壓力恰當(dāng)設(shè)計(jì)鑄造工藝，以及采取快速冷在高壓力下結(jié)晶等措施，都將有利于改善鑄件的合密性。下結(jié)晶等措施，都將有利于改善鑄件的合密性。 優(yōu)點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)：壓鑄性能好，填充成形容易，鑄件表面光滑，尺寸精壓鑄性能好，填充成形容易，鑄件表面光滑，尺寸精度高；結(jié)晶溫度范圍小，不易產(chǎn)生疏松；澆注溫度較低，不度高；結(jié)晶溫度范圍小，不易產(chǎn)生疏松；澆注溫度較低，不易粘模，不腐蝕模具。易粘模，不腐蝕模具。 缺點(diǎn)：缺點(diǎn)：易老化（表現(xiàn)為體積漲

43、大，強(qiáng)度降低），鋅合金壓鑄易老化（表現(xiàn)為體積漲大，強(qiáng)度降低），鋅合金壓鑄件會(huì)發(fā)生尺寸收縮。件會(huì)發(fā)生尺寸收縮。 常用的鋅合金的化學(xué)成分和力學(xué)性能見(jiàn)下表常用的鋅合金的化學(xué)成分和力學(xué)性能見(jiàn)下表2-1和表和表2-2。 壓鑄鋅合金熔點(diǎn)：壓鑄鋅合金熔點(diǎn)：400420。 壓鑄鋅合金中其它主要元素的作用：壓鑄鋅合金中其它主要元素的作用：1.Al 在壓鑄鋅合金中的含量一般在在壓鑄鋅合金中的含量一般在3.5%4.3%.鋁含量在鋁含量在3.5%4.3%,能起到細(xì)化晶粒、引起固深強(qiáng)化、提高力學(xué)性能起到細(xì)化晶粒、引起固深強(qiáng)化、提高力學(xué)性能；含量過(guò)高能；含量過(guò)高,合金變脆、沖擊韌性降低，含量大小，則降低鋅合金合金變脆、沖

44、擊韌性降低，含量大小，則降低鋅合金的填充性能、力學(xué)性能也有所降低。的填充性能、力學(xué)性能也有所降低。改善鋅合金的鑄造性能，增加金屬液的流動(dòng)性。改善鋅合金的鑄造性能，增加金屬液的流動(dòng)性?？蓽p少熔融的鋅元素對(duì)鋼鐵的侵蝕作用?？蓽p少熔融的鋅元素對(duì)鋼鐵的侵蝕作用。2.銅銅提高壓鑄鋅合金的強(qiáng)度和硬度，當(dāng)提高壓鑄鋅合金的強(qiáng)度和硬度，當(dāng)Cu含量超過(guò)含量超過(guò)4%時(shí)，會(huì)降低其沖時(shí)，會(huì)降低其沖擊強(qiáng)度。擊強(qiáng)度?？筛纳其\合金的抗磨損性能?？筛纳其\合金的抗磨損性能。適量的適量的Cu能減少晶間腐蝕，提高鋅合金的耐腐蝕性。能減少晶間腐蝕，提高鋅合金的耐腐蝕性。3.鎂鎂在壓鑄鋅合金中，在壓鑄鋅合金中，Mg的含量較低，一般在的含

45、量較低，一般在0.02%0.08%,其作用其作用:細(xì)化合金組織細(xì)化合金組織,從而增加合金的強(qiáng)度從而增加合金的強(qiáng)度.提高合金的抗磨損性能提高合金的抗磨損性能.提高合金的耐蝕性能提高合金的耐蝕性能.當(dāng)鎂量超過(guò)當(dāng)鎂量超過(guò)0.08%時(shí)時(shí),會(huì)使合金的韌性降低會(huì)使合金的韌性降低,流動(dòng)性能降低流動(dòng)性能降低.4.鐵鐵鐵是作為雜質(zhì)存在于鋅合金中的鐵是作為雜質(zhì)存在于鋅合金中的.鐵與鋁反應(yīng)形成鐵與鋁反應(yīng)形成Fe2Al5金屬間化合物金屬間化合物,并形成浮渣并形成浮渣,從而增加合金的脆從而增加合金的脆性性.在壓鑄件中形成硬質(zhì)點(diǎn)在壓鑄件中形成硬質(zhì)點(diǎn),影響機(jī)加工影響機(jī)加工. 壓鑄鋁合金具有良好的使用性能和工藝性能，在目前的

46、壓鑄鋁合金具有良好的使用性能和工藝性能，在目前的壓鑄生產(chǎn)中占有極其重要的地位，用量遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于其他合壓鑄生產(chǎn)中占有極其重要的地位，用量遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于其他合金。金。 常用的壓鑄鋁合金有：常用的壓鑄鋁合金有：鋁硅合金鋁硅合金、鋁鎂合金鋁鎂合金、鋁鋅合金鋁鋅合金。下面主要介紹壓鑄鋁合金中各元素的影響作用下面主要介紹壓鑄鋁合金中各元素的影響作用熔化溫度熔化溫度:750左右左右壓鑄鋁合金中成分與雜質(zhì)的影響：壓鑄鋁合金中成分與雜質(zhì)的影響：Si 可著改善合金的流動(dòng)性，抑止高溫脆性。但其含量不能太高，可著改善合金的流動(dòng)性，抑止高溫脆性。但其含量不能太高，否則會(huì)析出游離硅的硬質(zhì)點(diǎn)，使合金的切削加工性變差。否則會(huì)析出游離硅

47、的硬質(zhì)點(diǎn)，使合金的切削加工性變差。Cu 銅量的增加可提高流動(dòng)性、抗拉強(qiáng)度和硬度，改善切削加工銅量的增加可提高流動(dòng)性、抗拉強(qiáng)度和硬度，改善切削加工性能，但會(huì)降低合金的伸長(zhǎng)率和耐蝕性，熱裂傾向增大。性能，但會(huì)降低合金的伸長(zhǎng)率和耐蝕性，熱裂傾向增大。Mg 鎂的增加可提高鎂的增加可提高Al-Mg合金的流動(dòng)性，減少粘模，但收縮會(huì)合金的流動(dòng)性，減少粘模，但收縮會(huì)變大。對(duì)變大。對(duì)Al-Si-Mg合金，增加鎂量雖有硬化效果，但會(huì)產(chǎn)生低溫合金，增加鎂量雖有硬化效果，但會(huì)產(chǎn)生低溫脆性，故鎂量應(yīng)限止。脆性，故鎂量應(yīng)限止。1.Zn 可提高流動(dòng)性。對(duì)含銅和硅的鋁合金，添加適量的鋅，有助可提高流動(dòng)性。對(duì)含銅和硅的鋁合金，

48、添加適量的鋅，有助于改善力學(xué)性能。對(duì)于改善力學(xué)性能。對(duì)Al-Zn合金中含鋅量高，使其具有較好的鑄合金中含鋅量高，使其具有較好的鑄造性能和力學(xué)性能，同時(shí)切削性能也效好。造性能和力學(xué)性能，同時(shí)切削性能也效好。壓鑄鋁合金中成分與雜質(zhì)的影響：壓鑄鋁合金中成分與雜質(zhì)的影響：Fe 可減少粘模。但鐵的含量不能太多，否則會(huì)使合金的鑄造性能可減少粘模。但鐵的含量不能太多，否則會(huì)使合金的鑄造性能變差，降低力學(xué)變差，降低力學(xué) 性能，切削性能和耐蝕性變壞。性能，切削性能和耐蝕性變壞。Mn 可增加耐蝕性和提高強(qiáng)度。但錳量過(guò)多時(shí)會(huì)便合金產(chǎn)生硬化可增加耐蝕性和提高強(qiáng)度。但錳量過(guò)多時(shí)會(huì)便合金產(chǎn)生硬化和脆性。錳量較少時(shí)，可使有

49、害的針狀及片狀和脆性。錳量較少時(shí)，可使有害的針狀及片狀Fe-Al轉(zhuǎn)變?yōu)榧?xì)密的轉(zhuǎn)變?yōu)榧?xì)密的Fe-Mn-Al，并減少粘模。幾乎所有的壓鑄鋁合金中，都含有一定，并減少粘模。幾乎所有的壓鑄鋁合金中，都含有一定的錳。的錳。Ni 適量的鎳可增加合金的強(qiáng)度和硬度。適量的鎳可增加合金的強(qiáng)度和硬度。Sn 可改善切削性能，但會(huì)降低強(qiáng)度和耐蝕性，助長(zhǎng)高溫脆性?？筛纳魄邢餍阅?，但會(huì)降低強(qiáng)度和耐蝕性，助長(zhǎng)高溫脆性。4.其他無(wú)素其他無(wú)素,如錫、鉛元素能改善鋁合金的加工性，但會(huì)降低鋁合金如錫、鉛元素能改善鋁合金的加工性，但會(huì)降低鋁合金的強(qiáng)度各耐蝕性能；當(dāng)它們的含量過(guò)高時(shí)，還會(huì)增加高溫時(shí)的熱的強(qiáng)度各耐蝕性能；當(dāng)它們的含量過(guò)高

50、時(shí)，還會(huì)增加高溫時(shí)的熱脆性。脆性。（一）、（一）、Al-Si系合金系合金 與其他鋁合金相比，其鑄造性能是最好的，熱裂、縮松與其他鋁合金相比，其鑄造性能是最好的，熱裂、縮松傾向較小。但其強(qiáng)度較低、切削性能差?，F(xiàn)在一般采用傾向較小。但其強(qiáng)度較低、切削性能差?，F(xiàn)在一般采用Al-Si-Cu。（二）、（二）、 Al-Mg系合金系合金 其室溫力學(xué)性能好，抗蝕性強(qiáng)。但其鑄造性能較差等。其室溫力學(xué)性能好，抗蝕性強(qiáng)。但其鑄造性能較差等。（三）、（三）、 Al-Zn系合金系合金 壓鑄件經(jīng)自然時(shí)效處理后，可獲得較高的力學(xué)性能（即壓鑄件經(jīng)自然時(shí)效處理后，可獲得較高的力學(xué)性能（即不需要熱處理就能使合金強(qiáng)化）。但耐蝕性差

51、，有應(yīng)力不需要熱處理就能使合金強(qiáng)化）。但耐蝕性差，有應(yīng)力腐蝕傾向，壓鑄時(shí)易發(fā)生熱裂。腐蝕傾向，壓鑄時(shí)易發(fā)生熱裂。 常用的鋁合金的化學(xué)成分和力學(xué)性能見(jiàn)表常用的鋁合金的化學(xué)成分和力學(xué)性能見(jiàn)表2-3和表和表2-4。 釘槍釘槍熔化溫度：熔化溫度：650左右左右。牌號(hào)有：牌號(hào)有：AZ91(Mg-Al-Zn系系), AM60(Mg-Al-Mn系系), AS21(Mg-Al-Mn系系)等。等。我國(guó)鑄造鎂合金主要有三個(gè)系列：我國(guó)鑄造鎂合金主要有三個(gè)系列： Mg-Zn Zr； Mg-Zn Zr-RE和和MgAl Zn優(yōu)點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)：在各種壓鑄用合金中，鎂合金的密度最小，其力學(xué)性能好，在各種壓鑄用合金中，鎂合金的密度

52、最小，其力學(xué)性能好，熔點(diǎn)低、凝固快、凝固收縮小、不腐蝕鋼質(zhì)模具、脫模性能好。熔點(diǎn)低、凝固快、凝固收縮小、不腐蝕鋼質(zhì)模具、脫模性能好。缺點(diǎn)：缺點(diǎn)：壓鑄時(shí)，易產(chǎn)生縮松和熱裂，極易氧化（嚴(yán)重時(shí)導(dǎo)致燃燒）。壓鑄時(shí)，易產(chǎn)生縮松和熱裂，極易氧化（嚴(yán)重時(shí)導(dǎo)致燃燒）。 鎂合金在熔煉時(shí)可采取兩種防護(hù)措施：鎂合金在熔煉時(shí)可采取兩種防護(hù)措施：在鎂合金錠中加入微量在鎂合金錠中加入微量鈹鈹，以保證在，以保證在700700以下能有效地以下能有效地抑制鎂的燃燒。鈹以抑制鎂的燃燒。鈹以Al-5%BeAl-5%Be中間合金方式加入。中間合金方式加入。采取氣體保護(hù)熔煉，常用的保護(hù)氣體有：采取氣體保護(hù)熔煉，常用的保護(hù)氣體有：SFSF6 6、COCO2 2、SOSO2 2、N N2 2等。等。 YM5的化學(xué)成分和力學(xué)性能見(jiàn)表的化學(xué)成分和力學(xué)性能見(jiàn)表2-5、2-6。 壓鑄鎂合金中其它主要元素的作用壓鑄鎂合金中其它主要元素的作用:1.鋁鋁鋁在壓鑄鎂合金中的化學(xué)成分較大鋁在壓鑄鎂