提高壓鑄鋁合金機(jī)械加工性能的研究

葛文權(quán)+吳祖亮+管振明

摘 要 機(jī)械加工壓鑄鋁合金主要以ZL103為制作的基礎(chǔ)，在機(jī)械制作的過程中加入0.5%～1.5%質(zhì)量分?jǐn)?shù)的Cu0.4%～0.7%質(zhì)量分?jǐn)?shù)的Mg和質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.1%～0.3%B1，具有良好的機(jī)械加工性能。

關(guān)鍵詞 機(jī)械加工；壓鑄；鋁合金；性能

中圖分類號 TH16

文獻(xiàn)標(biāo)識碼 A

文章編號 1674-6708（2016） 154-0057-02

但是由于受強(qiáng)度不高、機(jī)械加工性能差等因素的制約，在機(jī)械加工中縮小了它的使用范圍。本文主要對壓鑄鋁合金的工藝優(yōu)良性能進(jìn)行介紹，在相同的條件下，讓壓鑄鋁合金與ZL102進(jìn)行施工對比，對使用的力學(xué)性能、機(jī)械加工性能和耐腐蝕性等多種特點(diǎn)進(jìn)行分析，根據(jù)實(shí)際的結(jié)果得出比較。

1 兩種試件的合金性能比較

1.1 進(jìn)行力學(xué)性能比較

使用ZDM-30萬的檢測儀器對這兩種試件的拉伸力、伸長率等進(jìn)行合適的比較，利用HB-300A高硬度的試驗(yàn)機(jī)對兩種鋁合金試件的硬度進(jìn)行檢驗(yàn)。

1.2 機(jī)械加工性能比較

在進(jìn)行機(jī)械加工性能的對比時(shí)，采用車間加工和鉆加工等試驗(yàn)對兩種機(jī)械加工能進(jìn)行測定。表面的粗糙度選擇2201型表面粗糙度檢測儀器進(jìn)行科學(xué)的檢驗(yàn)。

1.3 壓鑄機(jī)械性能比較

在比較分析的時(shí)候，主要將合金的流動(dòng)性、出型性、以及充型性進(jìn)行鑒定。在流動(dòng)性鑒定的中，利用砂型螺旋的試樣進(jìn)行長度監(jiān)測。出型的檢查主要對壓鑄的表面是否粘型進(jìn)行測定。充型的測定，要對壓鑄的填充情況進(jìn)行合理的檢查，主要檢查欠鑄、冷隔等壓鑄的不足之處。

1.4 腐蝕性能比較

首先，將這兩種合金的試樣放到保溫爐中，要求溫度的范圍在40℃到45℃之間。放置的時(shí)間為2個(gè)小時(shí)，實(shí)驗(yàn)完成之后，反復(fù)進(jìn)行測試。最后，在實(shí)驗(yàn)20個(gè)周期之后，觀察兩種合金的變化。其次，給試樣的合金上面涂上腐蝕劑，然后用一定比例的甲酸水溶液進(jìn)行溶解。之后，將合金放到溫室中，15個(gè)小時(shí)后觀察合金的變化。最后，對兩種合金做磨平、磨光處理，并分別用一定量的H202，NaCL來溶解。然后在24小時(shí)之后，觀察變化。72小時(shí)后，提取5%的HNO3水溶液，將上面的沉淀物清洗掉，稱量試樣的質(zhì)量。

2 試驗(yàn)結(jié)果與分析

2.1 金相組織

易機(jī)加壓鑄鋁合金的金相組織為圖1中的a，ZL102鋁合金的金相組織見圖1b。從圖1可以看出，易機(jī)加壓鑄鋁合金的共晶硅細(xì)化，呈團(tuán)狀或粒狀。ZL102合金的共晶硅粗大且呈針片狀。如圖1所示：左邊為a圖，右邊為b圖。

2.2 力學(xué)性能

對這兩種合金的強(qiáng)度、硬度，以及伸長率進(jìn)行測試。在測試過程中，將樣品分為47組。其中一組包括8個(gè)樣品。測試的結(jié)果如表1、表2、表3所示。

從上表可以看出，第一組易機(jī)加壓鑄鋁合金的抗拉強(qiáng)度均值為：287，ZL102鋁合金的抗拉強(qiáng)度為256，第二組易機(jī)加壓鑄鋁合金的抗拉強(qiáng)度均值為：288，ZL102鋁合金的抗拉強(qiáng)度為251。說明易機(jī)加壓鑄鋁合金的抗拉強(qiáng)度比ZL102鋁合金高。同時(shí)，根據(jù)表中的數(shù)據(jù)可以看出，易機(jī)加壓鑄鋁合金的硬度也明顯大于ZL102鋁合金。但是，易機(jī)加壓鑄鋁合金在伸長率方面比ZL102鋁合金低。

3 機(jī)械加工性能

如果不加入切削液，使用硬質(zhì)的合金刀進(jìn)行粗車，表現(xiàn)為：ZL102鋁合金的車屑比較長，而且不容易斷裂，碎屑不均勻，并呈現(xiàn)出卷曲的狀態(tài)。與ZL102鋁合金相比，易機(jī)加壓鑄鋁合金車屑長度比較短，并且在外力的作用下，容易導(dǎo)致斷裂。然后，在高速鋼刀局精車下，對這兩種合金表面的粗糙進(jìn)行測試。測試的結(jié)果為：ZL102鋁合金表面的粗糙度Ra= 2.7～3.3um，易機(jī)加壓鑄鋁合金的粗糙度為Ra= 1.23um。可以看出，相比ZL102鋁合金，易機(jī)加壓鑄鋁合金的機(jī)加性能更好。

4 結(jié)論

ZL102合金的共晶硅粗大且呈針片狀。易機(jī)加壓鑄鋁合金的共晶硅細(xì)化，呈團(tuán)狀或粒狀。通過測試，表明易機(jī)加壓鑄鋁合金在強(qiáng)度、硬度方面明顯高于ZL102鉛合金?？傊讬C(jī)加壓鑄鋁合金是一種加工性能非常好的合金，可以滿足多種工藝要求，被廣泛運(yùn)用于壓鑄件的生產(chǎn)當(dāng)中。