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浏览:- 发布日期:2020-11-23 10:18:11【

印(yin)小(xiao)松,刘宏(hong)庆(qing),柯 研,康忠臣

(重庆秦(qin)安铸造有限(xian)公司,重庆 402247)

摘 要(yao):某(mou)厂生产的一批 ADC12铝合金压铸(zhu)缸(gang)体(ti)出(chu)(chu)(chu)现(xian)(xian)(xian)硬质(zhi)(zhi)点,在(zai)机加(jia)工(gong)时(shi)出(chu)(chu)(chu)现(xian)(xian)(xian)打刀(dao)现(xian)(xian)(xian)象,并使产品形(xing)成微裂纹.通过硬度检测、化学成分(fen)分(fen)析(xi)、金相(xiang)(xiang)检验、扫描电镜分(fen)析(xi)和(he)能谱分(fen)析(xi)等方法,对ADC12铝合金压铸(zhu)缸(gang)体(ti)出(chu)(chu)(chu)现(xian)(xian)(xian)硬质(zhi)(zhi)点的原因进行了分(fen)析(xi).结果表明:由于(yu)氮气纯(chun)度较低、铝液(ye)不纯(chun)净(jing)、未及时(shi)扒(ba)渣,造成杂(za)质(zhi)(zhi)进入(ru)铝合金压铸(zhu)型腔后形(xing)成硬质(zhi)(zhi)点,从而在(zai)机加(jia)工(gong)时(shi)出(chu)(chu)(chu)现(xian)(xian)(xian)打刀(dao)现(xian)(xian)(xian)象.最(zui)后提出(chu)(chu)(chu)了相(xiang)(xiang)应的改(gai)进措施

关键(jian)词:ADC12铝合金(jin);硬质点;压铸缸体

中图分类号(hao):TG146.1 文献标志码:B 文章(zhang)编号:1001G4012(2018)05G0339G04

汽车发动机缸体(ti)以前多采(cai)(cai)用(yong)传统灰铸(zhu)铁材料砂型(xing)铸(zhu)造,具有(you)(you)缸体(ti)质(zhi)(zhi)量(liang)(liang)大、制造过程对(dui)环境污染大等(deng)缺点.用(yong)铝合(he)(he)金替代钢铁,符(fu)合(he)(he)汽车轻量(liang)(liang)化要求,可使汽车零件质(zhi)(zhi)量(liang)(liang)减轻65%[1].某厂结合(he)(he)国际和国内现(xian)有(you)(you)的条(tiao)件和经验(yan)(yan),建成了(le)多条(tiao)先进的缸体(ti)压(ya)(ya)铸(zhu)生(sheng)产线,主体(ti)材料为 ADC12铝合(he)(he)金,批(pi)量(liang)(liang)生(sheng)产了(le)多种规格的压(ya)(ya)铸(zhu)缸体(ti).具体(ti)生(sheng)产工艺为:熔(rong)炼(配料→加(jia)精炼剂(ji)(ji)、覆盖(gai)剂(ji)(ji)、通(tong)(tong)氮气(qi)(qi)(qi)除(chu)气(qi)(qi)(qi)除(chu)杂(za)(za)→倒入(ru)转运包→加(jia)精炼剂(ji)(ji)、覆盖(gai)剂(ji)(ji)、通(tong)(tong)氮气(qi)(qi)(qi)除(chu)气(qi)(qi)(qi)除(chu)杂(za)(za)→保(bao)(bao)温(wen)炉(lu))→保(bao)(bao)温(wen)炉(lu)保(bao)(bao)温(wen)→模具安(an)装(zhuang)→开模→喷离(li)型(xing)剂(ji)(ji)吹气(qi)(qi)(qi)→合(he)(he)模→压(ya)(ya)铸(zhu)→开模→取件.正常的铝合(he)(he)金压(ya)(ya)铸(zhu)缸体(ti)由于(yu)其(qi)本身的硬度(du)普遍较低,机加(jia)工时(shi)一般不(bu)发生(sheng)打刀现(xian)象(xiang).但最近生(sheng)产的一批(pi)压(ya)(ya)铸(zhu)缸体(ti)出现(xian)很多硬质(zhi)(zhi)点,在机加(jia)时(shi)发生(sheng)打刀现(xian)象(xiang),并(bing)使产品形(xing)成微裂(lie)纹.为了(le)分(fen)(fen)析该批(pi)铝合(he)(he)金压(ya)(ya)铸(zhu)缸体(ti)硬质(zhi)(zhi)点产生(sheng)的原因,笔者采(cai)(cai)用(yong)硬度(du)检测(ce)、化学成分(fen)(fen)分(fen)(fen)析、金相(xiang)检验(yan)(yan)、扫描(miao)电(dian)镜分(fen)(fen)析等(deng)方法对(dui)其(qi)进行(xing)了(le)检验(yan)(yan)和分(fen)(fen)析,并(bing)提出了(le)相(xiang)应的预防改进措施.

1 理化检验

1.1 硬度测试

在 ADC12铝(lv) 合 金 压(ya) 铸(zhu) 缸(gang) 体 出 现(xian) 打 刀 的 部 位(wei)(含微(wei)裂纹)取硬度试样,采用维氏硬度计进(jin)行(xing)检测,结果表明试样局部硬度达160~180HV,远高于缸(gang)体的硬度要求70~120HV.

1.2 化学成分分析

采用直读光谱仪对(dui)缸体微裂纹附近(jin)区域进行化学成分(fen)(fen)分(fen)(fen)析,结果见表(biao)1,可见该压(ya)铸缸体的化学成 分(fen)(fen)符合日本工业标准(zhun)JISH5302:2006技术要(yao)求(qiu).

1.3 金相检验

    分(fen)别(bie)在缸(gang)体未出(chu)现(xian)硬(ying)质(zhi)点(dian)、出(chu)现(xian)硬(ying)质(zhi)点(dian)及微(wei)裂纹处(chu)制取(qu)金相(xiang)试样,经砂纸打(da)磨(mo)、抛光后(hou),用0.5%(体积(ji)分(fen)数)氢(qing)氟酸水溶液侵(qin)蚀,采用奥林巴斯(si) GXG51金相(xiang)显(xian)微(wei)镜观察试样的显(xian)微(wei)组织,如图1所示.可见正常区域的显(xian)微(wei)组织为铝硅亚共晶组织,其中(zhong)细小的黑(hei)色夹杂(za)相(xiang)在基体上均匀分(fen)布(bu);异(yi)常区域的黑(hei)色夹杂(za)聚集呈大块(kuai)或(huo)大条状分(fen)布(bu).

1.4 扫描电镜和能谱分析

取(qu)缸体裂(lie)纹区(qu)域,将裂(lie)纹打开,制(zhi)取(qu)扫描(miao)电(dian)镜试样,采用 TESCAN VEGA3LMH 扫描(miao)电(dian)镜(SEM)进行微观(guan)形(xing)貌分(fen)析和微区(qu)成分(fen)分(fen)析,用扫描(miao)电(dian)镜在试样不同(tong)位(wei)置选取(qu)具有代表性的 A,B,C,D 视场,各视场的 SEM 形(xing)貌如图2所示,其微区(qu)化学成分(fen)

    见表(biao)(biao)2.图(tu)2a)中 SEM 形(xing)貌显(xian)(xian)(xian)示显(xian)(xian)(xian)微(wei)(wei)组(zu)(zu)织(zhi)(zhi)呈多(duo)孔(kong)(kong) 状,结(jie)合表(biao)(biao)2中的(de)化学(xue)成(cheng)分(fen)可(ke)(ke)知组(zu)(zu)织(zhi)(zhi)中含(han)有(you)(you) Al2O3 (多(duo)孔(kong)(kong))夹(jia)(jia)杂(za)(za)(za)相(xiang);图(tu)2b)中显(xian)(xian)(xian)微(wei)(wei)组(zu)(zu)织(zhi)(zhi)存在大量(liang)的(de)光滑 面(mian),含(han)有(you)(you)许多(duo)白(bai)色夹(jia)(jia)杂(za)(za)(za)物,结(jie)合表(biao)(biao)2中的(de)化学(xue)成(cheng)可(ke)(ke)知 组(zu)(zu)织(zhi)(zhi)中 含(han) 有(you)(you) Al2O3 (无(wu) 孔(kong)(kong)),AlSiMnFe,硅 酸 铝(lv) 和 Al3C4 夹(jia)(jia)杂(za)(za)(za)组(zu)(zu);图(tu)2c)中显(xian)(xian)(xian)微(wei)(wei)组(zu)(zu)织(zhi)(zhi)有(you)(you)灰色近球形(xing)颗(ke)(ke)粒 物和白(bai)色夹(jia)(jia)杂(za)(za)(za),结(jie)合表(biao)(biao)2中的(de)化学(xue)成(cheng)分(fen)可(ke)(ke)知颗(ke)(ke)粒物 为 Al2Cu,其 显(xian)(xian)(xian) 微(wei)(wei) 组(zu)(zu) 织(zhi)(zhi) 中 也 含(han) 有(you)(you) Al2O3 (无(wu) 孔(kong)(kong) ), Al3C4 和 MgO??Al2O3 夹(jia)(jia)杂(za)(za)(za)相(xiang);图(tu)2d)中显(xian)(xian)(xian)微(wei)(wei)组(zu)(zu)织(zhi)(zhi)表(biao)(biao) 面(mian)粗糙(cao)呈灰白(bai)色,结(jie)合表(biao)(biao)2中的(de)化学(xue)成(cheng)分(fen),可(ke)(ke)知组(zu)(zu)织(zhi)(zhi) 中含(han)有(you)(you) AlN,Al2O3(无(wu)孔(kong)(kong))和 MgO??Al2O3 夹(jia)(jia)杂(za)(za)(za)物. 通过图(tu)2和表(biao)(biao)2可(ke)(ke)知硬质点夹(jia)(jia)杂(za)(za)(za)相(xiang)包含(han) Al2O3(多(duo) 孔(kong)(kong)或无(wu)孔(kong)(kong)),硅酸铝(lv),MgO??Al2O3,AlSiMnFe,AlN, Al3C4 等夹(jia)(jia)杂(za)(za)(za)相(xiang)