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3鋅合金起泡缺陷分析
鋅合金壓鑄件目前廣泛應用于各種裝飾方面,如家具配件、建筑裝飾、浴室配件、燈飾零件、玩具、領帶夾、皮帶扣、各種金屬飾扣等,因而對鑄件表面質量要求高,并要求有良好的表面處理性能,而鋅合金壓鑄件最常見的缺陷是表面起泡.
缺陷表征:壓鑄件表面有凸起小泡.1.壓鑄出來就發現;2.拋光或加工后顯露出來;3.噴油或電鍍后出現;4.放置一段時間后才出現.
3.1產生原因
(1) 孔洞引起
主要是氣孔和收縮孔,氣孔往往是圓形,而收縮孔多數是不規則形.
氣孔產生原因:1.金屬液在填充,凝固過程中,由于氣體侵入,導致鑄件表面或內部產生孔洞;2.涂料揮發出來的氣體侵入;3.合金液含氣量過高,凝固時析出
縮孔產生原因:1.金屬液凝固過程中,由于體積縮小或最后凝固部位得不到金屬液補縮,而產生縮孔;2.厚孔不均的鑄件或鑄件局部過熱,造成某一部位凝固慢,體積收縮時表面形成凹位.
由于氣孔和縮孔的存在,使壓鑄件在進行表面處理時,孔洞可能會進入水.當噴漆和電鍍后進行烘烤時,孔洞內氣體受熱膨脹;或孔洞內水會變成蒸氣,體積膨脹,因而導致鑄件表面起泡.
(2)晶間腐蝕引起
鋅合金成分中有害雜質:鉛、鎘、錫會聚集在晶粒交界處導致晶間腐蝕,金屬基體因晶間腐蝕而破碎,而電鍍液加速了這一禍害,受晶間腐蝕的部位會膨脹而將鍍層頂起,造成鑄件表面起泡,特別是在潮濕環境下晶間腐蝕會使鑄件變形、開裂、甚至破碎.
(3)裂紋引起
1) 水紋、冷隔紋:金屬液在填充過程中,先進入的金屬液接觸型壁過早凝固;后進入金屬液產能和已凝固金屬層熔合為一體,在鑄件表面對接處形成疊紋,出現條狀缺陷,水紋一般是在鑄件表面淺層,而冷隔紋有可能滲入到鑄件內部.
2) 熱裂紋:1.當鑄件厚薄不均,凝固過程產生應力;2.過早頂出,金屬強度不夠;3.頂出時受力不均;4.過高的模溫使晶粒粗大;5.有害雜質存在.以上因素者有可能產生裂紋
當壓鑄件存在水紋,冷隔紋、熱裂紋,電鍍時溶液會滲入到裂紋中,有烘烤時轉化為蒸氣,氣壓頂起電鍍層形成起泡.
3.2解決缺陷方法
1) 控制氣孔產生,關鍵是減少混入鑄件內的氣體量,理想的金屬流應不斷加速地由噴嘴經過分流嘴和澆道進入形腔,形成一條順滑及方向一致的金屬流,采用錐形流道設計,即澆道面積向內澆口逐漸減少,可達到目的,在充填系統中,混入的氣體是由于渦流現象產生的,從金屬液由澆注系統進入型腔的模擬壓鑄過程的研究中.明顯看出澆道中尖銳的轉變位和遞增的澆道截面積,都會使金屬液的流動出現渦流而卷氣.平穩的金屬液流才有利于氣體從澆道和型腔進入溢流槽和排氣槽,排出模外.
2) 對于縮孔:要使壓鑄凝固過程中各個部位盡量同時均勻散熱,同時凝固.可通過合理的水口設計,內澆口厚度及位置,模具設計,模溫控制及冷卻,來避免縮孔產生.
3) 對于晶間腐蝕現象:主要是控制合金原料中有害雜質含量,注意廢料帶來的雜質元素.
4) 對于水紋、冷隔紋,可提高模具溫度,加大內澆口速度,或在冷隔區加大溢流槽,來減少冷隔紋的出現.
5) 對于熱裂紋:壓鑄件厚薄不要急劇變化以減少應力產生;相關的壓鑄工藝參數作調整,降低模溫.
鋅合金壓鑄件目前廣泛應用于各種裝飾方面,如家具配件、建筑裝飾、浴室配件、燈飾零件、玩具、領帶夾、皮帶扣、各種金屬飾扣等,因而對鑄件表面質量要求高,并要求有良好的表面處理性能,而鋅合金壓鑄件最常見的缺陷是表面起泡.
缺陷表征:壓鑄件表面有凸起小泡.1.壓鑄出來就發現;2.拋光或加工后顯露出來;3.噴油或電鍍后出現;4.放置一段時間后才出現.
3.1產生原因
(1) 孔洞引起
主要是氣孔和收縮孔,氣孔往往是圓形,而收縮孔多數是不規則形.
氣孔產生原因:1.金屬液在填充,凝固過程中,由于氣體侵入,導致鑄件表面或內部產生孔洞;2.涂料揮發出來的氣體侵入;3.合金液含氣量過高,凝固時析出
縮孔產生原因:1.金屬液凝固過程中,由于體積縮小或最后凝固部位得不到金屬液補縮,而產生縮孔;2.厚孔不均的鑄件或鑄件局部過熱,造成某一部位凝固慢,體積收縮時表面形成凹位.
由于氣孔和縮孔的存在,使壓鑄件在進行表面處理時,孔洞可能會進入水.當噴漆和電鍍后進行烘烤時,孔洞內氣體受熱膨脹;或孔洞內水會變成蒸氣,體積膨脹,因而導致鑄件表面起泡.
(2)晶間腐蝕引起
鋅合金成分中有害雜質:鉛、鎘、錫會聚集在晶粒交界處導致晶間腐蝕,金屬基體因晶間腐蝕而破碎,而電鍍液加速了這一禍害,受晶間腐蝕的部位會膨脹而將鍍層頂起,造成鑄件表面起泡,特別是在潮濕環境下晶間腐蝕會使鑄件變形、開裂、甚至破碎.
(3)裂紋引起
1) 水紋、冷隔紋:金屬液在填充過程中,先進入的金屬液接觸型壁過早凝固;后進入金屬液產能和已凝固金屬層熔合為一體,在鑄件表面對接處形成疊紋,出現條狀缺陷,水紋一般是在鑄件表面淺層,而冷隔紋有可能滲入到鑄件內部.
2) 熱裂紋:1.當鑄件厚薄不均,凝固過程產生應力;2.過早頂出,金屬強度不夠;3.頂出時受力不均;4.過高的模溫使晶粒粗大;5.有害雜質存在.以上因素者有可能產生裂紋
當壓鑄件存在水紋,冷隔紋、熱裂紋,電鍍時溶液會滲入到裂紋中,有烘烤時轉化為蒸氣,氣壓頂起電鍍層形成起泡.
3.2解決缺陷方法
1) 控制氣孔產生,關鍵是減少混入鑄件內的氣體量,理想的金屬流應不斷加速地由噴嘴經過分流嘴和澆道進入形腔,形成一條順滑及方向一致的金屬流,采用錐形流道設計,即澆道面積向內澆口逐漸減少,可達到目的,在充填系統中,混入的氣體是由于渦流現象產生的,從金屬液由澆注系統進入型腔的模擬壓鑄過程的研究中.明顯看出澆道中尖銳的轉變位和遞增的澆道截面積,都會使金屬液的流動出現渦流而卷氣.平穩的金屬液流才有利于氣體從澆道和型腔進入溢流槽和排氣槽,排出模外.
2) 對于縮孔:要使壓鑄凝固過程中各個部位盡量同時均勻散熱,同時凝固.可通過合理的水口設計,內澆口厚度及位置,模具設計,模溫控制及冷卻,來避免縮孔產生.
3) 對于晶間腐蝕現象:主要是控制合金原料中有害雜質含量,注意廢料帶來的雜質元素.
4) 對于水紋、冷隔紋,可提高模具溫度,加大內澆口速度,或在冷隔區加大溢流槽,來減少冷隔紋的出現.
5) 對于熱裂紋:壓鑄件厚薄不要急劇變化以減少應力產生;相關的壓鑄工藝參數作調整,降低模溫.
