導(dǎo)致機(jī)械鑄鋁件脫皮缺陷的原因有哪些？

機(jī)械鑄鋁件是一種鎂-鋅-鋯系砂型鑄造合金，具有高的抗拉強(qiáng)度、屈服強(qiáng)度和塑性，但鑄造時(shí)熱裂傾向較大而且難以焊補(bǔ)。該合金的顯微疏松傾向較大，不宜用來鑄造耐高壓的件。推薦用于小型或形狀簡(jiǎn)單、斷面均勻的受力件。

機(jī)械鑄鋁件是現(xiàn)在比較常用的一種機(jī)械鑄件，它的熱處理工藝可以分為如下四類：

1、退火處理將鋁合金鑄件加熱到較高的溫度，一般約為300℃左右，保溫的時(shí)間后，隨爐冷卻到室溫的工藝稱為退火。在退火過程中固溶體發(fā)生分解，相質(zhì)點(diǎn)發(fā)生聚集，可以鑄件的內(nèi)應(yīng)力，穩(wěn)定鑄件尺寸，減少變形，增大鑄件的塑性。

2、固溶處理把鑄件加熱到盡可能高的溫度，接近于共晶體的熔點(diǎn)，在該溫度下保持足夠長(zhǎng)的時(shí)間，并隨后冷卻，使組元大限度的溶解，這種高溫狀態(tài)被固定保存到室溫，該過程稱為固溶處理。固溶處理可以提高鑄件的強(qiáng)度和塑性，合金的性能。固溶處理的效果主要取決于下列三個(gè)因素：

（1）保溫時(shí)間。保溫時(shí)間是由元素的溶解速度來決定的，這取決于合金的種類、成分、組織、鑄造方法和鑄件的形狀及壁厚。鑄造鋁合金的保溫時(shí)間比變形鋁合金要長(zhǎng)得多，通常由試驗(yàn)確定，一般的砂型鑄件比同類型的金屬型鑄件要延長(zhǎng)20%-25%。

（2）冷卻速度。淬火時(shí)給予鑄件的冷卻速度越大，使固溶體自高溫狀態(tài)保存下來的過飽和度也越高，從而使鑄件獲得高的力學(xué)性能，但同時(shí)所形成的內(nèi)應(yīng)力也越大，使鑄件變形的可能性也越大。冷卻速度可以通過選用具有不同的熱容量、導(dǎo)熱性、蒸發(fā)潛熱和粘滯性的冷卻介質(zhì)來改變，為了小的內(nèi)應(yīng)力，鑄件可以在熱介質(zhì)(沸水、熱油或熔鹽)中冷卻。

（3）固溶處理溫度。溫度越高，元素溶解速度越快，效果越好。一般加熱溫度的上限低于合金開始過燒溫度，而加熱溫度的下限應(yīng)使組元盡可能多地溶入固溶體中。為了獲得好的固溶效果，而又不便合金過燒，有時(shí)采用分級(jí)加熱的辦法，即在低熔點(diǎn)共晶溫度下保溫，使組元擴(kuò)散溶解后，低熔點(diǎn)共晶不存在，再升到較高的溫度進(jìn)行保溫和淬火。固溶處理時(shí)，還應(yīng)當(dāng)注意加熱的升溫速度不宜過快，以免鋁合金鑄件發(fā)生變形和局部聚集的低熔點(diǎn)組織熔化而產(chǎn)生過燒。固溶熱處理的悴火轉(zhuǎn)移時(shí)間應(yīng)盡可能地短，一般應(yīng)不大于15s，以免合金元素的擴(kuò)散析出而降低合金的性能。

3、為了使?fàn)t內(nèi)溫度均勻性能夠滿足鋁合金工件的淬火工藝要求，在爐體的頂部還設(shè)置一臺(tái)離心風(fēng)扇，離心風(fēng)扇在爐內(nèi)導(dǎo)流系統(tǒng)的作用下能夠地將熱氣流循環(huán)，導(dǎo)流系統(tǒng)采用耐熱不銹鋼板制作。在爐內(nèi)為了防止其變形，導(dǎo)流板均采用懸掛式安裝方式，其結(jié)構(gòu)性能穩(wěn)定、、設(shè)備長(zhǎng)期工作無需維修。

4、料架的升降均由設(shè)置在爐外的起吊卷揚(yáng)機(jī)來完成，該卷揚(yáng)系統(tǒng)設(shè)置雙速驅(qū)動(dòng)裝料。當(dāng)爐門打開后，卷揚(yáng)機(jī)自動(dòng)下降，將滿載工件的料架入水淬火，當(dāng)料架上重新準(zhǔn)備進(jìn)入爐內(nèi)時(shí)，卷揚(yáng)機(jī)則以慢速起吊料架，以地防止工件的運(yùn)動(dòng)慣性，運(yùn)行平穩(wěn)、不會(huì)損壞爐口的密封裝置以及保溫材料。

機(jī)械鑄鋁件的應(yīng)用真是越來越多，但是在生產(chǎn)過程中脫皮現(xiàn)象時(shí)常發(fā)生。到底是什么原因?qū)е聶C(jī)械鑄鋁件發(fā)生脫皮呢？下面就由我們?nèi)藛T為大家詳細(xì)分析一下：

脫皮是由于壓鑄件致密層存在的缺陷，在壓力或高溫下該致密層被破壞而產(chǎn)生的金屬皮脫落現(xiàn)象。大致可以將機(jī)械鑄鋁件脫皮缺陷的原因歸結(jié)為3大類：1、冷隔的微觀形態(tài)；2、皮下存在微氣孔；3、局部表面致密性不好。

1、冷隔的微觀形態(tài)

冷隔的微觀形態(tài)是指金屬液體在壓鑄時(shí)由于所受壓力的變化導(dǎo)致充型時(shí)不連續(xù)或不平穩(wěn)。當(dāng)局部模具溫度偏低時(shí)，導(dǎo)致入型腔的少許液體碰到型壁凝固成表皮層，該表皮層會(huì)很快被水汽和油煙氧化成薄的金屬層，而后進(jìn)入的金屬液體在其表面覆蓋凝固后形成該層界面。由于該層界面有氧化現(xiàn)象，與基體結(jié)合強(qiáng)度較低，在脫模拉力、氣體膨脹力以及遇到高溫、噴丸和高壓等外力的作用下，表層容易脫開起皮。

2、皮下存在微氣孔

部分脫皮是皮下氣縮孔在外力作用下釋放的結(jié)果。如果鑄件直接壓鑄出來后，表面沒有脫皮，但在壓鑄件噴丸后才表現(xiàn)出來，拋丸的強(qiáng)度越大或時(shí)間越長(zhǎng)，脫皮現(xiàn)象就會(huì)越嚴(yán)重，這是由于壓鑄件表面或皮下有微氣孔和氣泡等引發(fā)的脫皮缺陷。

3、局部表面致密性不好

部分脫皮是由于局部鑄件表面致密性不夠或者嚙合性不佳，在外力作用下致密層破壞引發(fā)的。鑄件在經(jīng)過拋丸處理和高壓清洗后出現(xiàn)半脫落現(xiàn)象是由于表面致密層在2次壓力沖擊下，吸附力薄弱的表層遭到破壞，從而翻邊或脫落。