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压铝铸件的材料成分、变质控制及净化处理与原理特点其一、压铝铸件的材料成分、变质控制及净化处理
随着汽车排放标准的提升，降低汽车发动机排放、降低耗油、提高燃烧效率，都使汽车趋于轻量化，轻量化对于汽车业的发展具有重要意义。据统计，目前国内自主乘用车较国外同类车自重高约8%~10%，国内自主商用车较国外同类车自重高约10%~15%。若汽车整车重量降低10%，燃油效率可提高6%~8%。
在材料方面，很多铸钢、铸铁类结构件、功能件正逐步被密度较小的铝合金或其他合金所替代，包括一些汽油发动机的缸体缸盖，尤其在新能源汽车上铝合金零件的占比越来越高。近年来，国内压铝铸件铸造技术方面也取得了重大的进展和突破，为新能源汽车的发展提供了有力支撑。
压铝铸件成型，主要有高压铸造、低压铸造和重力浇铸几种方式，他们都有各自不同的优缺点。而一些形状(尤其内腔形状)比较复杂的空腔、管类压铝铸件，需要使用砂芯、盐芯、蜡模等消失心芯，一般采用重力浇铸。
合金成分对合金的组织和性能有很大的影响，合金成分控制也是合金处理过程中重要的工作之一。常规元素成分普遍采用直读光谱仪分析，能准确的把握合金的成分状态。
在铝硅合金中可以加入适量的微量元素以细化晶粒、增强其流动性，如钦、错、钒等元素的中间合金。
同时，细化晶粒还有改变合金的补缩能力、减少热裂倾向、改变合金电化学特性等作用。ZL104中的镁会通过MgSi2在铝基体中的沉淀作用对合金具有显著强化作用，控制镁的含量，可获得具有很好的塑性、抗拉强度和屈服强度等综合性能。
在铝合金的化学成分中常存在一些对合金性能有害的杂质元素，主要包括铁、锡、铅、钙等，其中影响较大的是铁。这些杂质元素可能是在合金熔炼的过程中从炉料引入，也有可能是从增锅或工具带入到合金中。
铝硅合金中铁主要以铁相硬而脆，往往以粗大的针状穿过相晶粒，削弱基体，降低铝硅合金性能。当铝硅合金中存在Fe相时，其表面氧 化膜将失去连续性，在晶界析出的铁相还会促使铝硅合金发生电化学腐蚀，从而使合金的抗蚀性能下降，因此对合金中的含铁量严加控制，并采用旋转通入影响变质工艺因素主要为:变质剂种类及用量、变质温度、变质时间。
变质剂种类及用量:应根据合金的种类、铸造工艺及对组织控制的具体要求，来选择合适的变质剂种类及用量。压铝铸件铝合金变质处理常用的有Na变质、Sr变质、稀土变质等，我们采取综合性能较好的铭变质剂，并配合以钦中间合金作为细化剂使用。
在生产实践中，应考虑到变质剂反应可能进行不完全，所以变质剂用量不能过少，否则变质效果不好。
但变质剂用量也不宜过多，否则会产生过变质现象。因此，变质剂用量一般占炉料重量的0.2%~1.0%。
在生产中，通常加入0.5%就可以保证良好的变质效果。对于金属型铸造的压铝铸件，变质剂用量可适当减少。
变质温度:铝液温度高些，对变质反应进行有利，变质速度快，效果好，但变质温度不能过高，否则会急剧增加的铝液的氧 化和吸气，并降低增锅的使用寿命。一般来说，变质温度应选择在稍高于浇注温度10℃为宜，这样避免了变质温度过高，可以减少变质后调整温度的时间，有利于提高变质效果和铝液的冶金质量。
变质时间:变质温度越高以及铝液和变质剂接触的状况越好，则所需的变质时间就越短。变质时间应按具体情况，在实验的基础上确定。变质时间太短，则变质反应进行不完全；变质时间过长，会增加变质剂的烧损，增加合金的吸气和氧 化。
其二、压铸铝件的原理特点
金属型铸造与砂型铸造比较，在技术上与经济上有许多优点。
(1)金属型生产的压铸铝件，其力学性能比砂型压铸铝件高。同样合金，其抗拉强度平均可提高约25%，屈服强度平均提高约20%，其抗蚀性能和硬度亦显著提高；
(2)压铸铝件的精度和表面光洁度比砂型压铸铝件高，而且质量和尺寸稳定；
(3)铝合金铸件的工艺收得率高，液体金属耗量减少，一般可节约15%~30%；
(4)不用砂或者少用砂，一般可节约造型材料80~100%；
此外，金属型铸造的生产效率高；工序简单，易实现机械化和自动化。
金属型铸造虽有很多优点，但也有不足之处。如:
(1)金属型制造成本高；因为耐热合金钢和在它上面做出中空型腔的加工都比较昂贵，所以金属型的模具费用不菲。对小批量生产而言，分摊到每件产品上的模具费用明显过高，一般不易接受。又因为金属型的模具受模具材料尺寸和型腔加工设备、铸造设备能力的限制，所以对特别大的压铸铝件也显得无能为力。
因而在小批量及大件生产中，很少使用金属型铸造。此外，金属型模具虽然采用了耐热合金钢，但耐热能力仍有限，一般多用于铝合金、锌合金、镁合金的铸造，在铜合金铸造中己较少应用，而用于黑色金属铸造就少了。
(2)金属型或金属型芯不透气，而且在压铸铝件凝固过程中无退让性，阻碍压铸铝件收缩，易造成压铸铝件浇不足、开裂等缺陷。
(3)金属型铸造时，铸型的工作温度、合金的浇注温度和浇注速度，压铸铝件在铸型中停留的时间，以及所用的涂料等，对压铸铝件的质量的影响甚为敏感，需要严格控制。
(4)压铸铝件凝固过程中热交换的特点:金属液一旦进入型腔，就把热量传给金属型壁。液体金属通过型壁散失热量，进行凝固并产生收缩，而型壁在获得热量，升高温度的同时产生膨胀，结果在压铸铝件与型壁之间形成了“间隙”。在“压铸铝件一间隙一金属型”系统未到达同一温度之前，可以把压铸铝件视为在“间隙”中冷却，而金属型壁则通过“间隙”被加热。
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