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| 5 | 鋅合金壓鑄基本知識 |
DATE | 2010-01-19
鋅合金壓鑄基本知識
鋅合金壓鑄件目前廣泛應用於各種裝飾方面，如家具配件、建築裝飾、浴室配件、燈飾零件、玩具、領帶夾、皮帶扣、各種金屬飾扣等，因而對鑄件表面品質要求高，並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。
缺陷表徵：
(1)壓鑄件表面有突起小泡。
(2)壓鑄出來就發現。
(3)抛光或加工後顯露出來。
(4)噴油或電鍍後出現。
産生原因：
1.孔洞引起原因：主要是氣孔和收縮不良這兩種原因造成造成孔洞，氣孔往往是圓形，而收縮不良多數是不規則形。
(1)氣孔産生原因：
a 金屬液在充型、凝固過程中，由於氣體侵入，導致鑄件表面或內部産生孔洞。
b 塗料揮發出來的氣體侵入。
c 合金液含氣量過高，凝固時析出。
d 當型腔中的氣體、塗料揮發出的氣體、合金凝固析出的氣體，在模具排氣不良時，最終留在鑄件中形成的氣孔。
(2)縮孔産生原因：
a 金屬液凝固過程中，由於體積縮小或最後凝固部位得不到金屬液補縮，而産生縮孔。
b 厚薄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。
由於氣孔和縮孔的存在，使壓鑄件在進行表面處理時，孔洞可能會進入水，當噴漆和電鍍後進行烘烤時，孔洞內氣體受熱膨脹；或孔洞內水會變蒸氣，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：水紋、冷隔紋、熱裂紋。
水紋、冷隔紋：金屬液在充型過程中，先進入的金屬液接觸型壁過早凝固，後進入金屬液不能和已凝固金屬層熔合爲一體，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。
熱裂紋：
a 當鑄件厚薄不均，凝固過程産生應力；
b 過早頂出，金屬強度不夠；
c 頂出時受力不均
d 過高的模溫使晶粒粗大；
e 有害雜質存在。
以上因素都有可能産生裂紋。
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，在烘烤時轉化爲蒸氣，氣壓頂起電鍍層形成起泡。
解決缺陷方案：
控制氣孔産生，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錐和澆道進入型腔，形成一條順滑及方向一致的金屬流，採用錐形流道設計，即澆流應不斷加速地由噴嘴向內澆口逐漸減少，可達到這個目的。在充填系統中，混入的氣體是由於湍流與金屬液相混合而形成氣孔，從金屬液由澆鑄系統進入型腔的類比壓鑄過程的研究中，明顯看出澆道中尖銳的轉變位和遞增的澆道截面積，都會使金屬液流出現湍流而卷氣，平穩的金屬液才有利於氣體從澆道和型腔進入溢流槽和排氣槽，排出模外。
對於縮孔：要使壓鑄凝固過程中各個部位儘量同時均勻散熱，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，來避免縮孔産生。
對於晶間腐蝕現象：主要是控制合金原料中有害雜質含量，特別是鉛<0.003％。注意廢料帶來的雜質元素。
對於水紋、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。
對於熱裂紋：壓鑄件厚薄不要急劇變化以減少應力産生；相關的壓鑄工藝參數作調整；降低模溫
缺陷表徵：
(1)壓鑄件表面有突起小泡。
(2)壓鑄出來就發現。
(3)抛光或加工後顯露出來。
(4)噴油或電鍍後出現。
産生原因：
1.孔洞引起原因：主要是氣孔和收縮不良這兩種原因造成造成孔洞，氣孔往往是圓形，而收縮不良多數是不規則形。
(1)氣孔産生原因：
a 金屬液在充型、凝固過程中，由於氣體侵入，導致鑄件表面或內部産生孔洞。
b 塗料揮發出來的氣體侵入。
c 合金液含氣量過高，凝固時析出。
d 當型腔中的氣體、塗料揮發出的氣體、合金凝固析出的氣體，在模具排氣不良時，最終留在鑄件中形成的氣孔。
(2)縮孔産生原因：
a 金屬液凝固過程中，由於體積縮小或最後凝固部位得不到金屬液補縮，而産生縮孔。
b 厚薄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。
由於氣孔和縮孔的存在，使壓鑄件在進行表面處理時，孔洞可能會進入水，當噴漆和電鍍後進行烘烤時，孔洞內氣體受熱膨脹；或孔洞內水會變蒸氣，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：水紋、冷隔紋、熱裂紋。
水紋、冷隔紋：金屬液在充型過程中，先進入的金屬液接觸型壁過早凝固，後進入金屬液不能和已凝固金屬層熔合爲一體，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。
熱裂紋：
a 當鑄件厚薄不均，凝固過程産生應力；
b 過早頂出，金屬強度不夠；
c 頂出時受力不均
d 過高的模溫使晶粒粗大；
e 有害雜質存在。
以上因素都有可能産生裂紋。
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，在烘烤時轉化爲蒸氣，氣壓頂起電鍍層形成起泡。
解決缺陷方案：
控制氣孔産生，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錐和澆道進入型腔，形成一條順滑及方向一致的金屬流，採用錐形流道設計，即澆流應不斷加速地由噴嘴向內澆口逐漸減少，可達到這個目的。在充填系統中，混入的氣體是由於湍流與金屬液相混合而形成氣孔，從金屬液由澆鑄系統進入型腔的類比壓鑄過程的研究中，明顯看出澆道中尖銳的轉變位和遞增的澆道截面積，都會使金屬液流出現湍流而卷氣，平穩的金屬液才有利於氣體從澆道和型腔進入溢流槽和排氣槽，排出模外。
對於縮孔：要使壓鑄凝固過程中各個部位儘量同時均勻散熱，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，來避免縮孔産生。
對於晶間腐蝕現象：主要是控制合金原料中有害雜質含量，特別是鉛<0.003％。注意廢料帶來的雜質元素。
對於水紋、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。
對於熱裂紋：壓鑄件厚薄不要急劇變化以減少應力産生；相關的壓鑄工藝參數作調整；降低模溫
