ZL104鋁合金的鑄造工藝規(guī)程分析

馬留柱，黃曉峰

銅川礦務(wù)局液力聯(lián)軸器制造廠，陜西銅川 727000

ZL104鋁合金最長用的是液力偶合器行業(yè)、汽車行業(yè)，偶合的葉輪外殼，汽車的缸蓋、缸體、飛輪等的制造就要采用ZL104鋁合金，原因是在于ZL104鋁合金卓越的品質(zhì)，這一品質(zhì)也是在鑄造過程中精心準(zhǔn)備、精煉出來的。在其他的行業(yè)中，ZL104鋁合金也有十分廣泛的應(yīng)用。應(yīng)用十分廣泛，是由于其獨特的品性，而ZL104鋁合金的性能又與熔化、化學(xué)成分、變質(zhì)處理、精煉工藝等密不可分。

1 ZL104鋁合金的鑄造工藝流程

ZL104鋁合金的鑄造工藝方法不止一種，本文選取了一種鑄造工藝流程進行闡述，主要為：熔煉準(zhǔn)備坩堝預(yù)熱→同爐料30%（硅+純鋁）+（合金）720℃～740℃攪拌→加錳（待錳熔化后攪拌）去渣→鐘罩壓鎂（攪拌）去渣→精煉壓入六氯乙烷去氣去渣→加變質(zhì)劑（靜置10min左右）攪拌去渣→調(diào)溫→680℃～760℃℃澆注。在這個工藝流程中，主要化學(xué)成分為0.17%～0.3%的鎂，8%～10.5%的硅，0.2%～0.5%的錳，其余的都是鋁的含量。還有雜質(zhì)含量鐵不高于0.9%，砂不高于0.6%，銅不高于0.3%，錫不高于0.1%，鋅不高于0.3%，鈦不高于0.5%。ZL104鋁合金的性能要求抗拉強度在鑄態(tài)時在150MPa及其以上，時效后在200MPa及其以上。硬度鑄態(tài)在50HBS及其以上，時效后在70HBS及其以上。

2 原材料的準(zhǔn)備和要求

2.1 金屬材料的準(zhǔn)備和要求

鋁錠快在150mm×150mm左右，含鋁在99.5%以上。硅各塊度Φ25mm～30mm，含鐵不超過0.5%，含硅在99.8%以上。細(xì)片狀的電解錳，錳含量在99%以上，鐵含量不超過1%。鎂塊度50mm×50mm×20mm，含鎂在99.8%以上。

2.2 化學(xué)材料的準(zhǔn)備與要求

一等品的冰晶石粉，成分99.8%以上的氯化鉀（KCL）和六氯乙烷（C2CL6）。成分在97.5%以上的氟化鈉（NaF）和氯化鈉（NaCL）。

2.3 回爐料的準(zhǔn)備與要求

廢棄的鑄件以及澆冒口回爐使用必須分清楚牌號，并清除水份、粘砂、油質(zhì)、氧化物等，具備化學(xué)成份檢驗單，分類儲放。

2.4 硅鋁中間合金的準(zhǔn)備與要求

以100kg計算80%的鋁和20%的硅為配料，合成熔點為680℃。把4/5的鋁錠在地坑爐中熔化，然后升溫至850℃～950℃。然后分批加入結(jié)晶硅，壓入鋁液，直至硅冷卻熔化，反復(fù)攪拌，加入余下的鋁降溫，用去水的六氯乙烷合金精煉處理，去渣鑄錠。

2.5 錳鋁中間合金的準(zhǔn)備與要求

以100kg計算90%的鋁和10%的錳為配料，熔點為780℃。將4/5的鋁熔化在地坑爐中，升溫至950℃～1 000℃，分批加入豌豆大的錳，壓入鋁液熔化后攪拌，加入余下的鋁降溫，用去水的六氯乙烷去氣精煉，去渣鑄成。

2.6 水玻璃涂料的準(zhǔn)備與要求

用噴槍在工具以及坩堝內(nèi)壁噴上一層涂料，然后加熱至120℃～200℃。噴涂工具配15%的CaCO3加3%的水玻璃加82%的水。噴涂坩堝配90%的CaCO3加10%的水玻璃。金屬型腔配23%的ZnO加2%的水玻璃加75%的水。金屬型澆冒口配20%的ZnO加65%的石棉粉加15%的水玻璃。

3 合金熔化工藝

以0.4%的鎂，10%硅，0.5%錳，余下為100kg計算的鋁為配料。熔煉中首先要鏟除坩堝內(nèi)壁的殘渣，然后在內(nèi)壁涂上涂料進行預(yù)熱，熔化工具也要在去除氧化物的基礎(chǔ)上，涂上涂料預(yù)熱至200℃～250℃。需要注意的是加入不超過30%的回爐料，硅鋁熔化后要進行充分的攪拌，不讓錳沉淀，在鋁表面熔化后進行充分的攪拌。一切的加熱原材料和工具都需要經(jīng)過預(yù)熱處理，在加入變質(zhì)劑的之后，如果溫度偏低，可以延長靜置時間直至變質(zhì)劑成分熔化。

4 討論

鑄造工藝決定著ZL104鋁合金的質(zhì)量，我們在ZL104鋁合金的實際鑄造過程中，應(yīng)該嚴(yán)格遵循合金成份、變質(zhì)處理、爐溫控制、去氣、精煉等基本環(huán)節(jié)的技術(shù)工藝規(guī)程，通過嚴(yán)格的控制和精心的操作，才能得到優(yōu)質(zhì)的ZL104鋁合金材料。當(dāng)然，本文僅僅只是粗略的對ZL104鋁合金原材料準(zhǔn)備及要求，以及實際熔化中的大體要求作了簡要說明，實際鑄造過程中還有許多細(xì)小的注意事項，需要實際操作中做到細(xì)心、嚴(yán)謹(jǐn)，更加努力的探索其具體每一個細(xì)小環(huán)節(jié)的鑄造工藝，更加嚴(yán)格的控制工藝流程，才能獲得優(yōu)質(zhì)的ZL104鋁合金材料以滿足生產(chǎn)的需要。

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