淺析7E04鋁合金鑄造缺陷

鄭偉

摘 要：在工業中，鋁合金是一種應用非常廣泛的結構材料，在很多的行業生產中得到了應用，尤其在航空航天以及機械制造業。在科學技術不斷發展過程中，工業發展速度越來越快，因此，對鋁合金焊接結構件需求量也在不斷增加，因此，對鋁合金的焊接問題進行研究非常必要。鋁合金應用范圍非常廣泛，而且，在焊接技術方面也進行了提高，這樣能夠更好的促進工業生產。7E04鋁合金在進行鑄造的時候，成型的難度非常大，而且，在使用過程中經常會出現裂紋和疏松的問題，導致這種材料在使用過程中會出現的問題非常多。7E04鋁合金在使用的時候出現了非常嚴重的缺陷，因此，文章對不同的鑄造工藝進行了分析，這樣對改善其使用性能非常有利，同時，對優化鋁合金的鑄造工藝非常有利。

關鍵詞：7E04鋁合金；鑄造工藝；化學成分

近年來，我國的經濟建設取得了很大的成績，使得我國的很多行業在發展過程中都發生了很大的變化，尤其在工業生產中。在科學技術不斷發展過程中，高強鋁合金的應用范圍在不斷擴大，7E04鋁合金是一種超硬鋁合金，這種鋁合金在使用的時候強度非常高，而且，在使用過程中綜合性能非常好，是航空航天事業發展過程中應用非常普遍的結構材料。但是，7E04鋁合金在進行鑄造時出現了很多的問題，這些問題的出現對其使用性能有很大的影響。對7E04鋁合金的成分、鑄造缺陷以及顯微組織進行分析，能夠在鑄造工藝方面進行優化，同時，在工藝參數方面也能進行改善。

1 7E04鋁合金試驗材料和方法

對7E04鋁合金的成分進行分析，發現這種鋁合金材料中，含有很多的金屬元素，而且種類非常多，在進行熔煉的時候，溫度控制在720攝氏度，將熔煉的時間控制在1.5小時，這樣能夠獲得性能更好的鋁合金。在進行鋁合金熔煉的時候，可以采用無鈉精煉劑進行精煉，靜置10分鐘后扒渣，然后將其澆注到結晶器中，然后經過刮水器進行鑄造，這樣就能夠得到7E04鋁合金鑄棒。

對7E04鋁合金金屬鑄棒進行必要的處理，才能進行后續的操作，在進行處理的時候，要將其放置在465攝氏度的溫度下10個小時，然后進行均勻化處理，接下來進行空冷方式的冷卻。在進行均與化處理的時，要將鑄棒進行橫向取樣，然后對試樣進行研磨，在拋光后要采取合適的配合比，這樣能夠更好的保證澆注的效果。在進行澆注過程中，對防腐劑的使用要非常重視，要用乙醇進行清洗，然后用熱風將其表面進行吹開。在利用ZEISS-AXIO倒置式材料顯微鏡對試樣進行觀察的時候，要對鑄態的組織和成分進行很好的分析和研究，這樣能夠對導致鑄造缺陷的原因進行很好的分析。在進行鑄造的時候，要對熔鑄的溫度、熔煉的速度等工藝參數進行必要的調整，然后進行反復的試驗，這樣能夠對最優的熔鑄工藝參數進行確定。利用DSC法對試驗材料的熔點進行測定的時候，也能對過燒的溫度進行確定，這樣對7E04鋁合金材料的澆注質量能夠進行更好的控制。

當7E04鋁合金的鑄造溫度在479.9攝氏度時，DSC曲線會出現吸收熱量的情況，同時，在低熔點的時候，共晶物也會出現開始熔化的情況，而且，基體在溫度在627.2攝氏度的時候會出現開始熔化的情況，因此，在進行7E04鋁合金澆注的時候，要將均勻化溫度不能超過479.9攝氏度，同時，控制在465攝氏度是最好的，如圖1所示：

2 試驗結果與分析

在不同熔煉工藝條件下，7E04鋁合金的顯微組織是出現不同的變化。當熔煉溫度為720℃時，由于溫度較低，鋁熔體結合不完全，導致晶粒之間的結合不穩定，材料鑄態組織中存在明顯的疏松孔隙；同時由于溫度過低，某些合金元素并未完全溶解于鋁熔體中，導致組織中存在大量的體積較大的未溶合金相，隨著熔煉溫度的提高，彌散相越來越均勻、細小，同時疏松和氣孔等缺陷明顯減少。當熔煉時間為1.5h，熔煉溫度為740±5℃，材料鑄態組織中彌散相、結晶相均勻、細小。當熔煉時間提高到2h時，出現了大量的偏析現象。從圖可以發現組織內存在大量疏松、氣孔以及體積較大的相，通過SEM觀察以及能譜分析確定這些體積較大的相為未溶的合金相，因此需要通過提高熔煉溫度以及延長熔煉時間的方法進行重復試驗。在730±5、740±5、745±5℃溫度下熔煉，其鑄態組織分別不同形態時，隨著熔煉溫度的提高，彌散相越來越均勻、細小，同時疏松和氣孔等缺陷明顯減少；當熔煉溫度為745±5℃時，組織最為均勻、缺陷最少。在745±5℃熔煉溫度下，將熔煉時間分別延長到2h、2.5h，其鑄態組織會出現相應的變化，彌散相均勻、細小，疏松和氣孔等缺陷有所減少；但是隨著熔煉時間的延長，組織內部成分偏析現象越來越嚴重，同時會存在燒損現象。

3 結束語

7E04在工業生產中是應用非常廣泛的材料，在航天以及機械生產中，其應用非常廣，但是，這種鋁合金材料在進行使用的時候雖然綜合性能比較好，但是，其在應用過程中也出現了很多的問題，這些問題的出現對導致其在使用中出現了很多的情況。7E04鋁合金在進行鑄造的時候，成型非常困難，因此，對其鑄造工藝進行分析和研究非常必要。對鑄造的工藝進行分析，能夠對其鑄造工藝參數進行控制，這樣能夠更好的提高其鑄造效果。通過實驗研究得到，7E04鋁合金的過燒溫度應該控制在479.9攝氏度，而且，熔煉的溫度應該控制在475攝氏度，鑄造的時候要保證其鑄棒的組織非常均勻，這樣能夠避免出現更多的缺陷。對7E04鋁合金進行鑄造的時候，其熔煉的時間經?？刂圃谝欢ǖ姆秶鷥?，這樣才能避免出現燒損的情況，同時，也能避免出現偏析的情況。對7E04鋁合金的鑄造工藝進行分析，能夠對其鑄造參數進行改善，這樣能夠提高其使用性能，同時，也能促進工業生產獲得更好的成績。

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