間接擠壓鑄造工藝對鋁合金鑄件力學性能影響

扎貴云

（黃河鑫業有限公司，青海 西寧 810000）

間接擠壓鑄造工藝，一般來說是指與壓力鑄造相對應的一種鑄造工藝，與壓力鑄造不同，間接擠壓鑄造常常被認為是一種對鑄件性能可以產生影響的一種鑄造方式。鋁合金鑄件的力學性能通常被認為是流動性、收縮性等特性，雖然每一種合金的力學特性都不相同但是大體上來說主要的特性還是相似的。這些特性的不同除了與合金的材質有關之外，與溫度、熱度等一系列外部原因也有著密切的關系[1]。在鋁合金鑄件的力學性能中，流動性作為最主要的性能之一，指的是鋁合金填充鑄型的能力，鋁合金鑄件的流動性的好壞能夠決定鑄件復雜的程度。在實際工作中，能夠影響鋁合金流動性的因素有很多，主要是溫度、鋁合金成分以及外部壓力等。要嚴格控制外部原因對鋁合金鑄件的性能的作用，盡可能的減少外部因素對合金鑄件性能的改變，要注意改善鑄造方法，提高鑄件質量[2]。

1 間接擠壓鑄造工藝對鋁合金鑄件力學性能的影響過程

在實際作業中有很多因素都能對鋁合金鑄件性能產生影響，而鑄造工藝，尤其是間接擠壓鑄造工藝，對合金鑄件的性能的影響表現的則更為明顯，有時甚至會改變合金鑄件的性能。對于鑄件性能的改變或者影響，最明顯的就是鑄件的延展性和收縮性。間接擠壓鑄造工藝對鋁合金鑄件力學性能的影響一直貫穿在鑄件成型的整個過程中，不僅如此，鑄造工藝還會影響鑄件的質量和外表。通常來說，間接擠壓鑄造工藝對鋁合金鑄件力學性能的影響的過程主要是由內向外的進行作用。當鋁合金液體在冷卻過程中，就已經以氣泡的多少來決定鑄件質量的高低了，從而再影響外表的裂痕的裂紋傾向。

一般來說，鋁合金鑄件表面的裂紋呈現出鋸齒的形狀，雖然表面看起來打岔不產，形狀大體相同，但是仔細看來，裂紋的多少和深度都是不相同的，因為每一個合金鑄件的冷卻的溫度是不相同的，這就造成了即使是同一種合金，不同的鑄造工藝的合金有不同的裂紋傾向這樣一種現象的出現，不同的合金鑄件自然也會產生出不同的裂紋傾向。通常在實際作業中，要著重分析間接擠壓工藝對合金鑄件性能的影響，尤其是對力學性能的影響，從不同的方面改進完善合金鑄件的方式方法，對鋁合金鑄件的性能進行測試，使鋁合金鑄件能夠更加符合人們對合金的要求，發揮出間接擠壓鑄造工藝對鋁合金鑄件力學性能影響的重要作用。

撫順礦業集團的兩個頁巖煉油廠共擁有1臺20 t燃氣鍋爐、2臺10 t燃氣鍋爐和88臺套瓦斯發電機組，每年利用干餾瓦斯尾氣一方面可生產蒸汽供油頁巖煉油生產，另一方面可發電9 500萬kW·h，并對發電后的煙氣余熱進行回收利用。據統計，利用88臺瓦斯發電機組產生的余熱，每年可回收蒸汽17.64萬t，回收熱量40.78 GJ，供暖15萬m2，節約標煤約8 600 t。

2 間接擠壓鑄造工藝對鋁合金鑄件力學性能影響的結果

圖1 鑄造工藝對鑄件力學性能影響圖

鑄造工藝對鋁合金性能的影響體現在很多方面，這也會影響到日程作業中對鋁合金鑄件使用的范圍。除了流動性，收縮性也是鋁合金鑄件的力學性能之一。一般來說，鋁合金鑄件的收縮性是要發生在液態鋁合金的冷卻過程中。在這個過程中，液體降溫至室溫并凝固，一共可以分為三個主要的階段，經過三階段之后則可以對鋁合金性能進行拓展和創新。收縮性在合金的所有的性能中來說，是一種可以決定鋁合金鑄件質量的關鍵性能，它不僅對鑄件的氣孔以及縮孔的大小有影響作用，還對鑄件中出現的裂紋具有影響作用。

根據圖1可以得知，鋁合金的流動性是決定鑄件延展能力好壞的因素，收縮性則是決定鑄件質量高低的因素，通過對間接擠壓鑄造工藝對鋁合金鑄件力學性能的影響進行分析研究，明確擠壓鑄造工藝的重要作用，在實際作業中要發揮好這種鑄造工藝的積極作用，改變鑄件的性能，充分發揮鋁合金鑄件的流動性、收縮性以及氣密性等性能的優勢。在所有的性能當中，氣密性代表鑄件的純凈程度，當鋁合金液體在遇冷凝固的過程中，沒有受到外界因素的大的干擾，能夠凝固成范圍較小的鑄件模型，則這個鋁合金鑄件產生的疏松范圍也就越小，同時在鑄型過程中產生的氣孔也就越小，這也就表明這種鋁合金鑄件的純凈度很高。不僅如此，對于同一種鋁合金鑄件的氣密性的好壞，除了能夠顯示出純凈度，還與鑄造中的工藝有關，特別是間接擠壓工藝，對于鋁合金鑄件的氣密性影響特別大。此外，也可以用浸滲的方法來提高鋁合金鑄件的氣密性。

3 結語

間接擠壓鑄造工藝使制造鋁合金鑄件時會出現吸氣的現象，在凝固之后鑄成固體模型時也會產生吸氣現象，這是一種正常的反應，當進入模型內的鋁合金液體隨著溫度的下降而下降，容器內的氣體的溶解度也隨之下降，這時，會出現氣體的釋放，這些被釋放的氣體都是多余的氣體，并不是鑄件時吸入的正常氣體。

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對于吸入的氣體，有一部分是作為逸不出的氣體殘留在了鋁合金鑄件內部，而這些氣體逐步建成了一個個小的氣孔，這就是我們通常所說的鋁合金鑄件的針孔。鋁合金鑄件不僅有氣孔，還有縮孔，而液體凝固成為鑄件時，表面是非常光滑的，但是在氣孔的周圍卻有一圈小的氣孔圈，這就是鑄件內部的氣體受熱向外擴散時留下的痕跡。所以要清楚間接擠壓鑄造工藝這種鑄件方法對鋁合金鑄件的力學性能的影響，充分發揮這種鑄造方法的優勢，更新完善鑄件技術，全面提高鑄件的質量。