铝合金铸造工艺功能，一般理解为在充溢铸型、结晶和冷却过程中体现最为杰出的那些功能的归纳。流动性、缩短性、气密性、铸造应力、吸气性。铝合金这些特性取决于合金的成分，但也与铸造要素、合金加热温度、铸型的杂乱程度、浇冒口体系、浇口形状等有关。 　　(1) 流动性 　　流动性是指合金液体充填铸型的才能。流动性的巨细决议合金能否铸造杂乱的铸件。在铝合金晶合金的流动性最好。 　　影响流动性的要素许多，首要是成分、温度以及合金液体中存在金属氧化物、金属化合物及其他污染物的固相颗粒，但外在的底子要素为浇注温度及浇注压力（俗称浇注压头）的凹凸。 　　实践出产中，在合金已断定的情况下，除了强化熔炼工艺（精粹与除渣）外，还有必要改善铸型工艺性（砂模透气性、金属型模具排气及温度），并在不影响铸件质量的前提下进步浇注温度，确保合金的流动性。 　　(2) 缩短性 　　缩短性是铸造铝合金的首要特征之一。一般讲，合金从液体浇注到凝结，直至冷到室温，共分为三个阶段，分别为液态缩短、凝结缩短和固态缩短。合金的缩短性对铸件质量有决议性的影响，它影响着铸件的缩孔巨细、应力的发作、裂纹的构成及尺度的改变。一般铸件缩短又分为体缩短和线缩短，在实践出产中一般使用线缩短来衡量合金的缩短性。 　　铝合金缩短巨细，一般以百分数来表明，称为缩短率。 　　①体缩短 　　体缩短包含液体缩短与凝结缩短。 　　铸造合金液从浇注到凝结，在最终凝结的当地会呈现微观或显微缩短，这种因缩短引起的微观缩孔肉眼可见，并分为会集缩孔和涣散性缩孔。会集缩孔的孔径大而会集，并散布在铸件顶部或截面厚大的热节处。涣散性缩孔描摹涣散而细微，大部涣散布在铸件轴心和热节部位。显微缩孔肉眼难以看到，显微缩孔大部涣散布在晶界下或树枝晶的枝晶间。 　　缩孔和疏松是铸件的首要缺点之一，发作的原因是液态缩短大于固态缩短。出产中发现，铸造铝合金凝结规模越小，越易构成会集缩孔，凝结规模越宽，越易构成涣散性缩孔，因而，在规划中有必要使铸造铝合金契合次序凝结准则，即铸件在液态到凝结期间的体缩短应得到合金液的弥补，是缩孔和疏松会集在铸件外部冒口中。对易发作涣散疏松的铝合金铸件，冒口设置数量比会集缩孔要多，并在易发作疏松处设置冷铁，加大部分冷却速度，使其一起或快速凝结。 　　②线缩短 　　线缩短巨细将直接影响铸件的质量。线缩短越大，铝铸件发作裂纹与应力的趋向也越大；冷却后铸件尺度及形状改变也越大。 　　关于不同的铸造铝合金有不同的铸造缩短率，即便同一合金，铸件不同，缩短率也不同，在同一铸件上，其长、宽、高的缩短率也不同。应根据具体情况而定。 　　(3) 热裂性 　　铝铸件热裂纹的发作，首要是因为铸件缩短应力超过了金属晶粒间的结合力，大多沿晶界发作从裂纹断口调查可见裂纹处金属往往被氧化，失掉金属光泽。裂纹沿晶界延伸，形状呈锯齿形，表面较宽，内部较窄，有的则穿透整个铸件的端面。 　　不同铝合金铸件发作裂纹的倾向也不同，这是因为铸铝合金凝结过程中开端构成完好的结晶结构的温度与凝结温度之差越大，合金缩短率就越大，发作热裂纹倾向也越大，即便同一种合金也因铸型的阻力、铸件的结构、浇注工艺等要素发作热裂纹倾向也不同。出产中常选用让步性铸型，或改善铸铝合金的浇注体系等办法，使铝铸件防止发作裂纹。一般选用热裂环法检测铝铸件热裂纹。 　　(4) 气密性 　　铸铝合金气密性是指腔体型铝铸件在高压气体或液体的效果下不渗漏程度，气密性实践上表征了铸件内部安排细密与纯洁的程度。 　　铸铝合金的气密性与合金的性质有关，合金凝结规模越小，发作疏松倾向也越小，一起发作分出性气孔越小，则合金的气密性就越高。同一种铸铝合金的气密性好坏，还与铸造工艺有关，如下降铸铝合金浇注温度、放置冷铁以加速冷却速度以及在压力下凝结结晶等，均可使铝铸件的气密性进步。也可用浸渗法阻塞走漏空地来进步铸件的气密性。 　　(5) 铸造应力 　　铸造应力包含热应力、相变应力及缩短应力三种。各种应力发作的原因不尽相同。 　　①热应力 　　热应力是因为铸件不同的几许形状相交处断面厚薄不均，冷却不一致引起的。在薄壁处构成压应力，导致在铸件中残留应力。 　　②相变应力 　　相变应力是因为某些铸铝合金在凝结后冷却过程中发作相变，随之带来体积尺度改变。首要是铝铸件壁厚不均，不同部位在不一起间内发作相变所构成的。 　　③缩短应力 　　铝铸件缩短时遭到铸型、型芯的阻止而发作拉应力所构成的。这种应力是暂时的，铝铸件开箱是会主动消失。但开箱时刻不妥，则常常会构成热裂纹，特别是金属型浇注的铝合金往往在这种应力效果下简单发作热裂纹。 　　铸铝合金件中的残留应力下降了合金的力学功能，影响铸件的加工精度。铝铸件中的残留应力可通过退火处理消除。合金因导热性好，冷却过程中无相变，只需铸件结构规划合理，铝铸件的残留应力一般较小。 　　(6) 吸气性 　　铝合金易吸收气体，是铸造铝合金的首要特性。液态铝及铝合金的组分与炉料、有机物焚烧产品及铸型等所含水分发作反响而发作的被铝液体吸收所构成的。 　　铝合金熔液温度越高，吸收的氢也越多；在700℃时，每100g铝中氢的溶解度为0.5～0.9，温度升高到850℃时，氢的溶解度增加2～3倍。当含碱金属杂质时，氢在铝液中的溶解度明显增加。 　　铸铝合金除熔炼时吸气外，在浇入铸型时也会发作吸气，进入铸型内的液态金属随温度下降，气体的溶解度下降，分出剩余的气体，有一部分逸不出的气体留在铸件内构成气孔，这就是一般称的“针孔”。气体有时会与缩孔结合在一起，铝液中分出的气体留在缩孔内。若气泡受热发作的压力很大，则气孔表面润滑，孔的周围有一圈亮光层；若气泡发作的压力小，则孔内表面多皱纹，看上去如“苍蝇脚”，仔细调查又具有缩孔的特征。 　　铸铝合金液中含氢量越高，铸件中发作的针孔也越多。铝铸件中针孔不只下降了铸件的气密性、耐蚀性，还下降了合金的力学功能。要取得无气孔或少气孔的铝铸件，关键在于熔炼条件。若熔炼时增加掩盖剂维护，合金的吸气量大为削减。对铝熔液作精粹处理，可有用操控铝液中的含氢量。

铝合金具有密度低、强度高、韧性好和耐腐蚀等优点，在航空航天工业中被广泛用作结构材料，同时，也正在积极开发作为汽车先进材料而应用于高档轿车发动机。　　　　铸造工艺是传统铝合金主要制备方法，但已难以满足制备高性能铝合金的需要。靠前，传统工艺已经难以进一步提高强度、塑性、刚度、耐热性和耐腐蚀性；第二，在追求高性能的过程中，铸造工艺成本由于增添设备和成品率下降而迅速上升；第三，由于合金含量上升，塑性往往降低，因而后续压力加工成本上升、成品率降低。　　　　因此，生产的高成本大大提高了先进铝合金的使用门槛，严重影响整体市场规模的发展。在这些方面，喷射成形工艺正好具有性能和综合成本的双重优势，可使先进铝合金的使用门槛降低，还可以进一步提高性能，在一定范围内实现以铝代钢，从而迅速培育先进铝合金的市场，并反过来促进喷射成形工艺获得规模成本优势。因此，喷射成形工艺将成为先进铝合金的主要生产工艺。

铝合金具有密度低、强度高、韧性好和耐腐蚀等优点，在航空航天工业中被广泛用作结构材料，同时，也正在积极开发作为汽车先进材料而应用于高档轿车发动机。     铸造工艺是传统铝合金主要制备方法，但已难以满足制备高性能铝合金的需要。第一，传统工艺已经难以进一步提高强度、塑性、刚度、耐热性和耐腐蚀性；第二，在追求高性能的过程中，铸造工艺成本由于增添设备和成品率下降而迅速上升；第三，由于合金含量上升，塑性往往降低，因而后续压力加工成本上升、成品率降低。     因此，生产的高成本大大提高了先进铝合金的使用门槛，严重影响整体市场规模的发展。在这些方面，喷射成形工艺正好具有性能和综合成本的双重优势，可使先进铝合金的使用门槛降低，还可以进一步提高性能，在一定范围内实现以铝代钢，从而迅速培育先进铝合金的市场，并反过来促进喷射成形工艺获得规模成本优势。因此，喷射成形工艺将成为先进铝合金的主要生产工艺。

可用金属铸造成形工艺直接获得零件的铝合金。    该类合金的合金元素含量一般多于相应的变形铝合金的含量。     据主要合金元素差异有四类铸造铝合金。    （1）铝硅系合金，也叫“硅铝明”或“矽铝明”。有良好铸造性能和耐磨性能，热胀系数小，在铸造铝合金中品种最多，用量最大的合金，含硅量在10％-25％。有时添加0.2％-0.6％镁的硅铝合金，广泛用于结构件，如壳体、缸体、箱体和框架等。有时添加适量的铜和镁，能提高合金的力学性能和耐热性。此类合金广泛用于制造活塞等部件。    （2）铝铜合金，含铜4.5％-5.3％合金强化效果最佳，适当加入锰和钛能显著提高室温、高温强度和铸造性能。主要用于制作承受大的动、静载荷和形状不复杂的砂型铸件。    （3）铝镁合金，密度最小(2.55g/cm3)，强度最高(355MPa左右)的铸造铝合金，含镁12％，强化效果最佳。合金在大气和海水中的抗腐蚀性能好，室温下有良好的综合力学性能和可切削性，可用于作雷达底座、飞机的发动机机匣、螺旋桨、起落架等零件，也可作装饰材料。    （4）铝锌系合金，为改善性能常加入硅、镁元素，常称为“锌硅铝明”。在铸造条件下，该合金有淬火作用，即“自行淬火”。不经热处理就可使用，以变质热处理后，铸件有较高的强度。经稳定化处理后，尺寸稳定，常用于制作模型、型板及设备支架等。

铸造准备检查与确认的工作内容:　　　　(1)温度控制(以转注流程的温降确定保温炉、在线除气箱、过滤箱以及铸造流槽前端的各点温度控制);　　　　(2)铝液转注流程中各对接口、事故流口的密封及事故箱的到位、容量与干燥情况;　　　　(3)转注流槽、铸造流槽、漏斗(分配袋)、控流筏、打渣箱及工具的加热和干燥情况;　　　　(4)铸造传动控制系统包括液压、仪表的运行与显示情况;　　　　(5)结晶器光洁程度、安放位置和引锭头的位置及干燥情况(包括润滑);　　　　(6)冷却水的调试检查及水温情况;　　　　(7)生产合金、规格的工艺参数确认等等，这些是每个铸次不可忽略的工作。　　　　除此之外有的铸造准备还要有针对性，根据所生产的合金、规格及以往生产、质量所存在的问题，有的放矢，采取必要的对应措施。　　　　铸造主要工艺参数的设定要根据铸造时间或铸造长度，把握各工艺参数的对应关系。要根据每铸次各方面的实际情况进行综合调整，尤其是针对某些质量缺陷进行优化。

现在，国内卡丁车(相似碰碰车)都从国外进口，其间铝合金车轮是一个重要零件。曩昔，国外选用压力铸造出产该铸件，铸件质量差，且成品率低，劳动强度大。针对该铸件的结构特色和功能要求，怎么进步其产品质量、下降原材料耗费、节约能源、进步劳动出产率及下降铸件本钱，是当时出产中的要害。从研发的状况可知，选用揉捏铸造替代压力铸造是往后制作铝合金车轮卓有成效的工艺。　　1　车轮材料、要求及铸件规划 　　图1所示为铝合金车轮零件图。车轮不只有较高的功能要求，并且形状非常杂乱。图1　车轮零件图 　　车轮材料的化学成分(质量分数)为：1.5%～3.5%的Cu,10.5%～12.0%的Si,＜0.3%的Mg，＜1.0%的Zn，＜0.5%的Mn，＜1.3%的Fe,＜0.5%的Ni,＜0.5%的Sn，其他为Al。力学功能要求：σb＞276 MPa,σs＞115 MPa,σ＞4.4%,HB＞92。 　　该车轮内外形的尺度精度较高，都应加放加工余量及余块。按揉捏铸造工艺的要求，把形状杂乱的车轮零件图规划如图2所示的铸件图。 　　由该图可见，为便于从铸件内孔脱出及简化模具加工，把本来的阶梯轴孔规划成圆柱形中心孔，其直径为φ30 mm，内壁斜度为3°［1］。图2　车轮铸件图 　　2　模具结构及规划参数［1］ 2.1　揉捏铸造模具结构 　　铝合金车轮揉捏铸造的模具结构如图3所示。它首要有凸模、右凹模、顶杆镶块和左凹模组成所要求的型腔。左凹模和右凹模别离固定在左凹模定模板和右凹模动模板上，左凹模定模板用螺钉紧固鄙人模板上，右凹模动模板经过侧缸在导柱上施行敞开及闭合。图3　车轮揉捏铸造模具 　　1.上模板 2.凸模固定板 3.凸 模 4.导 柱 5.右凹模 6.右凹模动模板 　　7.垫 板 8.下模板 9.顶杆镶块 10.左凹模 11.左凹模定模板 　　选用2000 kN油压机改装进行揉捏铸造，其作业进程是：将定量的合金熔液浇入型槽后，固定在活动横梁上的凸模以必定速度向下挤入型腔，压力达必定数值后保压；铝合金凝结后卸压，凸模经过作业缸的回程向上移动，顶杆镶块经过下顶缸从铸件内向下退出，直到悉数脱离铸件之后，再用侧缸敞开右凹模，取出铸件。 　　2.2　模具规划的首要参数 　　(1) 空隙　凸模与左、右凹模之间的空隙要恰当。过小则因凸模与凹模的安装差错而相碰或咬住；过大则合金熔液经过空隙喷出，构成事端；或许在空隙中发生纵向毛剌，减小加压作用，阻止卸料。合理的空隙与加压开端时刻、加压速度、压力巨细、工件尺度及金属材料有关。依据实践出产经历，单边空隙取0.1 mm。 　　(2) 脱模斜度　合金熔液在凸模压力下凝结成铸件，冷却后紧包在凸模及顶杆镶块上。为了便于凸模及顶杆镶块脱出，故在凸模及顶杆镶块上设有3°的脱模斜度。因为铸件外形呈圆状，且分在左、右两片凹模，只需右凹模向右移动必定间隔，铸件就易从左凹模取出，故不用设置脱模斜度。 　　(3) 排气　在左、右两片凹模彻底闭合后，合金熔液因缓慢地浇入型腔，型腔中气体可根本排出。揉捏铸造时，留在凸模导向部分的少数气体，经过凸模与凹模之间的空隙排出。 　　(4) 模具材料　揉捏铸造是在必定的压力和必定的温度下进行的，不存在像压铸模那样遭到金属液的冲刷。作业压力比压铸时高，只需求模具在高温下有必定的抗压强度即可。别的，为了避免与合金熔液触摸的模具表面发生热疲惫裂纹，左右凹模、凸模及顶杆镶块均选用3Cr2W8V合金模具钢制作，热处理后硬度为HRC48～52，型腔表面进行软氮化处理。 　　3　揉捏铸造的工艺参数 　　揉捏铸造是铸锻结合的工艺，其出产工艺进程是：合金的熔化、模具的预备(整理、预热、喷涂润滑剂)、金属的浇注、液态金属的加压、压力的坚持、压力的去除及铸件的取出等。 　　为确保铸件质量，须合理挑选工艺参数［1～2］。 　　(1) 比压　压力巨细对铸件的物理力学功能、铸造缺点、安排、偏析、熔点及相平衡等都有直接影响。所以断定成形有必要的单位压力是很重要的。假如比压过小，铸件表面与内涵质量都不能到达技术指标；比压过大，对功能的进步不非常显着，还简单使模具损坏，且要求较大合模力的设备。揉捏铸造实验是在2 000 kN油压机上进行的。实验证明，适合于本铝合金车轮揉捏铸造的比压应在50～60 MPa范围内选取。 　　(2) 加压开端时刻　从车轮揉捏铸造实验的成果来看，其加压开端时的间隔时刻过长，铸件的强度及伸长率下降。现用的开端加压时刻是3～5 s，较为适宜。 　　(3) 加压速度　揉捏铸造要求必定的加压速度，在或许状况下，以加压速度快一点为好。加压速度快，则凸模能很快地将压力施加于金属上，便于成形、结晶和塑性变形。但也不宜过快，不然会使部分合金熔液的表面发生飞溅及涡流，使铸件发生缺点，以及在凸、凹模之间的空隙中流出过多的合金熔液，构成难以去除的纵向毛刺。因而，有必要使凸模缓慢地压入液态金属中。因为运用的油压机作业进给速度较慢，故使用作业行程的速度进行限制。 　　(4) 保压时刻　压力坚持时刻首要取决于铸件厚度，在确保成形和结晶凝结条件下，保压时刻以短为好。可是保压时刻过短，则铸件内部简单发生缩孔，假如保压时刻过长，则会延伸出产周期，添加变形抗力，下降模具运用寿命。 　　考虑本车轮的壁厚状况，揉捏铸造的保压时刻选用12 s左右。 　　(5) 模具预热温度　模具若不预热，合金熔液注入型腔后会很快凝结，导致来不及加压；但预热温度也不能过高，不然会延伸保压时刻，下降出产率，一起也不利于喷涂润滑剂。对本车轮揉捏铸造模具的预热温度为200～300℃，通常是用火油喷灯进行加热。 　　(6) 合金浇注温度　浇注温度过高或过低都对合金成形有显着影响。过低，合金极易凝结，所需单位压力大；过高，易发生缩孔。有必要指出，揉捏铸造合金的浇注温度要比砂型浇注温度高。一般期望把浇注温度控制在比较低的数值，因为揉捏铸造时期望消除气孔、缩孔和疏松。在浇注温度低时，气体易于从合金熔液内部逸出，很少留在金属中，易于消除气孔。此外，也可削减缩孔构成时机，一起因为浇注温度较低，金属溢出较少，可削减毛刺。对本车轮揉捏铸造的浇注温度选用720～740℃为较适宜。 　　(7) 润滑剂　润滑剂的作用是维护模具，进步铸件表面质量和便于从模具内取出铸件。选用机油石墨润滑剂，即5%的200～300意图石墨粉加入到95%机油中，拌和均匀即可。用喷喷涂在模具型腔表面上，其厚度为0.05～0.1 mm，过厚会影响铸件表面质量。 　　(8) 冷却　揉捏铸造卸压后，一般应当即脱模，故铸件的出模温度较高。为了避免高温的铸件空冷时在薄壁与厚壁的交界处发生裂纹，应将出模后的铸件当即放入砂堆中，待冷却到150℃以下时再取出空冷。

铜合金铸造工艺

铸造工艺参数主要有铸造温度、铸造速度、冷却强度，其次是液位高度、铸造开始与结束条件等。 　　 　　1 铸造温度 　　 　　铸造沏度通常是指液体金属从保温炉通过转注工具注入结晶器过程中具确良好流动性所需要的温度。但是，目前铝合金熔铸大部分已应用了在线除气与过滤装置，铸造温度仍然按上述的概念是不够 全面与正确的。实践证明，在线除气装置中液体温度不同具除气效果也不同。因此，要考虑在线除气装置除气效果对液体温度的要求。另外，还应考虑液体在结晶器内的气体析出情况，因铸造温度低，液体在结晶器内的气体来不及上浮逸出液面，造成气孔、疏松，还可能产生灾渣及冷隔等铸锭质量缺陷、铸造温度最高不宜超过熔炼温度。铸造温度过高会导致铸造开始时漏铝。底部裂纹与拉裂，还可能产生羽毛品组织缺陷，又因为转注工具长度不同而液体温降不同，在线装首有加热点，液体在转注过程中温度变化起伏大，所以科学规范铸造温度应指注入结晶器内的液体温度一般情况下铸造温度比合金的实际结晶温度高50℃～70℃，1 x x x、3x x x系铝合金在铸造过机中过渡带较窄，铸造温度宜偏高；而2x x x、7x x x系合金的过渡带较宽．铸造温度宜偏低。 　　 　　2 铸造速度 　　 　　连续铸造时，单位时间铸锭成形的长度称为铸造速度。老式铸造通常是一个铸次为—个固定铸造速度；而现代铸造是曲线铸造速度，即铸造开始与铸造过程不是同一个铸造速度：铸造速度的快与慢对铸锭裂纹、铸锭表面质量、铸锭组织和性能有很大影响，在保证铸锭质量的前提下，应采用最高的铸造速度。老式铸造法为解决某些合金及规格铸锭的裂纹问题，铸造时采用铺底或回火的工艺方法；而现代铸造法则采用曲线铸锭速度，取代了老式铸造的铺底或回火工艺，它既减少了一些辅助设施，又节省了人力与减轻劳动强度，还可以避免——些铸锭表面质量缺陷铸造速度的选择是依据所生产合金的特性与铸锭截面尺寸而定。一般规律足冷裂纹倾向性较大的合金及铸锭规格，应提高铸造速度；而热裂纹倾向较大的合金及铸锭规格，则应降低铸造速度 　　 　　3 冷却强度 　　 　　冷却强度也称为冷却速度。冷却强度不但对铸锭的裂纹有影响，而且对铸锭的组织影响更大、随着冷却强度的增大，铸锭结晶速度提高，晶内结构更加细化；随着冷却强度增人，铸锭液穴变浅。过渡带尺寸缩小．使金属补缩条件得到改善，减少或消除了铸锭中的疏松、气孔等缺陷．铸锭致密度提高：另外还可以细化一次品化合物的尺寸，减小区域偏析的程度。 　　 　　老式铸造法多采用分体结晶器，尤其是铸造扁铸锭时．水套与结晶器是分开的。随着铸造工艺技术的发展，现代铸造法的结晶器是一体的。用老式结晶器铸造时冷却水消耗量大，因为老式结晶器供 水不是封闭的，一部分冷却水敞火而起不到冷却作用，而且一次冷却与二次冷却的冷却强度差别人，不可避免的产生一些铸锭质量缺陷；而用现代结晶器铸造时．冷却水消耗量小．实践证明它仅是老式结晶 器用水量的70％左右。目前国外多采用低液位结晶器铸造，其目的就是提高冷却强度，减少或消除一次冷却后气隙区的加热现象，因此几乎不存在二次冷却的淬火情况、扁铸锭普通铸造已经将结晶器高度 降至100人，当然这需要操作者有很高的操作水平或增设液位白动控制系统。 　　 　　冷冲却强度对冷却水温度的要求是不可忽视的，通常情况下，冷却水温设定在20、，但是由于地区气候条件。供水设施条件及厂房温度等不同导致变化较大，因而出现地区性或季节性铸锭质量缺陷。现代结晶器供水系统带有脉冲或交叉变相功能，均由工艺编程决定，因此冷却强度可依据铸造工艺需要设定为曲线，特别是针对某些低温塑性不好的硬合金，铸造时冷裂纹和热裂纹几乎同时存在，附加挡水板系统，使铸锭表面温度升高到拉伸变形塑性温度，消除铸锭冷裂纹，工艺上再采取防止热裂纹措施，即可以获得优质铸锭 　　 　　4 结束语 　　 　　稳定的铸锭质量是铸造工艺参数最佳组合的结果，而最佳铸造工艺参数是根据铸造理论与实践结合而得出的。目前铝合命材料在性能方面要求更高，老式铸造工艺装备已经不适应新技术发展的要 求，加速其改造才能与时俱进。

铸造铝合金热处理是指选用某一热处理规范，控制加热速度升到某一相应温度下保温一定时间，再以一定得速度冷却，改变其合金的组织结构。热处理过后的铝合金可以提高合金的力学性能，增强耐腐蚀性能，改善加工型能，获得尺寸的稳定性。那铸造铸造铝合金是怎样进行热处理的？主要的热处理方法有哪些？常用的铸造铝合金热处理方法有以下几种，主要是加热的温度、保温时间和冷却时间的不同：①某些湿砂型和金属型铸造的工件，由于结晶速度比较快，固溶体呈一定过饱和状态，可直接加热到150～200℃人工时效，保温3～24h。该热处理方式可以改善工件的切削加工性能，降低工件加工后的表面粗糙度（代号T1）。②铸造或切削加工铝合金后，将其加热到290℃，保温2～4h，该热处理方式可以消除铸造内应力或切削加工产生的内应力和切削加工产生的表面加工硬化，提高工件的尺寸稳定性及材料的塑性（代号T2）。③铸造铝合金加热到500～535℃，保温2～15h，并在20～100℃水或油中淬冷，然后进行自然时效。该热处理方式可以提高合金的强度、塑性及耐腐蚀性能。可用于在腐蚀作用的环境中工作的零件（代号T4）。④固溶热处理+低温或短时(3～5h)人工时效，以便使材料具有较高的强度和塑性（代号T5）。⑤固溶热处理后在150～180℃保温5～18h，然后进行人工时效，使材料强度进一步提高，但塑性有所降低（代号T6）。⑥固溶热处理后加热至230～250℃保温2～10h，目的是在材料强度能达到一定水平的前提下，使合金具有稳定的组织，使工件有较高的尺寸稳定性。多用于在较高温度下工作的零件(代号T7)。⑦固溶热处理后，加热至290～330℃保温3～5h，使工件获得更高的尺寸稳定性，并使合金具有较高的塑性(代号T8)。以上几位常见的几种热处理的方式，但不同的 铝合金 的热处理方法也不一样，现代铸造铝合金按主要加入的元素分的铝硅系、铝铜系、铝镁系及铝锌系这4个系列的热处理都不太一样。根据加入的合金的含量高低，热处理方式也不相同。下面再以不同合金的形式来解释其合金的热处理。1.在以硅为主加合金元素的铸造铝合金合金ZL102，采用固溶热处理+时效处理强化的效果很小，一般不进行热处理，或只进行T2处理。添加Mg、Cu、Mn等合金元素的Al-Si合金可时效强化，常进行T5、T6处理。其中Al-Si-Mg-Mn (ZL104)中的共晶体熔点很低，固溶热处理加热温度须控制在530℃以下。淬火冷却后应立即进行人工时效。2.在以铜为主加元素的二元铸造铝合金铜含量较低(4%～5%Cu)的合金ZL203可进行T4和T6处理；铜含量较高的ZL202合金(9%～11%Cu)塑性较差，一般只进行T2处理；Al-Cu-Mn三元合金ZL201可进行T4、T5及T7处理。固溶热处理应采用分段加热，先加热至比正常固溶热处理稍低的温度保温，使低熔点共晶体中的化合物溶解，然后再加热至正常固溶热处理温度，使过剩相进一步充分溶解。3.以镁为主加元素的 铸造铝合金ZL301(镁含量约10 %Mg)，可采用T4处理。固溶热处理的加热温度为(400±5)℃，保温10～20h，淬火后自然时效。Al-Mg合金铸件应避免在硝盐浴中加热，以免发生爆炸。Al-Zn铸造合金铸件铸造时已产生时效强化效应，可直接进行T8处理，以充分消除铸造内应力，稳定工件尺寸。

航空铝合金材料的最终性能与其锭坯的组织有很大关系。因此，无裂纹大型锭坯铸造是大规格材料生产需要解决的关键难题。高品质锭坯要求不得有明显的疏松、气孔，且氢与氧化夹杂含量低，晶粒细小。除氢含量需严格控制外，一些碱金属 Li，Na，K，碱土金属 Ca 也要严格控制。高强铝合金由于合金主元素( Zn，Mg，Cu等) 含量高，不仅在熔体中易产生偏析，难以分布均匀，且形核率降低，晶粒粗大。由于铸锭尺寸大，收缩的热应力大，容易开裂。高强铝合金的结晶范围较宽(可达180 K)，非平衡凝固共晶开裂倾向较大，这对高 Zn 含量的 7XXX (7050，7055) 合金尤为突出。大型宽幅厚锭在铸造过程中极易开裂。扁锭较圆锭的铸造难度更大。为了能够铸造出高品质的大型无裂纹锭坯，研发了一系列的熔铸技术，熔体电磁搅拌是其中一种十分重要的新技术。 　　熔体电磁搅拌技术是通过在铝熔池内产生电磁力，搅动熔池内铝熔体的流动，使熔体成分均匀，避免人工搅拌时铁质工具产生污染。该技术不仅可有效地控制 Fe 杂质含量，而且还可减少铝熔体表面氧化膜的破坏，降低合金元素的烧损和氢的溶入。采用熔体电磁搅拌技术 可将熔炼时间缩短约20% ，能源消耗降低10%～15% ，炉渣量减少20%～50%，扒渣时间缩短20%～50%。引入超声外场、机械振动等也有利于铸锭晶粒的细化和成分的均匀化。通过先进的在线除气和过滤技术能很好地控制氢含量和夹杂含量，如除气结合陶瓷过滤可使熔体中的氢含量控制在 0. 1 ml/100 g Al。铸造大都采用液压半连续铸造机，具有运行平稳、自动化程度高、控制精度高等特点。铸造过程的平稳控制对大锭的成形非常关键。先进铝加工厂通过计算机对铸造温度，铸造速度，冷却水的喷射角度、分布、流量和强度等工艺参数进行精细调控，可有效防止铸锭开裂。同时，锭坯采用超声探伤检测夹杂物、裂纹、气孔等缺陷。目前，国外已生产出直径达1066.8 mm，质量达 16吨的 7050，7175 和 2219 等铝合金圆锭，以及4368.8 mm × 2438.4mm × 1066.8 mm重约 32 吨的 2618合金扁锭。 　　高强铝合金铸锭由于合金元素含量高，不均匀性和过饱和度大，故其铸锭均匀化成为紧接熔铸后的一道材料制备的关键工序。均匀化处理可使合金成分均匀分布，消除非平衡结晶低熔点相，球化硬质第二相(如含杂质 Fe，Si 的第二相粒子) 、形成共格弥散相(如Al3Zr) 为后续加工控制材料的晶粒结构、降低合金的淬火敏感性，提高材料的强韧性作组织准备。为优化合金均匀化后弥散相粒子的分布，可采用先低温后高温的双级均匀化工艺。双级均匀化后合金中的弥散相粒子分布更加均匀、细小。为了最大程度地抑制再结晶，获得高的力学性能，必须避免均匀化后冷却时形成粗大第二相，铸锭均匀化后须以较快的速率冷却，对7050 铝合金，冷却速率需大于 0.5℃/s。

铝合金铸造工艺功能，一般理解为在充溢铸型、结晶和冷却过程中体现较为杰出的那些功能的归纳。流动性、缩短性、气密性、铸造应力、吸气性。铝合金这些特性取决于合金的成分，但也与铸造要素、合金加热温度、铸型的杂乱程度、浇冒口体系、浇口形状等有关。   1.流动性   流动性是指合金液体充填铸型的才能。流动性的巨细决议合金能否铸造杂乱的铸件。在铝合金晶合金的流动性较好。   影响流动性的要素许多，首要是成分、温度以及合金液体中存在金属氧化物、金属化合物及其他污染物的固相颗粒，但外在的底子要素为浇注温度及浇注压力（俗称浇注压头）的凹凸。   实践出产中，在合金已断定的情况下，除了强化熔炼工艺（精粹与除渣）外，还有必要改善铸型工艺性（砂模透气性、金属型模具排气及温度），并在不影响铸件质量的前提下进步浇注温度，确保合金的流动性。   2.缩短性   缩短性是铸造铝合金的首要特征之一。一般讲，合金从液体浇注到凝结，直至冷到室温，共分为三个阶段，分别为液态缩短、凝结缩短和固态缩短。合金的缩短性对铸件质量有决议性的影响，它影响着铸件的缩孔巨细、应力的发作、裂纹的构成及尺度的改变。一般铸件缩短又分为体缩短和线缩短，在实践出产中一般使用线缩短来衡量合金的缩短性。   铝合金缩短巨细，一般以百分数来表明，称为缩短率。 （1）体缩短体缩短包含液体缩短与凝结缩短。   铸造合金液从浇注到凝结，在较后凝结的当地会呈现微观或显微缩短，这种因缩短引起的微观缩孔肉眼可见，并分为会集缩孔和涣散性缩孔。会集缩孔的孔径大而会集，并散布在铸件顶部或截面厚大的热节处。涣散性缩孔描摹涣散而细微，大部涣散布在铸件轴心和热节部位。显微缩孔肉眼难以看到，显微缩孔大部涣散布在晶界下或树枝晶的枝晶间。   缩孔、疏松是铸件的首要缺点之一，发作的原因是液态缩短大于固态缩短。出产中发现，铸造铝合金凝结规模越小，越易构成会集缩孔，凝结规模越宽，越易构成涣散性缩孔，因而，在规划中有必要使铸造铝合金契合次序凝结准则，即铸件在液态到凝结期间的体缩短应得到合金液的弥补，是缩孔和疏松会集在铸件外部冒口中。对易发作涣散疏松的铝合金铸件，冒口设置数量比会集缩孔要多，并在易发作疏松处设置冷铁，加大部分冷却速度，使其一起或快速凝结。   （2）线缩短线缩短巨细将直接影响铸件的质量。线缩短越大，铝铸件发作裂纹与应力的趋向也越大；冷却后铸件尺度及形状改变也越大。   关于不同的铸造铝合金有不同的铸造缩短率，即便同一合金，铸件不同，缩短率也不同，在同一铸件上，其长、宽、高的缩短率也不同。应根据具体情况而定。   3.热裂性   铝铸件热裂纹的发作，首要是因为铸件缩短应力超过了金属晶粒间的结合力，大多沿晶界发作从裂纹断口调查可见裂纹处金属往往被氧化，失掉金属光泽。裂纹沿晶界延伸，形状呈锯齿形，表面较宽，内部较窄，有的则穿透整个铸件的端面。   不同铝合金铸件发作裂纹的倾向也不同，这是因为铸铝合金凝结过程中开端构成完好的结晶结构的温度与凝结温度之差越大，合金缩短率就越大，发作热裂纹倾向也越大，即便同一种合金也因铸型的阻力、铸件的结构、浇注工艺等要素发作热裂纹倾向也不同。出产中常选用让步性铸型，或改善铸铝合金的浇注体系等办法，使铝铸件防止发作裂纹。一般选用热裂环法检测铝铸件热裂纹。   4.气密性   铸铝合金气密性是指腔体型铝铸件在高压气体或液体的效果下不渗漏程度，气密性实践上表征了铸件内部安排细密与纯洁的程度。   铸铝合金的气密性与合金的性质有关，合金凝结规模越小，发作疏松倾向也越小，一起发作分出性气孔越小，则合金的气密性就越高。同一种铸铝合金的气密性好坏，还与铸造工艺有关，如下降铸铝合金浇注温度、放置冷铁以加速冷却速度以及在压力下凝结结晶等，均可使铝铸件的气密性进步。也可用浸渗法阻塞走漏空地来进步铸件的气密性。   5.铸造应力   铸造应力包含热应力、相变应力及缩短应力三种。各种应力发作的原因不尽相同。   （1）热应力热应力是因为铸件不同的几许形状相交处断面厚薄不均，冷却不一致引起的。在薄壁处构成压应力，导致在铸件中残留应力。   （2）相变应力相变应力是因为某些铸铝合金在凝结后冷却过程中发作相变，随之带来体积尺度改变。首要是铝铸件壁厚不均，不同部位在不一起间内发作相变所构成的。   （3）缩短应力铝铸件缩短时遭到铸型、型芯的阻止而发作拉应力所构成的。这种应力是暂时的，铝铸件开箱是会主动消失。但开箱时刻不妥，则常常会构成热裂纹，特别是金属型浇注的铝合金往往在这种应力效果下简单发作热裂纹。   铸铝合金件中的残留应力下降了合金的力学功能，影响铸件的加工精度。铝铸件中的残留应力可通过退火处理消除。合金因导热性好，冷却过程中无相变，只需铸件结构规划合理，铝铸件的残留应力一般较小。   6.吸气性   铝合金易吸收气体，是铸造铝合金的首要特性。液态铝及铝合金的组分与炉料、有机物焚烧产品及铸型等所含水分发作反响而发作的被铝液体吸收所构成的。   铝合金熔液温度越高，吸收的氢也越多；在700℃时，每100g铝中氢的溶解度为0.5～0.9，温度升高到850℃时，氢的溶解度增加2～3倍。当含碱金属杂质时，氢在铝液中的溶解度明显增加。   铸铝合金除熔炼时吸气外，在浇入铸型时也会发作吸气，进入铸型内的液态金属随温度下降，气体的溶解度下降，分出剩余的气体，有一部分逸不出的气体留在铸件内构成气孔，这就是一般称的“针孔”。气体有时会与缩孔结合在一起，铝液中分出的气体留在缩孔内。若气泡受热发作的压力很大，则气孔表面润滑，孔的周围有一圈亮光层；若气泡发作的压力小，则孔内表面多皱纹，看上去如“苍蝇脚”，仔细调查又具有缩孔的特征。   铸铝合金液中含氢量越高，铸件中发作的针孔也越多。铝铸件中针孔不只下降了铸件的气密性、耐蚀性，还下降了合金的力学功能。要取得无气孔或少气孔的铝铸件，关键在于熔炼条件。若熔炼时增加掩盖剂维护，合金的吸气量大为削减。对铝熔液作精粹处理，可有用操控铝液中的含氢量。

铸造应力包括热应力、相变应力及收缩应力三种。各种应力产生的原因不尽相同。　　    ①热应力 热应力是由于铸件不同的几何形状相交处断面厚薄不均，冷却不一致引起的。在薄壁处形成压应力，导致在铸件中残留应力。　　    ②相变应力 相变应力是由于某些铸铝合金在凝固后冷却过程中产生相变，随之带来体积尺寸变化。主要是铝铸件壁厚不均，不同部位在不同时间内发生相变所致。　　    ③收缩应力 铝铸件收缩时受到铸型、型芯的阻碍而产生拉应力所致。这种应力是暂时的，铝铸件开箱是会自动消失。但开箱时间不当，则常常会造成热裂纹，特别是金属型浇注的铝合金往往在这种应力作用下容易产生热裂纹。　　    铸铝合金件中的残留应力降低了合金的力学性能，影响铸件的加工精度。铝铸件中的残留应力可通过退火处理消除。合金因导热性好，冷却过程中无相变，只要铸件结构设计合理，铝铸件的残留应力一般较小。

铝合金铸造工艺功能，一般理解为在充溢铸型、结晶和冷却过程中体现最为杰出的那些功能的归纳。流动性、缩短性、气密性、铸造应力、吸气性，铝合金这些特性取决于合金的成分，但也与铸造要素、合金加热温度、铸型的杂乱程度、浇冒口体系、浇口形状等有关。　　1.流动性　　流动性是指合金液体充填铸型的才能。流动性的巨细决议合金能否铸造杂乱的铸件。在铝合金晶合金的流动性最好。影响流动性的要素许多，首要是成分、温度以及合金液体中存在金属氧化物、金属化合物及其他污染物的固相颗粒，但外在的底子要素为浇注温度及浇注压力（俗称浇注压头）的凹凸。　　实践出产中，在合金已断定的情况下，除了强化熔炼工艺（精粹与除渣）外，还有必要改善铸型工艺性（砂模透气性、金属型模具排气及温度），并在不影响铸件质量的前提下进步浇注温度，确保合金的流动性。　　2.缩短性　　缩短性是铸造铝合金的首要特征之一。一般讲，合金从液体浇注到凝结，直至冷到室温，共分为三个阶段，分别为液态缩短、凝结缩短和固态缩短。合金的缩短性对铸件质量有决议性的影响，它影响着铸件的缩孔巨细、应力的发作、裂纹的构成及尺度的改变。一般铸件缩短又分为体缩短和线缩短，在实践出产中一般使用线缩短来衡量合金的缩短性。　　铝合金缩短巨细，一般以百分数来表明，称为缩短率。　　（1）体缩短体缩短包含液体缩短与凝结缩短。　　铸造合金液从浇注到凝结，在最终凝结的当地会呈现微观或显微缩短，这种因缩短引起的微观缩孔肉眼可见，并分为会集缩孔和涣散性缩孔。会集缩孔的孔径大而会集，并散布在铸件顶部或截面厚大的热节处。涣散性缩孔描摹涣散而细微，大部涣散布在铸件轴心和热节部位。显微缩孔肉眼难以看到，显微缩孔大部涣散布在晶界下或树枝晶的枝晶间。　　缩孔、疏松是铸件的首要缺点之一，发作的原因是液态缩短大于固态缩短。出产中发现，铸造铝合金凝结规模越小，越易构成会集缩孔，凝结规模越宽，越易构成涣散性缩孔，因而，在规划中有必要使铸造铝合金契合次序凝结准则，即铸件在液态到凝结期间的体缩短应得到合金液的弥补，是缩孔和疏松会集在铸件外部冒口中。对易发作涣散疏松的铝合金铸件，冒口设置数量比会集缩孔要多，并在易发作疏松处设置冷铁，加大部分冷却速度，使其一起或快速凝结。　　（2）线缩短线缩短巨细将直接影响铸件的质量。线缩短越大，铝铸件发作裂纹与应力的趋向也越大；冷却后铸件尺度及形状改变也越大。　　关于不同的铸造铝合金有不同的铸造缩短率，即便同一合金，铸件不同，缩短率也不同，在同一铸件上，其长、宽、高的缩短率也不同。应根据具体情况而定。　　3.热裂性　　铝铸件热裂纹的发作，首要是因为铸件缩短应力超过了金属晶粒间的结合力，大多沿晶界发作从裂纹断口调查可见裂纹处金属往往被氧化，失掉金属光泽。裂纹沿晶界延伸，形状呈锯齿形，表面较宽，内部较窄，有的则穿透整个铸件的端面。　　不同铝合金铸件发作裂纹的倾向也不同，这是因为铸铝合金凝结过程中开端构成完好的结晶结构的温度与凝结温度之差越大，合金缩短率就越大，发作热裂纹倾向也越大，即便同一种合金也因铸型的阻力、铸件的结构、浇注工艺等要素发作热裂纹倾向也不同。出产中常选用让步性铸型，或改善铸铝合金的浇注体系等办法，使铝铸件防止发作裂纹。一般选用热裂环法检测铝铸件热裂纹。　　4.气密性　　铸铝合金气密性是指腔体型铝铸件在高压气体或液体的效果下不渗漏程度，气密性实践上表征了铸件内部安排细密与纯洁的程度。　　铸铝合金的气密性与合金的性质有关，合金凝结规模越小，发作疏松倾向也越小，一起发作分出性气孔越小，则合金的气密性就越高。同一种铸铝合金的气密性好坏，还与铸造工艺有关，如下降铸铝合金浇注温度、放置冷铁以加速冷却速度以及在压力下凝结结晶等，均可使铝铸件的气密性进步。也可用浸渗法阻塞走漏空地来进步铸件的气密性。　　5.铸造应力　　铸造应力包含热应力、相变应力及缩短应力三种。各种应力发作的原因不尽相同。　　（1）热应力热应力是因为铸件不同的几许形状相交处断面厚薄不均，冷却不一致引起的。在薄壁处构成压应力，导致在铸件中残留应力。　　（2）相变应力相变应力是因为某些铸铝合金在凝结后冷却过程中发作相变，随之带来体积尺度改变。首要是铝铸件壁厚不均，不同部位在不一起间内发作相变所构成的。　　（3）缩短应力铝铸件缩短时遭到铸型、型芯的阻止而发作拉应力所构成的。这种应力是暂时的，铝铸件开箱是会主动消失。但开箱时刻不妥，则常常会构成热裂纹，特别是金属型浇注的铝合金往往在这种应力效果下简单发作热裂纹。　　铸铝合金件中的残留应力下降了合金的力学功能，影响铸件的加工精度。铝铸件中的残留应力可通过退火处理消除。合金因导热性好，冷却过程中无相变，只需铸件结构规划合理，铝铸件的残留应力一般较小。　　6.吸气性　　铝合金易吸收气体，是铸造铝合金的首要特性。液态铝及铝合金的组分与炉料、有机物焚烧产品及铸型等所含水分发作反响而发作的被铝液体吸收所构成的。　　铝合金熔液温度越高，吸收的氢也越多；在700℃时，每100g铝中氢的溶解度为0.5～0.9，温度升高到850℃时，氢的溶解度增加2～3倍。当含碱金属杂质时，氢在铝液中的溶解度明显增加。铸铝合金除熔炼时吸气外，在浇入铸型时也会发作吸气，进入铸型内的液态金属随温度下降，气体的溶解度下降，分出剩余的气体，有一部分逸不出的气体留在铸件内构成气孔，这就是一般称的“针孔”。气体有时会与缩孔结合在一起，铝液中分出的气体留在缩孔内。若气泡受热发作的压力很大，则气孔表面润滑，孔的周围有一圈亮光层；若气泡发作的压力小，则孔内表面多皱纹，看上去如“苍蝇脚”，仔细调查又具有缩孔的特征。　　铸铝合金液中含氢量越高，铸件中发作的针孔也越多。铝铸件中针孔不只下降了铸件的气密性、耐蚀性，还下降了合金的力学功能。要取得无气孔或少气孔的铝铸件，关键在于熔炼条件。若熔炼时增加掩盖剂维护，合金的吸气量大为削减。对铝熔液作精粹处理，可有用操控铝液中的含氢量。

1．概述 　　铝合金件金属型铸造方法由于其生产率高、劳动环境清洁、铸件表面光洁和内部组织致密等优点而被广泛应用。尤其是汽车发动机部件，日、美、英、德和意等工业发达国家很多采用金属型重力浇注方法生产汽车发动机铝缸体、铝缸盖和铝活塞。近几年，我国许多厂家也引进先进金属型设备或自制设备生产汽车发动机缸盖、进气管和活塞等铝铸件。金属型铸铝技术也广泛应用于航空、航天、高压电器、电力机械以及仪器仪表等行业。铝合金件金属型铸造与其他一些铸造方法（压铸、低压铸造和砂型铸造等）相比主要具有如下几方面的优势： 　　1）几何尺寸和金相组织等综合质量好。 　　2）较低压及高压铸造工艺灵活，可生产较复杂铸件。 　　3）更有利于大批量生产，实现高度自动化和简化维修；在同等生产规模下，与高、低压铸造相比，铸造设备和金属型等工装的一次性投资更低。 　　2．铝合金件金属型铸造工艺技术 　　（1）铝合金件金属型铸造工艺设计 金属型铸造工艺设计关键是铸件浇注位置的确定、浇冒系统的设计和模具工作温度的控制和调节。 　　l）铸件浇注位置。它直接关系到金属型型芯和分型面的数量、金属液导入位置、排气的通畅程度以及金属型结构的复杂程度等，从而决定金属型加工和操作的难易程度以及铸件冷却温度分布，进而影响铸件的生产效率，尺寸精度等内、外质量。因此，铸件浇注位置是铸造工艺设计首先考虑的重要环节。 　　2）浇冒系统。铸件浇冒系统设计决定铸件内、外质量。浇冒系统应具有撇渣、排气和补缩功能，同时应保证铸件合理的凝固、冷却温度场。正确、合理的浇冒系统除凭经验估算外，附算机数值模拟可直观地预测铸件凝固过程温度场，显示铸件可能产生缩松（孔）的危险部位，从而指导工艺设计，并通过调整浇冒系统结构和尺寸、金属型结构、控制冷却速度或调整涂料层厚度等手段调节温度场、消除铸造缺陷，如采用底注式浇注的汽车发动机铝缸盖的毛坯，尽管采取在上部设置几乎超过铸件重量的大冒口和底部强制通水冷却的工艺措施也难以调整合理的顺序凝固的温度场，难以消除底部内浇口周围过热而造成的缩松缺陷。某厂引进法国Sifa公司铝合金金属型铸造机正是采用这种浇冒系统，生产工艺不稳定。百分之百的缸盖需浸渗，对于缩松严重的缸盖即使浸渗也满足不了耐压要求；而从冒口直接注入铝液，铝液经过陶瓷过滤器净化后进人型腔，保证了铸件合理的冷却梯度，即自下而上的顺序凝固方式，消除了缩松缺陷，缸盖成品率显著提高。英国Foseco公司曾对两种浇注方法做过详细的研究和对比试验工件，并称后者为DYPUR法。该法使型简化、紧凑，节省铝液，铸件成品率高。采用该法即使由于铝液有较高落差造成的少量夹杂缺陷，对铸件的力学性能和气密性影响也不大。当然，浇冒系统的开设位置、结构和尺寸大小除考虑铸件凝固温度场外，还需兼顾型复杂程度，金属液充型是否平稳，是否具有撇渣和排气等功能。 　　3）金属型工作温度。同样，金属型工作温度和各部分的温差对铸件的冷却温度场有着重要的作用。对金属型局部过热区域强制水冷和风冷是为了保证该区域保持正常的工作温度，提高生产效率，同时消除过热，保证正常的冷却温度场。金属型工作温度控制比较先进和有效手段是控制冷却水出口温度，出口温度靠冷却循环水循环速度调节。如意大利Fata公司和法国Sifa公司设计制造的金属型都有先进的水、风冷却装置。此外，对于局部厚大热节部位还可镶嵌热导率高或蓄热量大的金属嵌块或调节涂料层厚度和涂料种类以保证铸件形成合理的冷却温度梯度，消除局部缩松（孔）缺陷。 　　（2）铝合金金属型设计及材料 　　1）金属型设计及制造。好的金属型设计和制造技术是满足工艺设计、适应大批量、高质量铸件生产的关键。金属型设计主要包括金属型结构、排气系统、锁紧机构，冷却系统、连接机构以及铸件顶出机构。合理的铸造工艺和金属型设计只有通过先进的金属型加工制造技术来体现。 　　2）金属型材料。适宜制造金属型的材料应具有足够的高温强度、一定的热稳定性和热疲劳强度以及足够的强韧性。国内一般用铸铁、铸钢和铜合金作为铝合金金属型模具材料，平均寿命10000～50000次左右；发达国家普遍采用美国钢铁学会（AISI）分类的H-13，相当于国内4CrMoVSi钢。这种钢具有较高的热强度和硬度，还具有较高的耐磨性和韧性，用它作模具，其铸件尺寸稳定、模具寿命长，一般大于100000次。当然，模具的寿命除与材质有关外，还与模具结构、铸造合金的材料、操作和管理等因素有关。 　　3．铝合金金属型铸造设备及自动化 　　（1）金属型铸造设备 金属型铸造机按用途可分为专用金属型铸造机和通用金属型铸造机；按动力可分为手动、气动、电动和液压金属型铸造机。国外一些铸造设备厂按产品和用户的要求研制出许多专用金属型铸造机，如铝缸盖、铝缸体、铝活塞、铝进气歧管等金属型铸造机。制造铝合金金属型铸造机著名的有意大利的Fata公司，法国的Sifa公司等。中国近几年有二十多个厂家陆续从国外引进铝合金金属型铸造机和工艺技术，为国内外配套生产汽车铝合金铸件。上海汽车有色铸造总厂引进Fata公司金属型铸造机生产桑塔纳轿车发动机铝缸盖，一汽轻型发动机厂引进Sifa公司设备生产CA488型汽车发动机缸盖。 　　（2）金属型铸造自动化生产线 金属型铸造自动化生产线包括：金属液熔化及传送设备、浇注机、金属型铸造机、下芯和取件机械手、金属型涂料涂敷机、铸件传输及浇冒口切除机、热处理设备和炉前快速检测仪器等。自动化生产线适用于专业化生产，可高效清洁地生产大批量优质铸件。

铝合金在生产过程中，容易出现缩孔、砂眼、气孔和夹渣等铸造缺陷。如何修复铝合金铸件气孔等缺陷呢？如果用电焊、氩焊等设备来修补，由于放热量大，容易产生热变形等副作用，无法满足补焊要求。    冷焊修复机是利用高频电火花瞬间放电、无热堆焊原理来修复铸件缺陷。由于冷焊热影响区域小，不会造成基材退火变形，不产生裂纹、没有硬点、硬化现象。而且熔接强度高，补材与基体同时熔化后的再凝固，结合牢固，可进行磨、铣、锉等加工，致密不脱落。冷焊修复机是修补铝合金气孔、砂眼等细小缺陷的理想方法。

一、缩孔这种缺陷常发生在铸件的肥厚部分，或者厚薄交接处。有时铸件表面发白，实际上就是缩松。产生的原因：结晶过程中铸件补缩不够；引入合金液的位置不对；金属型各部位的温度不恰当，不符合顺序凝固的原则；涂料不当或涂料脱落；浇注温度过高；浇注速度太快；铸件冷却太慢；铸件毛边太大。防止办法：在铸件厚大部位设置冒口，冒口的大小、高度要适宜，达到最后凝固，提高冒口的补缩作用；沿铸件四周均匀分布内浇道，或从冒口根部开设补充浇道进行补充浇注；调整金属型各部分的温度规范，便于铸件顺序凝固；按铸件工作部分和浇冒口部位不同要求选用不同的涂料成分及涂料厚度，脱料要均匀补上；适当降低浇注温度；减慢浇注速度；在容易产生缩松的部位，嵌上铜冷铁或通气塞，以加速冷却。二、冷隔这种缺陷一般产生在较大的水平表面的薄壁铸件上，以及合金最后汇流处。铸件出型后经过震砂，进行外观检查即可发现。产生的原因：模具温度过低；铝液温度过低；模具排气不良；浇注系统设计不良，内浇口数量少、截面过小；浇注速度太慢或浇注中断；铸件设计壁厚太薄或缺少适当的圆角。防止办法：适当提高模具温度；适当提高铝液浇注温度；气体不易排出的部位上设置通气槽或排气塞，保持排气良好；适当增加内浇口数量和内浇口的截面；适当提高浇注速度，避免铝液浇注中断；按铸件设计工艺性要求设计合理的最小壁厚和铸造圆角。三、气孔气孔往往产生在铸件的上部且经常发生在铸件凸出部分的表面。铸件内部隐蔽的气孔，必须通过X光透视，以及在铸件进行加工时发现。产生的原因：浇注速度太快，卷入空气；模具排气气不良；铝液流动过快；熔化温度过高；合金除气不良；浇注温度过高；砂芯不干、排气不良或发气量太大。防止办法：平稳地浇注金属液；于金属型气体不易排除的部位增设排气槽或排气塞，并经常清理；浇注时浇包尽量靠近浇口杯；严格控制铝液温度防止超温；铝液正确地进行除气；泥芯应烘干，排气孔应畅通，泥芯返潮后应补烘，特大的泥芯中间应挖空；金属型涂料后应等涂料干燥后才能浇注。四、裂纹裂纹多数出现在铸件的内夹角处，厚薄断面过渡的部位；合金液引入铸件的部位和发生铸造应力最大的部位可用着色检查、气密性试验、X光检查发现。铝铸件上冷裂纹，在清理砂芯后进行外观检查便可发现。产生的原因：铸件上有尖角，厚薄相差悬殊；模具局部过热或浇注温度过高；冷铁安放不正确；铸件补缩不良；防止办法：改进设计，清除铸件尖角，尽量使铸件壁厚均匀过渡并倒圆角；正确地选择浇口，浇道的位置，控制浇注温度、涂料厚度，正确放置冷铁，增大冒口补缩能力；在模具冒口部位上涂石棉保温涂料。五、偏析偏析一般分布在铸件厚大部分的中心部位及上部，做宏观分析时可以发现。产生的原因：浇注前铝液成分未搅拌均匀；浇注温度过高；金属型温度过高，涂料不均匀，太厚。防止办法：浇注前尽量使合金液搅拌均匀；适当降低浇注温度和金属型的预热温度；在冷却慢的部位设计冷铁、通气塞或采用气冷、水冷；添加阻碍合金产生偏析的元素；将铸件壁厚适当减薄，以加快凝固。

1 熔炼、精炼工艺 　　用旋转式蓄热熔炼炉熔炼，熔炼温度720-760℃。在720℃以上温度时采用高纯氮气吹入精炼剂精炼15min，精炼剂用量为熔体重量的0.08%，精炼后电磁搅拌15min，铝液静置20-30min。取样检验严格控制铝合金溶液的化学成分，使材料达到所要求的力学性能。 　　1.2 铸造工艺 　　采用半连续直接水冷铸造方法。直接水冷方法的冷却强度大，冷却速度快，使铸造组织细化，增加组织的致密度，进而提高铸锭的力学性能和热处理效果。控制铸造温度710-730℃，铸造速度50-70mm/min，冷却水压0.1-0.3MPa。为了减少热裂纹倾向，改善合金的化学组成，采用在线添加铝钛硼丝，添加速度为1700-2000mm/min。 　　1.3 铸棒组织的均匀化处理 　　为了减少和消除铸锭的晶内偏析，改善其化学成分和组织结构的不均匀性，对铝合金铸棒进行均匀化处理。控制的技术条件是将铸棒加热到540-550℃，保温8-10h，出炉强风冷却和水雾冷却。均匀化退火后宜加快冷却，以保证阳极氧化着色后色泽的均匀性。

1、金属液位 　　金属液位设定是保证铸锭内外部质量的关键参数。金属液位包括初始液位与铸造过程中的液位。初始液位要有利于铸造开始(俗称开头)，它与结晶器填充时间相对应，起到铸造铺底的作用。铸造过程中的液位主要是防止铸造中产生冷隔或拉裂，它与铸造速度，铸造温度及冷却强度相关。同时还要对就考虑金属液位没定高度与液化报警高度的时差，以便达到安全操作与保护设备的目的。 　　2、结晶器填充时间 　　结晶器填充时间也称为液位填充时间，它是计算机进行自动控制的必要工艺参数，液位填充时叫与金属液位高度值形成对应关系。液位填充时间设定相同时，金属液位设定越高，液体注入结晶器的流速越快，结晶器内液体温度越高，在其他条件相同时，冷却速度越慢;反之。液体注入结晶器的流速越慢。结晶器内液体温度越低，冷却速度就越快。 　　金属液位填充高度设定相同时。液位填充时间设定越长，液体注入结晶器的流速越慢，结晶器内液体温度越低，冷却速度越快;反之，液体注入结晶器流速越快，结晶器内液体温度越高，冷却速度越慢。 　　液位填充时间与金属液位高度组合设定的作用是对铸造开车前液体填充速度的控制，即初始铸造速度初始铸造速度对铸造底部温度控制起着关键作用，合适的初始铸造速度可以防止开车后漏铝、拉裂及控制铸锭底部裂纹形态初始铸造速度的设定可依据每个铸次条件的不同设定，比如铸造温度的不同、转注流程温降(包括室温)不同等初始铸造速度是不同的。还可依据牛产合金的特性丛生产规格的不同进行设定。比如裂纹倾向性较大合金与裂纹倾向性较小合金。它们的初始铸造速度是有差别的。

热顶电磁铸造法与普通电磁铸造法的区别在于采用特制的屏蔽罩结构，并在其内部用耐火材料制成热顶约束液柱顶部熔体成型，也就是热顶兼有屏蔽罩的功能。　　热顶电磁铸造技术具有如下优点：　　（1）与电磁铸造技术相比，热顶具有约束部分液柱成型的作用。金属液面位置的控制相比之下更为容易，并有利于液柱高度的稳定。　　（2）热顶截面由于由下到上逐渐增大，在铸造过程中金属液浇注量的增减对液柱高度的影响明显减弱，从而增强了液柱高度和铸锭尺寸的稳定性。　　（3）热顶有利于金属液的浇注，减弱了浇流对金属液柱的冲击力。　　（4）由于液-固界面处的液柱仍依靠电磁力约束成半悬浮状态，保证了铸锭侧表面在自由表面状态下凝固，并未削弱液穴内的电磁搅拌作用，继承了电磁铸造铸锭表面光亮、内部组织致密的优点。　　热顶电磁铸造技术即充分发挥了普通电磁铸造和电磁连铸的优点，又增强了系统的可操作性，其磁场强度和电磁压力分布合理，能有效控制铸锭夹杂，提高铸锭表面和内部质量。

序号    合金牌号 合金   代号                               主要元素，wt%Si Cu Mg Zn Mn Ti 其它 Al1 ZAlSi7Mg ZL101 6.5～7.5   0.25～0.45         余量2 ZAlSi7MgA ZL101A           0.08～0.20   余量3 ZAlSi12   6.5～7.5   0.25～0.45         余量4 ZAlSi9Mg ZL102         0.2～0.5     余量5 ZAlSi5Cu1Mg ZL104 10.0～13.0 1.0～1.5           余量6 ZAlSi5Cu1MgA ZL105     0.17～0.35         余量7 ZAlSi8Cu1Mg ZL105A 8.0～10.5 1.0～1.5           余量8 ZAlSi7Cu4 ZL106 4.5～5.5 1.0～1.5 0.4～0.6   0.3～0.5 0.10～0.25   余量9 ZAlSi12Cu2Mg1 ZL107 4.5～5.5 3.5～4.5 0.4～0.55         余量10 ZalSi12Cu1Mg1Ni1 ZL108 7.5～8.5 1.0～2.0 0.3～0.5   0.3～0.9   Ni 0.8～1.5 余量11 ZAlSi5Cu6Mg ZL109 6.5～7.5 0.5～1.5           余量12 ZAlSi9Cu2Mg ZL110 11.0～13.0 5.0～8.0 0.4～1.0         余量13 ZAlSi7Mg1A ZL111 11.0～13.0 1.3～1.8 0.8～1.3   0.10～0.35 0.10～0.35 Be 0.04～0.07(a) 余量14 ZAlSi5Zn1Mg ZL114A 4.0～6.0   0.2～0.5 1.2～1.8   0.10～0.20 Sb 0.1～0.25 余量15 ZAlSi8MgBe ZL115 8.0～10.0   0.4～0.6       Be 0.15～0.40 余量16 ZAlcu5Mn ZL116 6.5～7.5   0.45～0.60     0.10～0.30   余量17 ZAlCu5MnA ZL201 4.8～6.2 4.5～5.3 0.4～0.65   0.6～1.0 0.15～0.35   余量18 ZAlCu4 ZL201A 6.5～8.5 4.8～5.3 0.35～0.55   0.6～1.0 0.15～0.35   余量19 ZAlCu5MnCdA ZL203   4.0～5.0         Cd 0.15～0.25 余量20 ZAlCu5MnCdVA ZL204A ZL205A         4.6～5.3 4.6～5.3                 0.6～0.9 0.3～0.5 0.15～0.35 0.15～0.35 Cd 0.15～0.25 V 0.05～0.3 Zr 0.05～0.2 B 0.005～0.06 余量  21     ZAlRE5Cu3Si2   ZL207         3.0～5.4                 0.9～1.2         Ni 0.2～0.3 Zr 0.15～0.25 RE 4.4～5.0(b)   余量  22 ZAlMg10   1.6～2.0   0.15～0.25         余量23 ZAlMg5Si1 ZL301               余量  24 ZAlMg8Zn1 ZL303       1.0～1.5 0.1～0.4   Be 0.03～0.1 余量25 ZAlZn11Si7 ZL305     9.5～11.0 9.0～13.0   0.1～0.2   余量26 ZAlZn6Mg ZL401 ZL402 0.8～1.3 6.0～8.0     4.5～5.5 7.5～9.0 0.1～0.3 0.5～0.65 5.0～6.5   0.15～0.25 Cr 0.4～0.6 余量

牌号 用处举例ZL101 适用于砂型、金属型和熔模铸造等工艺办法，制作形状杂乱、壁厚较薄或要求气密的接受中等载荷的零件，如支臂、支架、液压元件、附件壳体，仪器外壳等。ZL101A 可用于飞机发起机动的各种机匣，泵体、壳体等。ZL102 用于形状杂乱、作业温度在200以下要求高气密性接受低载荷的零件，如外表壳体、活塞、制动器外壳等。ZL104 适用于砂型或金属型铸造形状杂乱的薄壁零件，合适制作中等载何而作业温度不超越180的零件，如机匣、结构、缸体等ZL105 适于铸造形状较杂乱和接受中等载荷，作业温度至250的各种发起机零件和附件零件如汽缸件、机匣、油泵壳体等ZL108 ZL109 用于发起机活塞等高温下（≤250）作业的零件。当要求热膨胀系数小，强度高，耐磨性高时，也可采用。ZL111 用于形状杂乱，接受高载荷，气密性要求高的大型零件。ZL201 适用于制作接受较高载荷或在175-300下作业的，形状不太杂乱的零件，如飞机的外挂架、支臂等ZL201A 接受较大载荷、作业温度达300、中等杂乱程度的高强度铸件，如梁、框、肋和轮毂等ZL203 用于形状简略，接受中等静载荷 和冲击载荷，作业温度不超越200，并要求切削性杰出的零件，如曲轴箱、支架、飞轮盖等。ZL204A 是一种新式合金，其使用规模和作业条件与ZL201A类似，但具有更高的强度功能，其作业温度限于200以下。该合金已用于替代2A14制作重要部件，还可用于飞机承力部件，如各种梁、框等。ZL205A T5状况用于承力构件，如和飞机的梁框、支臂、支座等零件，减轻分量；并可替代2A50等锻铝，削减工时； T6状况用于接受大载荷零件，可替代2A14锻件。也可替代中碳钢，做雷达的横轴等； T7状况合金用于在腐蚀气氛中作业的承力构件，如替代45号钢制作超高压线路架线中轮。ZL207 用于制作作业温度达400并要求气密的零件，如飞机空气分配器和电动活门壳体等，可替代铜或钛合金，明显减轻分量，降低成本。ZL301 用于要求耐蚀性高的飞翔器零件ZL303 在对耐蚀性有特殊要求的条件下（海水或其他腐蚀介质）或作业温度较高（200）时用。如水上飞机的一些承载不大的零件或装修件。ZL401 用于外表薄壳体压铸零件，作业温度不宜超越200ZL402 用于接受高的静载荷和冲击载荷而又不便于进行热处理的零件，亦可用于要求同腐蚀介质触摸和尺度稳定性高的零件，如高空飞翔氧气调节器等。

一 氧化夹渣 　　缺陷特征：氧化夹渣多分布在铸件的上表面，在铸型不通气的转角部位。断口多呈灰白色或黄色，经x光透视或在机械加工时发现，也可在碱洗、酸洗或阳极化时发现 　　产生原因： 　　1．炉料不清洁，回炉料使用量过多 　　2.浇注系统设计不良 　　3．合金液中的熔渣未清除干净 　　4．浇注操作不当，带入夹渣 　　5.精炼变质处理后静置时间不够 　　防止方法： 　　1．炉料应经过吹砂，回炉料的使用量适当降低 　　2．改进浇注系统设计，提高其挡渣能力 　　3.采用适当的熔剂去渣 　　4．浇注时应当平稳并应注意挡渣 　　5．精炼后浇注前合金液应静置一定时间 　　二 气孔 气泡 　　缺陷特征：三铸件壁内气孔一般呈圆形或椭圆形，具有光滑的表面，一般是发亮的氧化皮，有时呈油黄色。表面气孔、气泡可通过喷砂发现，内部气孔 气泡可通过X光透视或机械加工发现气孔 气泡在X光底片上呈黑色 　　产生原因： 　　1．浇注合金不平稳，卷入气体 　　2．型(芯)砂中混入有机杂质(如煤屑、草根 马粪等) 　　3．铸型和砂芯通气不良 　　4．冷铁表面有缩孔 　　5．浇注系统设计不良 　　防止方法 ： 　　1．正确掌握浇注速度，避免卷入气体。 　　2．型(芯)砂中不得混入有机杂质以减少造型材料的发气量 　　3．改善(芯)砂的排气能力 　　4．正确选用及处理冷铁 　　5．改进浇注系统设计 　　三 缩松 　　缺陷特征：铝铸件缩松一般产生在内浇道附近飞冒口根部厚大部位、壁的厚薄转接处和具有大平面的薄壁处。在铸态时断口为灰色，浅黄色经热处理后为灰白浅黄或灰黑色在x光底片上呈云雾状严重的呈丝状缩松可通过X光、荧光低倍 断口等检查方法发现　　产生原因： 　　1．冒口补缩作用差 　　2．炉料含气量太多 　　3．内浇道附近过热 　　4．砂型水分过多，砂芯未烘干 　　5．合金晶粒粗大 　　6．铸件在铸型中的位置不当 　　7．浇注温度过高，浇注速度太快 　　防止方法： 　　1．从冒口补浇金属液，改进冒口设计 　　2．炉料应清洁无腐蚀 　　3．铸件缩松处设置冒口，安放冷铁或冷铁与冒口联用 　　4．控制型砂水分，和砂芯干燥 　　5．采取细化品粒的措施 　　6．改进铸件在铸型中的位置降低浇注温度和浇注速度 　　四 裂纹 　　缺陷特征 : 　　1．铸造裂纹。沿晶界发展，常伴有偏析，是一种在较高温度下形成的裂纹在体积收缩较大的合金和形状较复杂的铸件容易出现 　　2．热处理裂纹：由于热处理过烧或过热引起，常呈穿晶裂纹。常在产生应力和热膨张系数较大的合金冷却过剧。或存在其他冶金缺陷时产生 　　产生原因： 　　1．铸件结构设计不合理，有尖角，壁的厚薄变化过于悬殊 　　2．砂型(芯)退让性不良 　　3．铸型局部过热 　　4．浇注温度过高 　　5．自铸型中取出铸件过早 　　6．热处理过热或过烧，冷却速度过激 　　防止方法: 　　1．改进铸件结构设计，避免尖角，壁厚力求均匀，圆滑过渡 　　2．采取增大砂型(芯)退让性的措施 　　3．保证铸件各部分同时凝固或顺序凝固，改进浇注系统设计 　　4．适当降低浇注温度 　　5．控制铸型冷却出型时间 　　6．铸件变形时采用热校正法 　　7．正确控制热处理温度，降低淬火冷却速度 　　气孔分析 　　压铸件缺陷中，出现较多的是气孔。 　　气孔特征。有光滑的表面，形状是圆形或椭圆形。表现形式可以在铸件表面、或皮下针孔、也可能在铸件内部。 　　（1）气体来源 　　1） 合金液析出气体—a与原材料有关 b与熔炼工艺有关 　　2） 压铸过程中卷入气体­—a与压铸工艺参数有关 b与模具结构有关 　　3） 脱模剂分解产生气体­—a与涂料本身特性有关 b与喷涂工艺有关 　　（2）原材料及熔炼过程产生气体分析 　　铝液中的气体主要是氢，约占了气体总量的85%。 　　熔炼温度越高，氢在铝液中溶解度越高，但在固态铝中溶解度非常低，因此在凝固过程中，氢析出形成气孔。 　　氢的来源： 　　1） 大气中水蒸气，金属液从潮湿空气中吸氢。 　　2） 原材料本身含氢量，合金锭表面潮湿，回炉料脏，油污。 　　3） 工具、熔剂潮湿。 　　（3）压铸过程产生气体分析 　　由于压室、浇注系统、型腔均与大气相通，而金属液是以高压、高速充填，如果不能实现有序、平稳的流动状态，金属液产生涡流，会把气体卷进去。 　　压铸工艺制定需考虑以下问题： 　　1） 金属液在浇注系统内能否干净、平稳地流动，不会产生分离和涡流。 　　2） 有没有尖角区或死亡区存在？ 　　3） 浇注系统是否有截面积的变化？ 　　4） 排气槽、溢流槽位置是否正确？是否够大？是否会被堵住？气体能否有效、顺畅排出？ 　　应用计算机模拟充填过程，就是为了分析以上现象，以作判断来选择合理的工艺参数。 　　（4）涂料产生气体分析 　　涂料性能：如发气量大对铸件气孔率有直接影响。 　　喷涂工艺：使用量过多，造成气体挥发量大，冲头润滑剂太多，或被烧焦，都是气体的来源。 　　（5）解决压铸件气孔的办法 　　先分析出是什么原因导致的气孔，再来取相应的措施。 　　1） 干燥、干净的合金料。 　　2） 控制熔炼温度，避免过热，进行除气处理。 　　3） 合理选择压铸工艺参数，特别是压射速度。调整高速切换起点。 　　4） 顺序填充有利于型腔气体排出，直浇道和横浇道有足够的长度（>50mm），以利于合金液平稳流动和气体有机会排出。可改变浇口厚度、浇口方向、在形成气孔的位置设置溢流槽、排气槽。溢流品截面积总和不能小于内浇口截面积总和的60%，否则排渣效果差。 　　5） 选择性能好的涂料及控制喷涂量。 　　解决缺陷的思路 　　由于每一种缺陷的产生原因来自多个不同的影响因素，因此在实际生产中要解决问题，面对众多原因到底是非功过先调机？还是先换料？或先修改模具？建议按难易程度，先简后复杂去处理，其次序： 　　1） 清理分型面，清理型腔，清理顶杆；改善涂料、改善喷涂工艺；增大锁模力，增加浇注金属量。这些靠简单操作即可实施的措施。 　　2） 调整工艺参数、压射力、压射速度、充型时间、开模时间，浇注温度、模具温度等。 　　3） 换料，选择质优的铝合金锭，改变新料与回炉料的比例，改进熔炼工艺。 　　4） 修改模具，修改浇注系统，增加内浇口，增设溢流槽、排气槽等。 　　例如压铸件产生飞边的原因有： 　　1） 压铸机问题：锁模力调整不对。 　　2） 工艺问题：压射速度过高，形成压力冲击峰过高。 　　3） 模具问题：变形，分型面上杂物，镶块、滑块有磨损不平齐，模板强度不够。解决飞边的措施顺序：清理分型面→提高锁模力→调整工艺参数→修复模具磨损部位→提高模具刚度。从易到难，每做一步改进，先检验其效果，不行再进行第二步。 　　压铸件常见缺陷影响因素 　　影响因素 常见缺陷 　　欠铸 气泡 变形 缩孔气孔 裂纹 冷隔 夹渣 粘模 擦伤 因素类别 产生根源 　　比压 √   √       √ B 压铸机 　　压射速度 √ √           B 　　建压时间 √   √       B 　　压室充满度 √ √   √       B 　　1-2速度交接点 √ √   √       B 　　凝固时间   √   √       B 　　模具温度 √ √   √ √   √   C 模具 　　模具排气 √ √   √   √     A 　　浇注系统不正确     √     √   A 　　模具表面处理不好   √       √ A 　　铸造斜度不够   √   √   √ √ A 　　铸造硬度不够           √ √ A 　　浇注温度 √ √     √     C 现场操作 　　浇注金属量 √   √       C 　　金属含杂质         √   C 　　涂料   √ √ √ √ √ √ √ √ C 　　注：A类因素：取决于模具设计与制造。 　　B类因素：大都取决于压铸机性能及压铸参数选择

铸造铝合金具有与变形铝合金相同的合金体系，具有与变形铝合金相同的强化机理（除应变硬化外），同样可分为热处理强化型和非热处理强化型两大类。铸造铝合金与变形铝合金的主要差别在于：铸造铝合金中合金化元素硅的最大含量超过多数变形铝合金中的硅含量。铸造铝合金除含有强化元素之外，还必须含有足够量的共晶型元素（通常是硅），以使合金有相当的流动性，易于填充铸造时 铸件的收缩缝。      目前，铸造铝合金在国际上无统一标准。各国（公司）都有自己的合金命名及术语，美国铝业协会的分类法如下：      1XX.X：控制非合金化的成分；      2XX.X：含铜且铜作为主要合金化元素的铸造铝合金；      3XX.X：含镁或（和）铜的铝硅合金；      4XX.X：二元铝硅合金；      5XX.X:含镁且镁作为主要合金化元素的铸造铝合金，通常还含有铜、镁、铬、锰等元素；      6XX.X：目前尚未使用；      7XX.X：含锌且锌作为主要合金化元素的铸铝合金；      8XX.X：含锡且锡作为主要合金化元素的铸铝合金；      9XX.X：目前尚未使用。     尽管世界各国已开发出了大量供铸造的铝合金，但目前基本的合金只有以下6类：      1、AL-CU合金；      2、AL-CU-SI合金；      3、AL-SI合金；      4、AL-MG合金；      5、AL-ZN-MG合金；      6、AL-SN合金

随着时间的增长，铝合金轮毂的诸多优点也被越来越多的人认知和接受，装车量也随之提升。最近有卡友反应市面出现了一种相对便宜的铸造铝合金轮毂，那么这种铸造铝合金轮毂和锻造铝合金轮毂之间有什么差别呢？ 　　铸造轮毂工艺相对简单 适合批量生产成本较低 　　低压铸造是生产铝轮毂的最基本方法，也比较经济，较为常见的有低压铸造和高反压模铸。低压铸造就是把熔化的金属浇铸在模子里成型并硬化，冷却后的毛坯再经过车床精细加工抛光的程序最终得到成品。 　　高反压铸造是较为先进的铸造方法，用高真空产生的吸力把溶化后的金属吸进模具，这样做有利于保持恒温和排除杂质，铸件内没有气孔而且密度均匀，强度相对低压铸造更高。铸造工艺流程相对简单适合大批量生产有利降低成本。 　　锻造轮毂工艺复杂 成本较高但性能更好 　　锻造是目前制造铝轮毂的最先进的方法，锻造铝合金轮毂是以一定的压力把一块铝锭在热状态下，用大型锻压机反复锻压成一个轮毂毛坯。锻压过后再对毛坯进行旋压处理，这道工序的作用就是把轮圈的宽度进行拉伸，以达到对应标准，经过旋压工艺过后轮毂已基本成型，之后再经过车床精加工，打磨喷漆之后就能得到成品铝合金轮毂。 　　正因为锻造工艺复杂，锻造设备昂贵，（一台大型锻压机的成本就要数千万元），所以锻造轮毂的成本也就相对较高。 　　金相分析 锻造轮毂性能更好 　　图中我们可以看到下面锻造轮毂的切面非常的光滑，金属晶粒排列紧密无粗糙感，而铸造的铝合金轮毂金属晶粒排列松散，同时金属颗粒较大切面有很强的粗糙感。　　在显微镜下观察，右侧铸造轮毂金属分子排列松散颗粒较大，左侧锻造铝合金轮毂的金属分子排列非常紧密。金属分子排列的越紧密，轮毂的韧性就越高，抗冲击力，强度，承载性就越好。　　外观难以区分 重量有差别 　　锻造轮毂和铸造轮毂在外观上几乎无法分别，只是在金属特性上有较大差别，锻造轮毂的韧性，抗冲击力，强度，承载能力相对铸造轮毂更高，两者在散热性能上没有太大的差别。但是铸造轮毂普遍要比锻造轮毂重20%左右。 　　编后语 　　虽然铸造铝合金轮毂和锻造铝合金轮毂对比有些许差别，但用最新工艺生产的铸造轮合金轮毂的性能性能已经很接近锻造轮毂，卡友们可根据自己的车辆工况选择合适自己的铝合金轮毂，但要谨防一些无良商家用铸造轮毂冒充锻造轮毂销售。

三．缩松 　　缺陷特征：铝铸件缩松一般产生在内浇道附近飞冒口根部厚大部位、壁的厚薄转接处和具有大平面的薄壁处。在铸态时断口为灰色，浅黄色经热处理后为灰白浅黄或灰黑色在x光底片上呈云雾状严重的呈丝状缩松可通过X光、荧光低倍 断口等检查方法发现。　　　产生原因：　　1．冒口补缩作用差　　2．炉料含气量太多　　3．内浇道附近过热　　4．砂型水分过多，砂芯未烘干　　5．合金晶粒粗大　　6．铸件在铸型中的位置不当　　7．浇注温度过高，浇注速度太快　　防止方法：　　1．从冒口补浇金属液，改进冒口设计　　2．炉料应清洁无腐蚀　　3．铸件缩松处设置冒口，安放冷铁或冷铁与冒口联用　　4．控制型砂水分，和砂芯干燥　　5．采取细化品粒的措施　　6．改进铸件在铸型中的位置降低浇注温度和浇注速度删除

一．氧化夹渣 　　缺陷特征：氧化夹渣多分布在铸件的上表面，在铸型不通气的转角部位。断口多呈灰白色或黄色，经x光透视或在机械加工时发现，也可在碱洗、酸洗或阳极化时发现。　　　　产生原因：　　1．炉料不清洁，回炉料使用量过多　　2.浇注系统设计不良　　3．合金液中的熔渣未清除干净　　4．浇注操作不当，带入夹渣　　5.精炼变质处理后静置时间不够　　防止方法：　　1．炉料应经过吹砂，回炉料的使用量适当降低 　　2．改进浇注系统设计，提高其挡渣能力　　3.采用适当的熔剂去渣　　4．浇注时应当平稳并应注意挡渣　　5．精炼后浇注前合金液应静置一定时间。删除

铜合金 的种类不同，其结晶特征就不同，铸造性能就不同，铸造工艺特点也就不相同。那各种铜合金的铸造工艺都有什么特点呢？下面来分别介绍锡青铜、铝青铜、铝黄铜和硅黄铜的铸造工艺。锡青铜：锡青铜的结晶特征是结晶温度范围大，凝固区域宽。铸造性能方面流动性差，易产生缩松，不易氧化。锡青铜的工艺特点是壁厚件采取定向凝固（顺序凝固），复杂薄壁件、一般壁厚件采取同时凝固。铝青铜和铝黄铜：铝青铜和铝黄铜的结晶特征是结晶温度范围小，为逐层凝固特征。铸造性能方面流动性较好，易形成集中缩孔，极易氧化。铝青铜和铝黄铜的工艺特点是铝青铜浇注系统为底注式，铝黄铜浇注系统为敞开式。硅黄铜：硅黄铜的结晶特征是介于锡青铜和铝青铜之间。铸造性能最好（在特殊黄铜中）。硅黄铜的工艺特点是顺序凝固工艺，中注式浇注系统，暗冒口尺寸较小。

二.气孔、气泡 　　缺陷特征：三铸件壁内气孔一般呈圆形或椭圆形，具有光滑的表面，一般是发亮的氧化皮，有时呈油黄色。表面气孔、气泡可通过喷砂发现，内部气孔 气泡可通过X光透视或机械加工发现气孔 气泡在X光底片上呈黑色。　　产生原因：　　1．浇注合金不平稳，卷入气体　　2．型(芯)砂中混入有机杂质(如煤屑、草根 马粪等)　　3．铸型和砂芯通气不良　　4．冷铁表面有缩孔　　5．浇注系统设计不良　　防止方法 ：　　1．正确掌握浇注速度，避免卷入气体。　　2．型(芯)砂中不得混入有机杂质以减少造型材料的发气量　　3．改善(芯)砂的排气能力　　4．正确选用及处理冷铁　　5．改进浇注系统设计删除

AC系列 Cu Si Mg Zn Fe Mn Ni Ti Pb Sn Cr ALAC1A 4.00 ~ 5.00 > 1.20 > 0.15 > 0.30 > 0.40 > 0.30 > 0.05 > 0.25 > 0.05 > 0.05 > 0.05 BALAC1B 4.00 ~ 5.00 > 0.20 0.20 ~ 0.35 > 0.10 > 0.30 > 0.10 > 0.05 0.05 ~ 0.30 > 0.05 > 0.05 > 0.05 BALAC2A 3.00 ~ 4.50 4.00 ~ 6.00 > 0.25 > 0.50 > 0.70 > 0.50 > 0.30 > 0.20 > 0.15 > 0.05 > 0.15 BALAC2B 2.00 ~ 4.00 5.00 ~ 7.00 > 0.50 > 1.00 > 0.80 > 0.50 > 0.35 > 0.20 > 0.20 > 0.10 > 0.20 BALAC3A > 0.25 10.00 ~ 13.00 > .015 > 0.30 > 0.70 > 0.35 > 0.10 > 0.20 > 0.10 > 0.10 > 0.15 BALAC4A > 0.25 8.00 ~ 10.00 0.35 ~ .060 > 0.25 > 0.40 .030 ~ 0.60 > 0.10 > 0.20 > 0.10 > 0.05 > 0.15 BALAC4B 2.00 ~ 4.00 7.00 ~ 10.00 > 0.50 > 1.00 > 0.80 > 0.50 > 0.35 > 0.20 > 0.20 > 0.10 > 0.20 BALAC4C > 0.25 6.50 ~ 7.50 .030 ~ 0.45 > 0.35 > 0.40 > 0.35 > 0.10 > 0.20 > 0.10 > 0.05 > 0.10 BALAC4CH > 0.20 6.50 ~ 7.50 0.25 ~ 0.40 > 0.10 > 0.17 > 0.10 > 0.05 > 0.20 > 0.05 > 0.05 > 0.05 BALAC4D 1.00 ~ 1.50 4.50 ~ 5.50 0.45 ~ 0.60 > 0.30 > 0.50 > 0.50 > 0.20 > 0.20 > 0.10 > 0.05 > 0.15 BALAC5A 3.40 ~ 4.50 > 0.60 1.30 ~ 1.80 > 0.15 > 0.70 > 0.35 1.70 ~ 2.30 > 0.20 > 0.05 > 0.05 > 0.15 BALAC7A > 0.10 > 0.20 3.60 ~ 5.50 > 0.15 > 0.25 > 0.60 > 0.05 > 0.20 > 0.05 > 0.05 > 0.15 BALAC7B > 0.10 > 0.20 9.60 ~ 11.00 > 0.10 > 0.25 > 0.10 > 0.05 > 0.20 > 0.05 > 0.05 > 0.15 BALAC8A 0.80 ~ 1.30 11.00 ~ 13.00 0.80 ~ 1.30 > 0.15 > 0.70 > 0.15 0.80 ~ 1.50 > 0.20 > 0.05 > 0.05 > 0.10 BALAC8B 2.00 ~ 4.00 8.50 ~ 10.50 0.60 ~ 1.50 > 0.50 > 0.80 > 0.50 0.10 ~ 1.00 > 0.20 > 0.10 > 0.10 > 0.10 BALAC8C 2.00 ~ 4.00 8.50 ~ 10.50 1.60 ~ 1.50 > 0.50 > 0.80 > 0.50 > 0.50 > 0.20 > 0.10 > 0.10 > 0.10 BAL AA系列 Cu Si Mg Zn Fe Mn Ti Sn Cr 其它 其它 ALX201.0 4.2~5.2 0.1 0.15~0.55 0.4 0.15 0.4 0.15~0.35 　 　 0.05g 0.01 剩余354.0 1.6~2.0 8.6~9.4 0.4~0.6 0.1 0.2 0.1 0.20 -- -- 0.05 0.15 "355.0 1.0~1.5 4.5~5.5 0.4~0.6 0.3 0.6 0.5 0.25 -- 0.25 0.05 0.15 "C355.0 1.0~1.5 4.5~5.5 0.4~0.6 0.3 0.6 0.5 0.25 -- 0.25 0.05 0.15 "356.0 0.25 6.5~7.5 0.2~0.4 0.35 0.6 0.35 0.25 -- -- 0.25 0.05 "A356.0 0.20 6.5~7.5 0.2~0.4 0.10 0.2 0.10 0.20 -- -- 0.25 0.05 "357.0  0.20 6.5~7.5 0.45~0.6 0.05 0.15 0.03 0.2 -- -- 0.05 0.15 "A357.0   0.20 6.5~7.5 0.4~0.7 0.1 0.2 0.1 0.1~0.2 -- -- 0.5f 0.15 "359.0 0.20 8.5~9.5 0.5~0.7 0.1 0.2 0.1 0.2 -- -- 0.05 0.15 "A443.0    0.30　 4.5~6.0 0.05 0.5 0.8 0.50 0.25 -- 0.25 -- 0.25 "514.0 0.15 0.35 3.5~4.5 0.15 0.5 0.35 0.25 -- -- 0.05 0.15 "520.0    0.25　 0.25 9.5~10.6 0.15 0.3 0.15 0.25 -- -- 0.05 0.15 "535.0  0.05 0.15 6.2~7.5 -- 0.15 0.10~0.25 0.10~0.25 -- -- 0.05 0.15 "A535.0 0.10 0.20 6.5~7.5 -- 0.2 0.1~0.25 0.25 -- -- 0.05 0.15 "A712.0 0.35~0.65 0.15 0.6~0.8 6.0~7.0 0.5 0.05 0.25 ---- 0.05 0.15 "771.0 0.1 0.15 0.8~1.0 6.5~7.5 0.15 0.1 0.1~0.2 -- 0.06~0.2 0.05 0.15 "*注g: Ag :0.4~1.2%

合金代号密度ρ /g·cm-3熔化温度范围 /℃20～100℃时平均线膨胀系数α /μm·(m·K)-1100℃时比热容с /J·(kg·K)-125℃时热导率λ /W·(m·K)-120℃时电导率κ (%IACS)20℃时电阻率ρ /nΩ·mZL1012.66577～62023.08791513645.7ZL101A2.68557～61321.49631503644.2ZL1022.65577～60021.18371554054.8ZL1042.65569～60121.77531473746.8ZL1052.68570～62723.08371593646.2ZL1062.73—21.4963100.5——ZL1082.68———117.2——ZL1092.68—19963117.22959.4ZL1112.69—18.9————ZL2012.78547.5～65019.5837113—59.5ZL201A2.83547.5～65022.6833105—52.2Zl2022.91—22.09631343452.2ZL2032.80—23.08371543543.3ZL204A2.81544～65022.03————ZL205A2.82544～63321.9888113——Zl2062.90542～63120.6—155—64.5ZL2072.83603～63723.6—96.3—53Zl2082.77545～64222.5—155—46.5ZL3012.55—24.5104792.12191.2ZL3032.60550～65020.09621252964.3ZL4012.95545～57524.0879———ZL4022.81—24.7963138.235—