真空对触变压铸铸件力学性能的影响

前　言

　　在常规压铸工艺中，采用真空辅助工艺来提高铸件的力学性能一直是广大研究人员和生产部门感兴趣的课题。有关这方面的报道很多［1～4］。真空的应用已被证明能减少铸件的气孔缺陷。其铸件内的气孔尺寸较小且在铸件断面上的分布较均匀。与常规压铸不同，半固态金属的粘度高、流动特性不同，所以半固态金属压铸过程中真空对压铸件性能的影响如何，浇注系统对真空影响有什么作用等是本文研究的重点。

　　1　试验过程

　　1.1　试验设备

　　布勒(Buhler)压射控制压铸机(H-250 SC);阿尔发(Alpha 1)单线圈感应加热体；Foudarex真空系统。

　　1.2　试验材料

　　经碎晶处理的铝合金(A356)。

　　1.3　试验工艺

　　(1) 采用扇形单浇道和分支浇道两种不同的浇注系统压型进行试验，试件壁厚为5 mm。

　　(2) 将铝合金锭加热至半固态(60%固体)，置于压铸机的压室内，压射成型。

　　(3) 切取试样进行抗拉强度试验、伸长率试验、微观组织分析。

　　2　结果与分析

　　2.1　真空对金属流动的影响

　　常规的真空压铸中，必须加工特殊的真空插管。插管的作用是使金属在流入真空阀系统之前固化金属，避免细小的铝金属颗粒聚结在过滤器上。这些颗粒一旦进入真空罐，会造成真空泵的机械损坏。通常该插管置于阀和型腔之间(见图1)。这种曲线真空管设计的目的，是为了避免上述的两个情况。

图1　常规压铸真空阀曲线插管

1.真空点　2.模具台　3.真空阀　4.型腔插管

　　设想半固态金属与常规压铸金属比较，有较高粘度的层流特性和低的热容量，且铸件在真空管内凝固较快。另外，半固态金属的层流压射会大大降低金属液滴数量。这样，联接阀和压型的真空管被加工成直线状