氣孔的形成機(jī)理鋁合金鑄造分析圖像光學(xué)顯微鏡
氫在鋁合金液中的擴(kuò)散和析出
鋁合金液吸入的氫,如在合金液囿Ⅰ方的水汽壓力下降時(shí)(如在真
空中)則會(huì)從鋁合金液內(nèi)析出。但由于鋁合金液內(nèi)都存在著氧化夾雜,
它有強(qiáng)烈的吸附氫氣和水汽的作用,總是成為形成氣泡的核心,再加上
合金液中一些合金元素,如Si、Mg等都使氫的擴(kuò)散逃逸速度下降,這樣
就減緩或阻滯∫氣泡的擴(kuò)散和析出,為了增加氬的擴(kuò)散能力和速度,使
合金液所吸收的氫能夠析出,特別是對(duì)一些要求氣孔很嚴(yán)格的產(chǎn)品(如
超薄鋁箔、薄板等),世界各國(guó)根據(jù)上述原理,采取了很多除氫措施,如
真空去氣(把鋁合金液放置在真空中,然后抽真空,即使外壓變小)、機(jī)
槭電磁攪拌(使熔池里的鋁合金液上下對(duì)流或翻動(dòng))、冷凝處理(通過熔
池長(zhǎng)面和爐壁的冷卻使合金液產(chǎn)生對(duì)流)以及熔劑熔化法(即在鋁合金
液表面撒上一層能溶解或松散氧化膜的熔劑,使氧化膜不致阻擋氫氣泡
的逸出)等辦法,盡量使氣體逸出,減少氣孔缺陷的形成
另外,合金液的粘度大小,表面張力大小、澆鑄溫度的高低都直接影
響著氫在合金液中的擴(kuò)散和析出,表面張力越大,則氣泡越不容易脫離
氧化夾雜物的吸附表面。
氣孔的形成機(jī)理
在鑄造中,用同一鋁合金液分別在凝固速度快的金屬模、壓鑄和薄
壁鑄件屮凝固在凝固速度慢的石膏型、砂型和厚壁鑄件中凝固,結(jié)果是
前者很少有或沒有針孔等氣孔缺陷,而后者卻有針孔等氣孔缺陷。還有
,為什么在壓力鑄造、差壓鑄造和熔液鍛造條件下,不管合金液含氣量
多少,也能獲得沒有氣孔或很少氣孔的合格鑄件?通過這些事實(shí),我們可
以認(rèn)為:
合金液的含氣量只為最終在鋁鑄件或鋁型材、鋁制品中形成氣孔提
供了可能條件,并不一定合金液吸入了氣體就會(huì)在鑄件或型材、制品上
出現(xiàn)氣孔缺陷
合金液澆注后能否在鑄件或型材、制品上形成氣孔,以及所形成的
氣孔的大小形狀取決于前述的凝固速度,其次才是作用在澆入鑄型后的
鋁合金液的周圍的外界壓力
