鋁合金鑄造件中形成針孔的原因分(fèn)析?針孔是鋁合金鑄造者在鑄造鋁合金時會經常遇(yù)到的一種現象,在鑄鋁件的身材過(guò)程中,鋁合金在熔煉和澆(jiāo)注時,能吸收大(dà)量的氫氣,冷卻時則因溶解度的下降而不斷(duàn)析出。有的資(zī)料介紹,鋁合金中(zhōng)溶解的較多的氫,其溶解度隨(suí)合金液溫度的升高而增大,隨溫度的下(xià)降而減少,由液態轉變成固態時,氫在(zài)鋁合金(jīn)中(zhōng)的溶解度下降19倍。
因此鋁合(hé)金液在(zài)冷卻的凝固過程中,氫的某一時刻,氫的含量超過了(le)其(qí)溶解度即(jí)以(yǐ)氣泡的形式(shì)析出。因過飽和的(de)氫析出而形成的氫氣泡,來不(bú)及上浮排出的,就在凝固過程中形成細小、分散的氣孔,即(jí)平常我們所說的針(zhēn)孔(gas porosity)。在氫氣泡形成前達到的過飽和度是(shì)氫氣泡形核(hé)的數目的(de)函數,而氧化物和其他夾雜物則在起氣泡核心(xīn)的作用。
在一般生產條件下,特別是(shì)在厚大(dà)的砂型鑄件中(zhōng)很難避免針孔的產生。在相對濕度(dù)大的氣氛中溶煉和澆注鋁合金,鑄件中的針孔尤其嚴重。這就(jiù)是我們在生產中常常(cháng)有人納悶幹燥的季節總比多雨潮濕的時節鋁合金鑄件針孔缺陷少些(xiē)的(de)原因。
一般說來,對鋁合(hé)金而言,如果結晶溫度範圍較大,則產(chǎn)生網狀針孔的機率也就大得多。這是(shì)因為在一般鑄造生產條件下,壓鑄(zhù)鋁件具有寬的凝固溫度範圍,使鋁合金容易形成發達的樹枝狀結晶(jīng)。
在凝固後(hòu)期,樹枝狀結晶間隙部分的殘留鋁液可能相互隔絕,分別存在於近似封(fēng)閉的小小空間之中,由於它們受(shòu)到外界大氣壓力和合金液體的靜壓作用較小,當殘留鋁液(yè)進一步冷卻收縮時能形成一定程度(dù)的真空(即補縮(suō)通(tōng)道被阻塞),從而使合金中過(guò)飽(bǎo)和(hé)的氫(qīng)氣析出而形成針孔。