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低压精密铸造轮毂时形成冷热裂纹的原因

来源:未知 佚名 2018-11-22 浏览
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  铝合金轮毂具有许多钢质轮毂无法比拟的特性,因此铝合金轮毂在轿车、摩托车等车辆上已开始广泛应用。到2002年,我国轿车铝合金轮毂的装车率已接近45%。由于汽车轮毂质量要求较高,本身结构又适合于低压精密铸造,且需求量大,因此,极大地推动了低压铸造技术的发展。目前,低压铸造已成为铝合金轮毂生产的主要工艺方法,国内的铝合金轮毂制造企业多数采用此工艺生产。

  低压精密铸造铝合金轮毂裂纹主要产生在应力集中的部位,或轮毂顶出时因受力不均,或升液管处液体凝固造成的开裂。裂纹一般分为冷裂和热裂两种。

  冷裂纹是指合金在低于其固相线温度时形成的裂纹。通俗地说,冷裂是精密铸造件冷却到低温时,作用在铸件上的精密铸造应力超过铸件本身强度或塑性所允许的程度而产生的。冷裂多在铸件表面上出现,裂口表面有轻微的氧化;而热裂通常认为是在合金凝固过程中产生的,由于型壁的传热作用,铸件总是从表面开始凝固的。当铸件表面出现大量的枝品并搭接成完整的骨架时,铸件就会出现固态收缩(常以线收缩表示)。但此时枝晶之间还存在一层尚未凝固的液体金属薄膜(液膜),如果铸件的收缩不受任何阻碍,那么枝晶层不受力的作用,可以自由收缩,也就不会出现应力。当枝晶层的收缩受到阻碍时,不能自由收缩或受到拉力的作用,就会出现拉应力,这时枝晶间的液膜将受到拉伸的作用而变形。当拉应力超过液膜的强度极限时,枝晶间就会被拉开。但是被拉裂部分的周围还存在一些液体金属,如果液膜被拉开的速度很慢,且周围有足够的液体并及时流人拉裂处,那么拉裂处将得到填补和“愈合”,精密铸造产品不会出现热裂纹。如果拉裂处不能重新“愈合”,精密铸造产品就会出现热裂纹。热裂断口处表面被强烈氧化,呈现无金属光泽的暗色或黑色。

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