佛山市顺德区三山诺成套设备有限公司

电话:0757-28798820

传真:0757-28799930

业务咨询:13450553393

售后服务:18924824131

邮箱:sale@gdssn.com

网址:www.gdssn.com

地址:广东省佛山市顺德区伦教街道办工业大道7号



真空压铸预结晶组织及缺陷带形成机理
作者: 发布于:2020-10-29 16:01:36 点击量:219

真空压铸是一种低压充型、高压凝固的反重力铸造技术,由于在整个凝固过程中受到高压场的作用,能够获得结构性能良好的铸件。因此被广泛应用于生产高质量复杂薄壁压铸件。

在高压铸造工艺中,一定温度下的金属液经定量浇注系统首先进入压室中,经过慢速压射及快速压射两个阶段,金属液在高速高压下充填型腔,并最终凝固形成具有一定形状的压铸件。近年来,国外学者基于冷室压铸工艺,提出了压室预结晶ESCs (Externally Solidified Crystals,按原始英文可翻译为“外部凝固晶体”。熔体在压室中停留,特别是处于慢速压射阶段,由于接触较冷的压室壁及冲头,熔体的过热度散失较快,已达到初生相的形核及生长条件。研究表明,压铸压室预结晶现象,不仅影响了压铸件组织中晶粒形貌及大小分布,使得压铸组织不均匀,从而直接影响压铸件力学性能;而且增大了压铸件中形成缺陷带的可能性,导致孔洞缺陷及偏析现象,大大降低了压铸件的强度。关于上述ESCs理论,国内还少见相关研究的报道;虽然国外已开展相关研究工作,但对压室预结晶组织的形成机理及在铸件中的分布含量等仍缺乏系统和定量研究。另外,压室预结晶组织对压铸件力学性能及断裂失效的影响机制尚不明确。

缺陷带是冷室压铸凝固组织中特有的组织特征,有别于其他铸造工艺获得的凝固组织,其形貌及分布较为复杂。针对缺陷带的相关研究却少见报道。现有关于缺陷带的研究主要集中在缺陷带的组织表征及物相分析等方面,研究发现缺陷带的形态及分布特征与气缩孔、ESCs等存在一定的对应关系,然而其形成机理尚未明确和统一。

2020年(第十届)中国压铸、挤压铸造、半固态加工年会上清华大学熊守美教授将带来“真空压铸预结晶组织及缺陷带形成机理”的报告。该报告将阐述高压铸造过程中,铸件缺陷包括孔洞缺陷、预结晶组织及缺陷带。真空压铸可以有效降低镁、铝合金压铸过程中的气孔缺陷,真空压铸条件下压铸过程的预结晶组织及其相关的缩松缺陷及缺陷带对铸件性能取到决定性作用。研究了真空压铸工艺参数及模具设计对镁、铝合金预结晶组织、缩松缺陷及缺陷带的影响影响规律,发现压铸过程预结晶组织聚集产生的网状缩松及缺陷带组织是影响真空压铸件力学性能的关键因素,提出了压铸过程缺陷带的形成机制。研究了压铸过程预结晶组织的控制并提出了高真空、高速压射及控制预结晶组织的优化真空压铸工艺。