1、PDF外文：http:/ 压铸铝合金的流动性 G.Timelli 和 F. Bonollo 本 文 的目的是调查四种不同的压铸 铝 -硅合金在不同浇注温度下的 流动性 。真空 流动性 测试装置采用衡量流动性 。 分析合金铸造温度不同流量的敏感性 。 此
2、外 ， 结果表明 还要 考虑 到合金元素镁和硅 对 流动性的 影响。当一种合金被破坏导致废钢增加 50%时，就会产生氧化夹杂物。 流动性的 改变影响到 了 平整 和比较 纯净 的熔体 。结果表明， 流动性的合金废钢加入量 低于 清洁液 的加入量。 流动性的进一步 在 温度线性增加范围内 580至 680uc 增加时 直到它到达一个最高的浇注温度 的高点。 关键词 ： 铝合金，流动性，压力铸造，氧化物夹杂，真空流动性测试 简介： 汽车制造商在寻求发现越来越多的 减低成本的 解决方案 ，其中 燃油经济性和减少污染物的排放一直是关键问题 1。 在应
3、用率 方面 ，铝及其合金具有超过其他轻质材料 的 优势。铝合金的大量需求 依仗于 若干关键因素，如减少铝的价格，可回收性，改善合金的发展，增加了解标准的设计和寿命预测 ， 铝部件 的 良好的机械性能 以及 亮度之间的 相互配合 2。 使用铝合金来改善 铸造过程，允许增加生产，降低循环时间，实现复杂薄壁铸件 是 一个伟大的贡献。压力铸造（ HPDC）反映了这些优势，不同的汽车部件 皆可 采用这种技术 。 1， 2 另一个重要方面是铸 铝 的回收可能从不同生产阶段。回收铝屑， 重要 的 是 应注意避免氧化夹杂物，其中有一个 要注意 的影响 是 不仅在力学性能 方面 ，还对材料铸造 有一定影响 3,
4、4。一个可能的补救措施可以包括在较高的温度 下 融化，但这将增加液体 中 氢 的 溶解 5,6。仔细 观察压铸 合金开始铸造 时 需要 注意 的问题，以便能够避免他们，保证高质量铸件 。 在不同的铸造工艺 领域 ，铝合金流动性 的相关 知识起着 关键作用， 以 获得最高的效率。它决定了不同工艺领域的 不同 铸造用铝合金。流动性及填充之间关系是明确的，它 变的对 薄壁铸件 更为关键 。 本研究的目的是调查一些商业 用压铸 铝合金的流动性并分析流动性回收铝屑 的影响 。 关于流动性定义的推论 就铸造用铝合金而言，流动性的定义是液态金属
5、凝固前流动的最大就离 7，因此，流动性是是简单的一段距离，比如，毫米。在外部轮廓清晰并且实际图样准确无误的情况下，一般来说流动性是指液态金属流过浇注通道并且充满型腔缝隙的能力。 7-9虽然流动性是被大多数承认的，但也有其他可用于描述流动能力的方 式比如可铸性。流动性不是一种简单的物理性质，就像密度或者黏性，但是一个典型的复杂件还要涉及到合金在铸造厂模具中表现出的能力 8-9。规格参数表中任一种性能都是指液态合金在其容器中遵循一定规则。液态金属由于其黏性很低会发生快速变化，比如低于 1-15Mpa 的 A356合金。 8,10没有浇满型腔是由于过早凝固而不是黏性太高。加热条件和凝固方式是影响流动
6、性的关键因素。流动性的概念同样要考虑其他方面的因素。 7-9 铸造流动性不应该跟其物理化学性能相混淆，因为流动性是黏度倒数的准确定义。 7铸 造中的流动性是 Bastien 等人 根据液体黏性而总结出来的 。 流动性的测试 因为流动性是以一种特有的配置实验测量所得，所以铸造厂工人都会用各自的方式测得流动性的具体数据。两种普遍的方式是砂型铸造流动性螺旋线以及真空流动性实验。在砂型铸造流动性螺旋线实验中，金属不断的由截面积很小的空间进入螺旋状的通道。在真空流动性实验中， 熔体 被 吸入玻璃或金属管 以进一步 减少压力。真空流动性测试提供了 两个 优点：它可
7、以在 玻璃管直接观察金属流动， 还有就是 比铸造砂螺旋浇注的简单。 9一个缺点是，砂模通过使用玻璃或金属型壁 拥有 不同的热梯度和成核条件 。 9 一些研究进行 了铝合金的流动性及其影响因素 的 探讨。然而，现有的结果有时是矛盾的或者不匹配 ；由于研究人员往往应用不同类型的流动性测试，这些测试条件并不总是一致的 。7,12Niyama 等人使用 真空流动装置 对于 A356和 铝硅二元合金 的 流动性和各种工艺参数的之间关系 进行了 研究。他们 在 测试中展示了这些合金的流动性 的 线性增加不仅与温度，而且还与模具直径和吸 入 压力 有关 。流动性模具涂层和惰性气体的使用也观察到的一个增量值。
8、坎贝尔表明，同一模具材料 进行 不同类型的流动性试验可以 得到 一致和等效结果 时 ， 还要考虑到 提供的表面张力和铸造模量（即铸造 的 数量之间的比率和冷却面积）。 影响流动性 的变量 铝合金化学成分 是 影响流动性的一个因素。硅 在 硅铝 二元合金 中的 含量，例如，流动性的 增量所造成的固化硅 的 潜热，这是 相对 自然界中铝最高 含量 约 5倍以上。铝 硅系统流动性在硅的重量占 11%时 未达到平衡共晶高峰，但在硅含量 占 15%时达到 。 7,13-16一般来说，根据国际合金标准 ， 波动的合金组成可以 显著 影响铸造合金的流动性， 并把 重复性误差引入到铸造
9、工艺。 17尤其在 A356合金 中 似乎唯一极大地影响流动性 的 因素 是 ：增加镁含量 以 降低 金属的流动性。 Di Sabatino 等人 18的 报告说，铁含量 在 0-23%时 不施加任何影响流动性 的因素，时为最高水平。然而其他作者 则 强调 说 对铁液的流动性金属 在凝固的最后阶段在渠道发生阻挠时形成的 合金枝晶显示了 对流动性 有害的影响 。 Kaufmann 等人 17指出 合金元素的增加似乎 由 一种矛盾的行为所产生 ：一方面 总热含量 的 增加可能 对 合金的流动性产生积极的影响， 以减缓凝固的时间；另一方面， 由于粘度增加所产生的固化后的金属间化合物的形成
10、 对于流动性会产生负面的影响。 Chirkov 等人 映射的铝 -铜 -镁合金 的 流动性分析了铜和镁 的影响 。 另外两个 影响流动性 的 因素是铸造温度和 热量的融合。虽然文献报告的结果得到了不同的测试程序， 但是 现有的数据对温度和热融合对流动性的影响 都可以确定 熔体过热 对 流动性的 影响 。 7-9,12,18,22-24流动性和过热温度之间发现存在线性相关性。 8-9,12,17,22-25流动 时间的控制可以被解释为影响凝固的根本 ，发生凝固之前 由于 过热，确定数量的热量 发生 消散。 8,24 Flemings 提出的数学
11、模型 显 示 可 以 用 以 下 简 单 的 方 程 来 确 定 流 动 长 度.（ 1） 其中 A 表示模具横截面积； V 是流动速度； fers表示固体部分的流停功； H 表示 凝固潜热； C表示金属的比热； 是熔体过热度； h 表示 传热系数模具及金属 间的 ； S 是 模具渠道的 周长；To表示室温； B 一个取决于热传递系数和抗热流 的常数 （金属 /陶瓷界面）。 该模型是基于 以下 假设： （一） 固体颗粒 与液体 在 流动通道和下游流动 （二） （二）流动停止时，固体部分的流动 速率 达到一定值（临界固相
12、率） （三）流动的速度保持不变，直到流 动 停止。 24 方程（ 1）说明了许多重要的变量 会对 铸造的流动性 产生 影响。例如，它 说明 凝固潜热，熔体过热和流动速度 的增加会导致 流动性约线性增加。 晶粒细化 对 铸造铝合金的流动性 的 影 响进行了不同的研究，然而，在这种情况下公布的结果似乎不 被认同 。 Dahle 等人在 砂模螺旋试验 时 现了一个流动性复杂的变化 的现象 ， 实验 采用 向 铝重量 占7%的硅 镁 合金 和铝重量 占 11%硅镁合金连续加入晶粒细化 的铝钛 5硼 1合金 。合金的流动性行为 是通过 添加细化晶粒和部分枝晶搭接固体的合金凝固范围 来 分析解释的。 另一方面 ， 以硼来代替观察而获得的是 没有统计学 意义的 结论 。 Di Sabatino 等人在铝含量为 7%的 硅 镁合金使用类似的试验装置。最后， Kwon 等人 报告 说 流动性 可以 改善晶粒细化，特别是在低 温 浇注铝 含量为 4.5%,铜含量为 0.6%的系统中。 图 1 立式流动性测试装置
