在生產(chǎn)中我們會(huì)遇到這樣的場(chǎng)景：刀具磨損嚴(yán)重，甚至刀口崩裂，同時(shí)伴隨鑄件表面粗糙，尺寸超差等問(wèn)題。這些情況大部分是由壓鑄件切削性能過(guò)差導(dǎo)致。導(dǎo)致壓鑄件切削性能差有諸多原因，今天我們主要針對(duì)硬質(zhì)點(diǎn)進(jìn)行探討。

 

對(duì)硬質(zhì)點(diǎn)的認(rèn)識(shí)：

定義：在機(jī)械加工過(guò)程中起著有害作用的物質(zhì)，是在壓鑄件上硬度高于鋁本體的細(xì)小質(zhì)點(diǎn)或者塊狀物。

目前比較統(tǒng)一的認(rèn)識(shí)是把硬質(zhì)點(diǎn)歸為五類(lèi)：

• 氧化物

• 金屬淤泥

• 爐襯材料

• 初晶硅相

• 二次氧化

氧化物：

成分分析：主要為氧化鋁等非金屬夾雜物

氧化鋁化合物有兩種主要的組織形貌：多孔狀氧化鋁化合物和無(wú)孔深色狀氧化鋁化合物

其硬度如下表：

	多孔狀氧化鋁化合物				無(wú)孔深色狀氧化鋁化合物
顯微硬度（HV）	599	724	706	700	1060	1064	1765	1526
平均值	682				1354

結(jié)果表明：不論何種氧化物其硬度均比鋁基體高。前者高出鋁基體顯微硬度（HV68）10倍，后者高出20倍。

熔爐側(cè)壁氧化鋁（剛玉）

非金屬氧化物成因分析：

• 鋁液熔化過(guò)程液面波動(dòng)劇烈

• 熔化溫度過(guò)高

• 鋁液停留時(shí)間過(guò)長(zhǎng)

• 回爐料添加過(guò)多

   

對(duì)應(yīng)措施：

 

• 采取合適的熔煉溫度，不要一味提高合金液溫度

• 對(duì)熔體進(jìn)行精煉除渣，改進(jìn)精煉工藝

• 嚴(yán)格控制回爐料比例（不要超過(guò)1/3）

• 停止生產(chǎn)時(shí)超過(guò)8小時(shí)（嚴(yán)格的4小時(shí)）必須重新熔化新料

金屬淤泥：

形成分析：

鋁-硅合金中，鐵、錳和鉻可形成硬的、高熔點(diǎn)的金屬間化合物，會(huì)造成刀具極大的磨損。其密度比鋁液大，將沉積于熔體底部；當(dāng)熔體溫度過(guò)低時(shí)，將促使淤泥的加速形成；時(shí)間過(guò)長(zhǎng)也將使淤泥增多。其顯微硬度（HV630）約為鋁本體9倍.

成分分析：

金屬淤泥其實(shí)為鋁硅鐵錳相的金屬雜質(zhì)相

爐子底部的淤泥

成因分析：

鋁硅鐵錳相金屬夾雜主要形成于合金液溫度降低的時(shí)候。當(dāng)投料的時(shí)候，投料位置溫度將產(chǎn)生劇烈的溫度波動(dòng)，淤泥于此產(chǎn)生。

對(duì)應(yīng)措施：

• 嚴(yán)格控制合金液溫度

• 對(duì)合金錠進(jìn)行預(yù)熱處理再進(jìn)行投料

• 注意對(duì)澆包烘烤預(yù)熱

• 減少材料中錳的含量

耐火材料：

 

形成分析：

溫度過(guò)高或者鋁液有有鈉鹽、鉀鹽等鹽類(lèi)存在時(shí)，爐子爐襯易與鋁液發(fā)生反應(yīng)造成爐壁結(jié)瘤，且結(jié)瘤碎片易落入鋁液最終進(jìn)入壓鑄件形成硬質(zhì)點(diǎn)。當(dāng)耐火爐襯富含SiO2時(shí)，更易形成結(jié)瘤物。

成分分析：

對(duì)其成分進(jìn)行分析發(fā)現(xiàn)，結(jié)瘤物為硅酸鋁化合物（Al2O3·XSiO2），測(cè)定其顯微硬度為HV1351,約為鋁基體的20倍，其存在將對(duì)刀具磨損和崩刀產(chǎn)生明顯的影響。其危害不止刀具磨損，如果不定期進(jìn)行清除還將降低保溫爐容量，并且還降低了保溫爐的熱效率。

 

對(duì)應(yīng)措施：

1、嚴(yán)格控制爐膛上部溫度，謹(jǐn)慎使用鈉鹽變質(zhì)，不使用鹽類(lèi)精煉劑，采用旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)子噴氣處理法（前文已有介紹）

2、并定時(shí)去除爐襯內(nèi)壁的少量結(jié)瘤物，在其很小的狀態(tài)下清除。

2、采用含氧化鋁和鋇高的耐火材料，并減少二氧化硅含量、減少爐襯材料的孔隙度。但此種材料缺點(diǎn)是價(jià)格昂貴。

 

 

初晶硅相

形成分析：

存在與鋁-硅系合金當(dāng)中，當(dāng)合金中硅含量接近或達(dá)到12.5%時(shí)，Si以初晶的形式析出。所以當(dāng)硅含量超標(biāo)或者合金成分不均勻造成局部含量偏高初晶硅將會(huì)生成。

硬度分析：

取樣分析，對(duì)初晶硅相做顯微硬度測(cè)試發(fā)現(xiàn)其平均顯微硬度為HC1050，為鋁基體的15倍，顯然這也將對(duì)刀具造成明顯的損傷。

對(duì)應(yīng)措施：

• 不使用初晶硅含量高的原材料
• 不要長(zhǎng)時(shí)間保溫，保溫溫度稍高（最好不要長(zhǎng)時(shí)間半固態(tài)狀保溫）
• 攪拌均勻