在生產(chǎn)中我們會遇到這樣的場景：刀具磨損嚴重，甚至刀口崩裂，同時伴隨鑄件表面粗糙，尺寸超差等問題。這些情況大部分是由壓鑄件切削性能過差導致。導致壓鑄件切削性能差有諸多原因，今天我們主要針對硬質(zhì)點進行探討。

 

對硬質(zhì)點的認識：

定義：在機械加工過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小質(zhì)點或者塊狀物。

目前比較統(tǒng)一的認識是把硬質(zhì)點歸為五類：

• 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：

• 鋁液熔化過程液面波動劇烈

• 熔化溫度過高

• 鋁液停留時間過長

• 回爐料添加過多

   

對應措施：

 

• 采取合適的熔煉溫度，不要一味提高合金液溫度

• 對熔體進行精煉除渣，改進精煉工藝

• 嚴格控制回爐料比例（不要超過1/3）

• 停止生產(chǎn)時超過8小時（嚴格的4小時）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、高熔點的金屬間化合物，會造成刀具極大的磨損。其密度比鋁液大，將沉積于熔體底部；當熔體溫度過低時，將促使淤泥的加速形成；時間過長也將使淤泥增多。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候。當投料的時候，投料位置溫度將產(chǎn)生劇烈的溫度波動，淤泥于此產(chǎn)生。

對應措施：

• 嚴格控制合金液溫度

• 對合金錠進行預熱處理再進行投料

• 注意對澆包烘烤預熱

• 減少材料中錳的含量

耐火材料：

 

形成分析：

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

成分分析：

對其成分進行分析發(fā)現(xiàn)，結(jié)瘤物為硅酸鋁化合物（Al2O3·XSiO2），測定其顯微硬度為HV1351,約為鋁基體的20倍，其存在將對刀具磨損和崩刀產(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。

 

對應措施：

1、嚴格控制爐膛上部溫度，謹慎使用鈉鹽變質(zhì)，不使用鹽類精煉劑，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。但此種材料缺點是價格昂貴。

 

 

初晶硅相

形成分析：

存在與鋁-硅系合金當中，當合金中硅含量接近或達到12.5%時，Si以初晶的形式析出。所以當硅含量超標或者合金成分不均勻造成局部含量偏高初晶硅將會生成。

硬度分析：

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

對應措施：

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