供应铝铸件

产生气孔分类

由于铝合金具有严重的氧化和吸气倾向，熔炼过程中又直接与炉气或外界大气相接触，因此熔炼过程中控制稍许不当，铝合金就很容易吸收气体而形成气孔，最常见的是孔。孔(gasporosity/pin-hole)，通常是指铸件中小于1mm的析出性气孔，多呈圆形，不均匀分布在铸件整个断面上，特别是在铸件的厚大断面和冷却速度较小的部位。根据铝合金析出性气孔的分布和形状特征，孔又可以分为三类

(1)点状孔

(2)网状孔

(3)综合性气孔

实践证明，铝合金因吸气而形成气孔的主要气体成分是氢气，并且其出现无一定的规律可循，往往是一个炉次的全部或多数铸件均存在有孔现象;材料也不例外，各种成分的铝合金都容易产生孔。

铝合金形成孔的原因分析

铝合金在熔炼和浇注时，能吸收大量的氢气，冷却时则因溶解度的下降而不断析出。有的资料介绍，铝合金中溶解的较多的氢，其溶解度随合金液温度的升高而增大，随温度的下降而减少，由液态转变成固态时，氢在铝合金中的溶解度下降19倍。因此铝合金液在冷却的凝固过程中，氢的某一时刻，氢的含量超过了其溶解度即以气泡的形式析出。因过饱和的氢析出而形成的氢气泡，来不及上浮排出的，就在凝固过程中形成细小、分散的气孔，即平常我们所说的孔(gas porosity)。在氢气泡形成前达到的过饱和度是氢气泡形核的数目的函数，而氧化物和其他夹杂物则在起气泡核心的作用。

在一般生产条件下，特别是在厚大的砂型铸件中很难避免孔的产生。在相对湿度大的气氛中溶炼和浇注铝合金，铸件中的孔尤其严重。

一般说来，对铝合金而言，如果结晶温度范围较大，则产生网状孔的机率也就大得多。这是因为在一般铸造生产条件下，铸件具有宽的凝固温度范围，使铝合金容易形成发达的树枝状结晶。在凝固后期，树枝状结晶间隙部分的残留铝液可能相互隔绝，分别存在于近似封闭的小小空间之中，由于它们受到外界大气压力和合金液体的静压作用较小，当残留铝液进一步冷却收缩时能形成一定程度的真空(即补缩通道被阻塞)，从而使合金中过饱和的氢气析出而形成孔。

气孔对铝合金铸件性能的影响

孔对铝合金性能的影响主要表现在能使铸件组织致密度降低，力学性能下降。为此，在铝合金铸件生产实践中，加强对气孔等级对力学性能的影响研究，通过控制孔等级来保证铝合金铸件品质是非常重要的。孔等级评定，低倍检验按GB10851-89进行，当有争议时按表2规定执行;X射线照相按GB11346-89铝合金铸件孔分级标准执行，该标准选用目前工业生产中常用的两种合金ZL101(Al-Si-Mg系)和ZL201(Al-Cu-Mn系),并在T4状态测定бb和σ5的试验结果表明：铸件力学性能与孔等级之间是线性相关关系，随着孔等级级别增加，力学性能逐步下降;孔等级每增加一级，力学性бb下降3%左右，σ5下降5%左右。对铝合金铸件切取性能试样要求，铸件允许存在的孔级别详见GB9438-8

这里应当指出的是，由于铸件壁厚效应的影响，即使孔严重程度相同，壁厚大的部位力学性能下降，壁厚小的则较高。由于铸件的力学性能取决于多种因素，不仅与孔等级有关，还与合金的化学成分的波动、铸件的凝固速度、热处理效果、其他缺陷的存在因素有关，所以同一级别的孔试样，力学性能将在一个相当大的范围内波动。