锻锤对铝合金铸件相应部位进行“锻造”

       产品要求采用ZLIOIA合金，化学成分符合GB/TI173-2013《铸造铝合金》标准要求。主要成分如表!本文采用标准商用ZLIOIA合金锭，电阻炉石墨塔涡熔化后进行高纯氮气旋转喷吹除气15-20 min，静置后渣，在700 q左右保温。铸锻一体工艺铝合金铸件采用如图3所示工艺，在铸锻一体专机上进行具体工艺参数如表z。铝合金铸件实物见图对产品实物进行了力学性能检测，随机油取了3件，进行本体剖切取力学性能检验试样，取样位置及试样加工尺寸如图5所示。由表3测试数据可以看出，能达到同等低压铸造产品性能强度水平，伸长率更优，远超重力及高压铸造同类产品水平。装机试验后整体达到了设计要求，运行良好，满足使用要求，现已进行小批量供应。

       同时对产品进行了金相分析，通过对比图7重力铸造和图s铸锻一体金相照片，可明显看出，经铸锻一体的合金组织细小均匀，晶粒有微塑性变形，达到了细晶强化及一定的塑性变形强化作用，实现了产品性能高强韧的目的。因为本文所述铸锻一体新工艺，是综合了高压铸造、挤压铸造以及锻造等工艺技术优点，充型阶段采用慢速充填，避免卷气、卷渣，从而减少了铝合金铸件内部产生气孔、氧化夹渣等严重降低产品力学性能的缺陷;充型完成后，铝合金铸件在料筒锤头压力作用下的同时，锻锤对铝合金铸件相应部位进行“锻造”，这样不仅使铝合金铸件多向受力，而且锻睡力可以更加直接地作用在铝合金铸件相应部位，效果更加显著。

       根据金属凝固原理，合金从液态凝固结晶成固态基本过程如图9所示，金属液接触型壁后，由于温度降低开始沿型壁产生初生枝晶，随着整体型腔继续降丰古晶长大，之后每个枝晶进一步长大并交织凝固，最终形成如图8所示典型等轴细晶微观金相组织状本文铸锻一体工艺，则是在金属液接触型壁后，同样如图9生长一定初生枝晶后，启动锻锤，将预留的空隙锻实，则枝晶在锤头作用下移动、破碎，成为非均匀形核核心，根据形核率与晶粒度关系式式中:Z、为单位体积内晶粒数:浑为形核率;为晶粒长大速度。

       因此，在锻锤作用下由于枝晶破碎后形成大量非均匀形核核心，形核率，v急剧增大，而在压力作用下晶粒长大速度l被严重抑制，因此召比值成倍增大，形成如图9所示细小均匀的组织结构。同时由于锻造的作用使铝合金铸件组织具有一定的塑性变形，因此在抗拉强度显著提高的情况下，又保有优异的伸长率通过系统结构分析采取了合理的铸锻一体铸造工艺方案，并配合合理的铸造工艺参数，获得了质量优异的高强韧汽车骨架铝合金铸件。通过该案例在运行试验实例结果显示，采用比强度优异的铝合金代替钢铁部件实现轻量化目的可行，并且为轻量化提供了技术新思路。http://www.zblansheng.cn