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低压铸造476汽缸盖铸造缺陷及控制的研究

周永华  
【摘要】: 本文首先利用宏观观察、MU200型X-射线透射扫描实时成像、金相显微分析、扫描电镜等实验方法对低压铸造铝合金476发动机汽缸盖铸造缺陷的类型、特点、形成原因进行了研究,结果表明:按照现行工艺生产的476发动机汽缸盖在热节处存在缩松、缩孔、裂纹、气孔、夹杂等缺陷。476发动机汽缸盖的主要缺陷是在D截面上形成30×15×2mm范围的缩松区,缩松区深约0.5~1.0mm;在D截面处发现穿透性裂纹(热裂纹),长:7mm,宽:0.35mm,深:1.5mm;T截面上存在气孔,多在距件表面2~3mm处,大小尺寸为0.35mm左右;在皮下X截面处,约为Φ0.35mm针孔,但量极少;在缩松区局部发现有小的球团状氧化物夹杂颗粒,数量也很少。以现有低压铸造工艺生产的476发动机汽缸盖,产生的大量缩松及缩松区域内形成的穿透性热裂纹是铸件产生渗漏的主要原因。 其次,探索了锶变质处理对476发动机汽缸盖组织和铸造缺陷的影响规律,指出:加锶变质处理后,476发动机气缸盖铸件的显微组织得到明显改善,共晶硅由加锶前的短棒状转变为加锶后的细小、弥散的针状形态,缩松、裂纹缺陷得以减少,但针孔缺陷明显增多,这是由变质处理时的吸氢引起的。锶的变质存在衰退现象,锶的有效变质时间为1小时,此时锶的含量为0.0187%,超过1小时锶的变质作用明显减退。加锶变质和Al-Ti-B细化共同作用时,AC4B合金的晶粒得到明显细化。 为消除铸造缺陷、铸造优质健全的476发动机气缸盖成品件,应从铸造工艺和熔炼工艺入手,并严格控制锶变质和Al-Ti-B细化工艺,通过加锶变质处理来控制缺陷和提高铝合金476汽缸盖力学性能的方法是可行的。


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