來源：第一壓鑄 分類：問題解決方案

鋁合金壓鑄件的基體被破壞或斷開，形成細(xì)長(zhǎng)的縫隙，呈直線狀或波浪形的紋路等不規(guī)則
形狀，在外力作用下有發(fā)展的趨勢(shì)，這種缺陷稱為裂紋。裂紋產(chǎn)生的原因有很多種，如合金成分，壓鑄模的模腔整體溫度不合理；鋁合金壓鑄件壁厚、薄處存有劇烈變化之處，收縮受阻，尖角位形成應(yīng)力；工藝參數(shù)不合理等。鋁合金壓鑄件中裂紋是不允許存在的。

鋁合金金鑄件的裂紋產(chǎn)生原因：

1、中鐵含量過高或硅含量過低

2、合金中有害雜質(zhì)的含量過高，降低了合金的可塑性

3、鋁硅合金，鋁硅銅合金含鋅或含銅量過高；鋁鎂合金中含鎂量過多

4、模具，特別是型芯溫度太低

5、鑄件壁厚變化劇烈

6、留模時(shí)間過長(zhǎng)

7、頂出時(shí)受力不均

壓鑄過程中存在的質(zhì)量問題：
1.毛坯鍛造質(zhì)量問題，有些模具只生產(chǎn)了幾百件就出現(xiàn)裂紋，而且裂紋發(fā)展很快。有可能是鍛造時(shí)只保證了外型尺寸，而鋼材中的樹枝狀晶體、夾雜碳化物、縮孔、氣泡等疏松缺陷沿加工方法被延伸拉長(zhǎng)，形成流線，這種流線對(duì)以后的最后的淬火變形、開裂、使用過程中的脆裂、失效傾向影響極大。
2.在車、銑、刨等終加工時(shí)產(chǎn)生的切削應(yīng)力，這種應(yīng)力可通過中間退火來消除。
3.淬火鋼磨削時(shí)產(chǎn)生磨削應(yīng)力，磨削時(shí)產(chǎn)生摩擦熱，產(chǎn)生軟化層、脫碳層，降低了熱疲勞強(qiáng)度，容易導(dǎo)致熱裂、早期裂紋。對(duì)h13鋼在精磨后，可采取加熱至510-570℃，以厚度每25mm保溫一小時(shí)進(jìn)行消除應(yīng)力退火。
4.電火花加工產(chǎn)生應(yīng)力。模具表面產(chǎn)生一層富集電極元素和電介質(zhì)元素的白亮層，又硬又脆，這一層本身會(huì)有裂紋，有應(yīng)力。電火花加工時(shí)應(yīng)采用高的頻率，使白亮層減到最小，必須進(jìn)行拋光方法去除，并進(jìn)行回火處理，回火在三級(jí)回火溫度進(jìn)行。

模具處理過程中：
熱處理不當(dāng)，會(huì)導(dǎo)致模具開裂而過早報(bào)廢，特別是只采用調(diào)質(zhì)，不進(jìn)行淬火，再進(jìn)行表面氮化工藝，在壓鑄幾千模次后會(huì)出現(xiàn)表面龜裂和開裂。鋼淬火時(shí)產(chǎn)生應(yīng)力，是冷卻過程中的熱應(yīng)力與相變時(shí)的組織應(yīng)力疊加的結(jié)果，淬火應(yīng)力是造成變形、開裂的原因，固必須進(jìn)行回火來消除應(yīng)力。

壓鑄生產(chǎn)過程中：

1. 模溫

模具在生產(chǎn)前應(yīng)預(yù)熱到一定的溫度，否則當(dāng)高溫金屬液充型時(shí)產(chǎn)生激冷，導(dǎo)致模具內(nèi)外層溫度梯度增大，形成熱應(yīng)力，使模具表面龜裂，甚至開裂。

2. 充型

在生產(chǎn)過程中，模溫不斷升高，當(dāng)模溫過熱時(shí)，容易產(chǎn)生粘模，運(yùn)動(dòng)部件失靈而導(dǎo)致模具表面損傷。 應(yīng)設(shè)置冷卻溫控系統(tǒng)，保持模具工作溫度在一定的范圍內(nèi)。

3. 開模

在抽芯、開模的過程中，當(dāng)某些元件有形變時(shí)，也會(huì)產(chǎn)生機(jī)械應(yīng)力。

4. 生產(chǎn)過程

在每一個(gè)壓鑄件生產(chǎn)過程中，由于模具與金屬液之間的熱交換，使模具表面產(chǎn)生周期性溫度變化，引起周期性的熱膨脹和收縮，產(chǎn)生周期性熱應(yīng)力。如澆注時(shí)模具表面因升溫受到壓應(yīng)力，而開模頂出鑄件后，模具表面因降溫受到拉應(yīng)力。當(dāng)這種交變應(yīng)力反復(fù)循環(huán)時(shí)，使模具內(nèi)部積累的應(yīng)力越來越大，當(dāng)應(yīng)力超過材料的疲勞極限時(shí)，模具表面產(chǎn)生裂紋。

預(yù)防模具損傷的措施：
1.良好的鑄件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
鑄件壁厚盡可能均勻，避免產(chǎn)生熱節(jié)，以減少模具局部熱量集中產(chǎn)生的熱疲勞。鑄件的轉(zhuǎn)角處應(yīng)有適當(dāng)?shù)蔫T造圓角，以避免模具上有尖角位導(dǎo)致應(yīng)力產(chǎn)生。
2.合理的模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
1）模具中各元件應(yīng)有足夠的剛度、強(qiáng)度，以承受壓力而不變形。模具壁厚要足夠，才能減少變形。
2）澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)盡量減少對(duì)型芯沖擊、沖蝕。
3）正確選擇各元件的公差配合和表面粗糙度。
4）保持模具熱平衡
3. 規(guī)范熱處理工藝
通過熱處理可改變材料的金相組織，保證必要的強(qiáng)度、硬度、高溫下尺寸穩(wěn)定性、抗熱疲勞性能和材料切削性能。
正確的熱處理工藝，才會(huì)得到最佳的模具性能，而鋼材的性能是受到淬火溫度和時(shí)間、冷卻速度和回火溫度控制。
4. 壓鑄生產(chǎn)過程控制
1）溫度控制：模具的預(yù)熱溫度和工作溫度;合金澆注溫度，在保證成型良好前提下，用較低的澆注溫度。
2）合理的壓鑄工藝：比壓、充填速度。
3）調(diào)整機(jī)器的鎖模力，使模具受力均勻。注意清掃模具表面的殘削碎片，以免合模時(shí)這些多余物使模具表面受力不均勻，引起變形。
4）對(duì)合金熔煉嚴(yán)格控制，減少金屬液中氣體。

改善措施：
正確控制合金成分，在某些情況下可在合金中加純鋁錠以降低合金中含鎂量或鋁合金中加鋁硅中間合金以提高硅含量；改變鋁合金壓鑄件結(jié)構(gòu)，加大圓角，改變起模斜度，減少壁厚差；變更或增加頂出位置，使頂出受力均勻；縮短開模及抽芯時(shí)間；控制模溫，保持模具熱平衡。

壓鑄鋁合金缸體水泵附近的水套底部裂紋現(xiàn)象：

鋁合金缸體壓鑄生產(chǎn)后，通過檢驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)在水泵附近的水套底部有內(nèi)外貫穿的裂紋，裂紋最長(zhǎng)可達(dá)50mm，裂紋周圍表面質(zhì)量較差，如圖所示。