鋁合金樹脂砂鑄造中侵入性氣孔形成的研究.pdf

1、隨著大型復(fù)雜鋁合金鑄件的大量生產(chǎn)和使用，樹脂砂造型產(chǎn)生的侵入性氣孔缺陷成為人們無法忽略的一個(gè)問題，但是目前人們對(duì)侵入性氣孔的研究和認(rèn)識(shí)卻很少。為了全面、具體地認(rèn)識(shí)侵入性氣孔立體形貌，考查不同工藝參數(shù)對(duì)侵入性氣孔形成的影響，本文自行設(shè)計(jì)砂型及砂芯，以期澆注的鑄件中有數(shù)量可觀的侵入性氣孔用于統(tǒng)計(jì)研究。
　　通過XCT斷層掃描及三維重構(gòu)技術(shù)，利用VG Studio MAX2.2軟件對(duì)上述鑄件中的侵入性氣孔進(jìn)行分析，摸索出一套標(biāo)注和表征鑄

2、件表面開孔以及近表面孔的方法，克服了此軟件只能自動(dòng)識(shí)別和分析鑄件內(nèi)部孔洞的局限性;獲得各鑄件樣品中每個(gè)侵入性氣孔的體積、表面積及圓整度等信息，獲得了樣品中所有侵入性氣孔造成的孔隙率。
　　觀察所有侵入性氣孔的三維立體形貌，發(fā)現(xiàn)侵入性氣孔的形貌遠(yuǎn)比人們想象的復(fù)雜，影響侵入性氣孔形貌的主要因素為侵入性氣孔與固相對(duì)生長空間的競爭、枝晶間的凝固收縮以及合金液的流動(dòng)，其中第一點(diǎn)為最主要影響因素。
　　系統(tǒng)考察了砂型樹脂含量和砂粒度、熔

3、體質(zhì)量（是否真空靜置處理）、合金成分（亞共晶和近共晶AI-Si合金）等因素對(duì)侵入性氣孔形成的影響，發(fā)現(xiàn):1）近共晶合金鑄件中侵入性氣孔數(shù)量多、平均體積小、孔隙率大，而亞共晶合金鑄件中侵入性氣孔數(shù)量少、平均體積大、總的孔隙率小;亞共晶合金中的侵入性氣孔洞形貌比近共晶合金中的圓整度更低，形貌更復(fù)雜。這主要與近共晶合金合金表面張力小、結(jié)晶溫度低和釋放潛熱多（同一澆注溫度下）有關(guān)。2）對(duì)于亞共晶合金，砂型中樹脂加入量（3％-5％）的多少對(duì)侵入性