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自学考试《压铸模及其它模具》章节习题:第二章

来源 :中华考试网 2017-02-27

自学考试《压铸模及其它模具》章节习题:第二章

  第2章 压铸合金

  1.压铸合金应具备哪些性能?

  根据压铸的工艺特点,用于压铸的合金应具有以下性能:

  (1) 具有足够的高温强度和塑性,且热脆性小,以满足零件的力学性能要求。

  (2) 在过热温度不高时具有较好的流动性,便于填充复杂型腔,以获得表面质量良好的压铸件。

  (3) 结晶温度范围小,防止压铸件产生过多缩孔和疏松。

  (4) 线收缩率和裂纹倾向尽可能小,以免影响压铸件的尺寸精度和产生裂纹。

  (5) 与型腔壁之间产生的物理-化学作用倾向小,以减少粘模和相互合金化。

  (6) 具备良好的可加工性能和耐蚀性,以满足机械加工要求和使用环境要求。

  2.常用压铸合金有哪些?试比较它们的特点。

  1)压铸锌合金的特点

  锌合金具有结晶温度范围小、熔点低、填充成形容易、不易产生疏松、不易产生粘模、可延长压铸模寿命的特点。锌合金力学性能较高,可压铸各种复杂、薄壁铸件,其铸件可以进行各种表面处理,特别具有良好的电镀性,并具有良好的常温使用性能。

  锌合金在压铸成为铸件后,会发生尺寸的收缩,而合金成分对尺寸变化的影响较大,不含铜的锌合金铸件其尺寸较为稳定,一般锌-铝合金铸件的尺寸变化不大。锌合金工作范围较窄,温度低于0℃时,其冲击韧性急剧地降低,而温度超过100℃时,力学性能显著下降。锌合金易老化,老化现象表现在体积涨大、强度降低、塑性降低。

  2)压铸铝合金的特点

  铝合金密度小、强度大,其抗拉强度与密度之比为9~15,在高温或低温下工作时,同样保持良好的力学性能。铝合金具有良好的耐蚀性和抗氧性,大部分铝合金在淡水、海水、浓硝酸、硝盐酸、汽油及各种有机物中均有良好的耐蚀性。铝合金的导热性、导电性、切削性能较好。

  铝合金压铸时易粘模,压铸铝合金铁的含量一般控制在0.8%~0.9%范围可减轻粘模现象。铝合金线收缩较小,故具有良好的填充性能,但体收缩较大,易在最后凝固处生成大的缩孔现象。

  3)压铸镁合金的特点

  镁合金是最轻的金属结构材料,纯镁密度为1.74g/cm3,镁合金密度为1.75~1.90 g/cm3。有很高的比强度,其抗拉强度与密度之比为14~16,在铸造材料中仅次于铸钛合金和高强度结构钢。

  镁合金具有良好的刚度和减震性,在承受冲击载荷时能吸收较大的冲击能量。铸镁在低温下(达-196℃)仍有良好的力学性能。

  镁合金在压铸时,与铁的亲和力小,粘模现象少,模具寿命较铝合金长。压铸件不需退火和消除应力就具有尺寸稳定性能。在负载的情况下,又具有好的蠕变强度。镁合金具有良好的抗冲击和抗压缩能力,能产生良好的冲击强度与压缩强度。

  镁合金压铸件具有良好的切削性能,以镁合金的切削功率为1,则铝为1.3,黄铜为2.3,铸铁为3.5,碳钢为6.3,镍合金为10。加工时可不必添加冷却剂与润滑剂。镁合金还具有高导热率、无毒性、无磁性、不易破碎等优点。

  镁的标准电极电位较低,并且它表面形成的氧化膜是不致密的,因而抗蚀性较低。镁易燃,镁液遇水即起剧烈作用而导致爆炸,而且镁的粉尘亦会自燃。

  4)压铸铜合金的特点

  铜合金的力学性能高,其绝对值均超过锌、铝和镁合金。铜合金的导电性能好,并具有抗磁性能,常用来制造不允许受磁场干扰的仪器上的零件。铜合金具有小的磨擦系数,线膨胀系数也较小,而耐磨性、疲劳极限和导热性都很高。铜合金密度大、价格高、其熔点高。铜合金在大气中及海水中都有良好的抗蚀性能。

  压铸铜合金多采用质量分数为35%~40%的锌(Zn)黄铜,它们的结晶间隙小,流动性、成型性良好,其中添加少量的其他元素如:Pb、Si、Al,又将改善压铸件的切削加工、耐磨性及力学性能。

  5)压铸铅合金和锡合金

  铅(Pb)合金和锡(Sn)合金是压铸生产中最早使用的合金,用来制造印刷用铅字。这类合金的特点是比重大、熔点低,铸造和加工性能好,但力学性能不高。适用于力学性能要求不高的各种复杂的小零件,目前很少使用。

  3.硅、铜、镁、锌、铁对压铸铝合金性能有何影响?

含量

变化

对铸造性能的影响

对力学性能的影响

对抗蚀性能的影响

对其他性能的影响

Si

增加

流动性提高,产生缩孔、热裂倾向性小

抗拉强度提高,但伸长率下降

对铝锌系合金,抗蚀性提高

切削性变坏,高硅铝合金对铸铁坩埚熔蚀较大

Mg

增加

对铝镁系合金,流动性提高,热裂倾向增大

抗拉强度提高,但伸长率下降

对铝硅系合金可改善切削性,但粘型性增加

Cu

增加

流动性提高

抗拉强度、硬度提高、但伸长率下降

抗蚀性降低

改善切削性能

Zn

增加

对铝锌系合金、铸造性能提高,但热裂倾向增大

对铝锌系合金抗拉强度提高,但伸长率下降

抗腐蚀性降低

Mg

≤0.5%

提高强度

提高抗腐蚀性能

对铝硅系合金可以抵消铁的有害作用

Fe

增加

流动性降低,热裂倾向大

力学性能明显下降

抗腐蚀性能下降

对铝硅系合金可减轻粘型,在高硅合金中切削性变坏

 

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