鋅合金的缺陷表征產(chǎn)生的原因

      前各種裝飾方面，如家具配件、建筑裝飾、浴室配件、燈飾零件、玩具、領(lǐng)帶夾、皮帶扣、各種金屬飾扣等都廣泛用到鋅合金壓鑄件，這也就要求其鑄件表面的質(zhì)量要高，并需具有良好的表面處理性能。而鋅合金壓鑄件常見(jiàn)的缺陷是表面起泡。

      缺陷表征：壓鑄件表面有突起小泡。主要表現(xiàn)在：壓鑄出來(lái)就發(fā)現(xiàn)鋅帶，拋光或加工后顯露出來(lái)，還有噴油或電鍍后會(huì)出現(xiàn)。

      產(chǎn)生原因：
1．孔洞引起：主要是氣孔和收縮機(jī)制，氣孔往往是圓形，而收縮多數(shù)是不規(guī)則形。

  （1）氣孔產(chǎn)生原因：
a 金屬液在充型、凝固過(guò)程中，由于氣體侵入，導(dǎo)致鋅帶鑄件表面或內(nèi)部產(chǎn)生孔洞。

b 涂料揮發(fā)出來(lái)的氣體侵入。

c 合金液含氣量過(guò)高，凝固時(shí)析出。當(dāng)型腔中的氣體、涂料揮發(fā)出的氣體、合金凝固析出的氣體，在模具排氣不良時(shí)，留在鑄件中形成的氣孔。
　
  （2）縮孔產(chǎn)生原因：
a 金屬液凝固過(guò)程中，由于體積縮小或后來(lái)的凝固部位得不到金屬液補(bǔ)縮，而產(chǎn)生縮孔。

b 厚薄不均的鋅板或鑄件局部過(guò)熱，造成某一部位凝固慢，體積收縮時(shí)表面形成凹位。由于氣孔和縮孔的存在，使壓鑄件在進(jìn)行表面處理時(shí)，孔洞可能會(huì)進(jìn)入水，當(dāng)噴漆和電鍍后進(jìn)行烘烤時(shí)，孔洞內(nèi)氣體受熱膨脹；或孔洞內(nèi)水會(huì)變蒸氣，體積膨脹，因而導(dǎo)致鑄件表面起泡。

2．晶間腐蝕引起：鋅板成分中有害雜質(zhì)：鉛、鎘、錫會(huì)聚集在晶粒交界處導(dǎo)致晶間腐蝕，金屬基體因晶間腐蝕而破碎，而電鍍加速了這一禍害，受晶間腐蝕的部位會(huì)膨脹而將鍍層頂起，造成鑄件表面起泡。特別是在潮濕環(huán)境下晶間腐蝕會(huì)使鑄件變形、開(kāi)裂、甚至破碎。
 　　
3．裂紋引起：水紋、冷隔紋、熱裂紋。水紋、冷隔紋：金屬液在充型過(guò)程中，先進(jìn)入的金屬液接觸型壁過(guò)早凝固，后進(jìn)入金屬液不能和已凝固鋅箔金屬層熔合為一體，在鑄件表面對(duì)接處形成疊紋，出現(xiàn)條狀缺陷。水紋一般是在鑄件表面淺層；而冷隔紋有可能滲入到鑄件內(nèi)部。

     熱裂紋：a 當(dāng)鋅箔鑄件厚薄不均，凝固過(guò)程產(chǎn)生應(yīng)力； 　　
b 過(guò)早頂出，金屬?gòu)?qiáng)度不夠； 　　
c 頂出時(shí)受力不均 　
d 過(guò)高的模溫使晶粒粗大； 　　
e 有害雜質(zhì)存在。

     以上因素都有可能產(chǎn)生裂紋。當(dāng)鋅箔壓鑄件存在水紋、冷隔紋、熱裂紋，電鍍時(shí)溶液會(huì)滲入到裂紋中，在烘烤時(shí)轉(zhuǎn)化為蒸氣，氣壓頂起電鍍層形成起泡。

     解決缺陷方案：控制氣孔產(chǎn)生，關(guān)鍵是減少混入鑄件內(nèi)的氣體量，理想的金屬流應(yīng)不斷加速地由噴嘴經(jīng)過(guò)分流錐和澆道進(jìn)入型腔，形成一條順滑及方向一致的金屬流，采用錐形流道設(shè)計(jì)，即澆流應(yīng)不斷加速地由噴嘴向內(nèi)澆口逐漸減少，可達(dá)到這個(gè)目的。在充填系統(tǒng)中，混入的氣體是由于湍流與金屬液相混合而形成氣孔，從金屬液由澆鑄系統(tǒng)進(jìn)入型腔的模擬壓鑄過(guò)程的研究中，明顯看出澆道中尖銳的轉(zhuǎn)變位和遞增的澆道截面積，都會(huì)使金屬液流出現(xiàn)湍流而卷氣，平穩(wěn)的鋅帶金屬液才有利于氣體從澆道和型腔進(jìn)入溢流槽和排氣槽，排出模外對(duì)于縮孔：要使壓鑄凝固過(guò)程中各個(gè)部位盡量同時(shí)均勻散熱，同時(shí)凝固。可通過(guò)合理的水口設(shè)計(jì)，內(nèi)澆口厚度及位置，模具設(shè)計(jì)，模溫控制及冷卻，來(lái)避免縮孔產(chǎn)生。

    對(duì)于晶間腐蝕現(xiàn)象：主要是控制合金原料中有害雜質(zhì)含量，特別是鉛<0.003%。注意廢料帶來(lái)的雜質(zhì)元素。
 　　
    對(duì)于水紋、冷隔紋，可提高鋅板模具溫度，加大內(nèi)澆口速度，或在冷隔區(qū)加大溢流槽，來(lái)減少冷隔紋的出現(xiàn)。對(duì)于熱裂紋：壓鑄件厚薄不要急劇變化以減少應(yīng)力產(chǎn)生；相關(guān)的壓鑄工藝參數(shù)作調(diào)整；降低模溫。