简单了解一下铝合金铸造模具的热处理

一般铝合金铸造模具的形状比较复杂，厚度不均匀，组织晶粒粗大，偏析严重。因此，只有经过适当的热处理才能正常使用。通常的热处理工艺包括退火、淬火时效和稳定回火。铝合金铸造模具热处理的目的是消除铸件的内应力。消除铸件的偏析，改变合金组织中针状成分的形状；提高铝合金的力学性能；在高温下稳定零件的尺寸、结构和性能；提高铸件的可加工性。这里介绍一下铝合金铸造模具热处理的工艺流程。 ①退火 在专用铝合金退火炉中进行，室温升至280-300℃。根据铸件的厚度、炉子的大小和浇注形式，合理确定保温时间，一般为2～3小时，即可完成退火过程。然后切断电源，打开炉门，将铸件摊在冷却台上进行风冷。严禁堆放。 ②淬火时效 考虑到铝合金铸造模具杂质较多，组织不均匀，共晶组织熔点低，淬火加热温度低于溶解温度。淬火加热温度一般为500-535℃，炉温应低于350℃。应缓慢加热保温时间为2-20h。考虑到防止复杂零件变形和开裂，铝合金铸造模具产品应在80-100°C的水中冷却。在选择淬火温度时，应考虑上述因素的影响，避免过热或过度燃烧。铝合金铸造模具产品的时效分为完全时效和不完全时效两种，应根据零件的具体要求合理选择。 ③稳定回火 铝合金铸造模具淬火后，可在专用电炉中进行稳定回火，代替时效处理。一般回火温度高于人工时效温度，接近铸件的工作温度。保温完成后，可风冷降温。

什么是重力模具铸造应力？

重力模具铸造过程中会产生应力，铝液在冷凝的过程中体积变化受到外界或其本身的制约，变形受阻，而产生的应力称之为重力模具铸造应力(castingstress)。，主要有热应力、相变应力及收缩应力三种，它们产生的原因各有不同。 重力模具铸造应力按形成原因分为： 1、热应力是由于铝铸件不同的几何形状相交处断面厚薄不均，冷却不一致引起的。在凝固和其后的冷却过程中，冷却速度不同，造成同一时刻各部分收缩量不一致，铸件各部分彼此制约，在薄壁处形成压应力，导致在铸件中残留应力。 2、相变应力是由于铸造铝合金在凝固后冷却过程中产生相变，主要是铝铸件壁厚不均，不同部位在不同时间内发生相变所致，随之带来体积尺寸变化。固态发生相变的合金，由于铸件各部分冷却条件不同，它们到达相变温度的时刻不同，且相变的程度也不同而产生的应力。 3、重力模具铸造收缩应力：铝铸件在型腔内收缩时受到铸型、型芯的阻碍而产生拉应力所致。这种应力是暂时的，铝铸件开箱是会自动消失。但开箱时间不当，则常常会造成热裂纹，特别是金属型浇注的铝合金铸件极易在这种应力作用下容易产生热裂纹。