锌合金压铸应注意的问题
铸造锌合金时应注意锌的一些化学和物理知识。
锌合金元素在锌中的溶解
锌合金在锌熔体中的溶解是一种重要的合金化过程。元素的溶解与它们的性质密切相关,其控制是通过添加元素的固体结构的结合力的破坏和熔融锌中原子的扩散速率来控制的。锌中元素的溶出可以通过元素的相图和锌的合金来确定。与锌形成共晶的元素易于溶解,且与锌形成包晶转变的元素,特别是熔点大的元素,难以溶解。如Al Mg、Al Zn、Al Cu、Al Li等作为共晶合金体系,熔点接近锌,合金元素易于溶解,在熔炼过程中可直接加入锌熔体,但在Al Si、Al、Fe等合金系中存在共晶反应。因为熔点与锌有很大的不同,而且溶解非常缓慢。它需要慢一些。大的过热可以完全溶解;Al Ti、Si-Zr、Al Nb等包晶相图都是难熔金属元素,在锌中难于溶解。为了尽快在锌中溶解,必须以中间合金的形式加入。
元素蒸发
蒸发现象一直存在于冶炼过程中。金属的蒸发或挥发主要取决于蒸汽压力的大小。在相同的熔融条件下,高蒸气压的元素易挥发。锌合金的添加元素可分为两类。Cu、Cr、Fe、Ni、Ti、Si等元素的蒸气压比锌小,蒸发速度慢。Mn、李、Mg、Zn、Na、Cd等元素的蒸发压力比锌大,蒸发容易,熔化过程中损失较大。
金属和炉气的作用
在锌合金压铸过程中,金属在熔化或半熔化状态下暴露于炉气,并具有很长的相互作用时间。容易引起大量吸入、氧化等非金属夹杂物。
影响气体含量的因素
(1)合金元素和钛、锆、镁等合金元素的影响,会增加气体在合金中的溶解度。铜、硅、锰、锌等元素可降低气体在锌合金中的溶解度。
(2)在相同温度下,随着炉内气体成分氢分压的增加,气体分压的影响逐渐增大。因此,氢在熔融炉熔炼锌中的溶解度比电炉大。
(3)温度的影响。当氢气的分压恒定时,温度越高,熔融锌吸收的氢气越多。
此外,金属表面氧化膜的状态和熔化时间也影响气体在熔融锌中的溶解度。
锌中的非金属夹杂物
夹杂物的类型和形态
锌熔体中的非金属夹杂物是:
在熔炼和浇注过程中,炉气中的锌和氧和水蒸气产生Al2O3、MgO、SiO2和Al2O3-MgO(尖晶石)。