锌合金缺陷分析方法

2、锌合金缺陷分析
2.1锌合金压铸件起泡缺陷分析
锌合金压铸件目前广泛应用于各种装饰方面,如家具配件、建筑装饰、浴室配件、灯饰零件、玩具、领带夹、皮带扣、各种金属饰扣等,因而对铸件表面质量要求高,并要求有良好的表面处理性能,而锌合金压铸件最常见的缺陷是表面起泡。
2.1.1缺陷表征:压铸件表面有凸起小泡.1.压铸出来就发现;2.抛光或加工后显露出来;3.喷油或电镀后出现;4.放置一段时间后才出现。
2.1.2产生原因
(1) 孔洞引起
主要是气孔和收缩孔,气孔往往是圆形,而收缩孔多数是不规则形.
1) 气孔产生原因:1.金属液在填充,凝固过程中,由于气体侵入,导致铸件表面或内部产生孔洞;2.涂料挥发出来的气体侵入;3.合金液含气量过高,凝固时析出
2) 缩孔产生原因:1.金属液凝固过程中,由于体积缩小或最后凝固部位得不到金属液补缩,而产生缩孔;2.厚孔不均的铸件或铸件局部过热,造成某一部位凝固慢,体积收缩时表面形成凹位.
由于气孔和缩孔的存在,使压铸件在进行表面处理时,孔洞可能会进入水.当喷漆和电镀后进行烘烤时,孔洞内气体受热膨胀;或孔洞内水会变成蒸气,体积膨胀,因而导致铸件表面起泡.
(2) 晶间腐蚀引起
锌合金成分中有害杂质:铅、镉、锡会聚集在晶粒交界处导致晶间腐蚀,金属基体因晶间腐蚀而破碎,而电镀液加速了这一祸害,受晶间腐蚀的部位会膨胀而将镀层顶起,造成铸件表面起泡,特别是在潮湿环境下晶间腐蚀会使铸件变形、开裂、甚至破碎.
(3) 裂纹引起
1) 水纹、冷隔纹:金属液在填充过程中,先进入的金属液接触型壁过早凝固;后进入金属液产能和已凝固金属层熔合为一体,在铸件表面对接处形成叠纹,出现条状缺陷,水纹一般是在铸件表面浅层,而冷隔纹有可能渗入到铸件内部.
2) 热裂纹:1.当铸件厚薄不均,凝固过程产生应力;2.过早顶出,金属强度不够;3.顶出时受力不均;4.过高的模温使晶粒粗大;5.有害杂质存在.以上因素者有可能产生裂纹
当压铸件存在水纹,冷隔纹、热裂纹,电镀时溶液会渗入到裂纹中,有烘烤时转化为蒸气,气压顶起电镀层形成起泡.

2.1.3解决缺陷方法
1) 控制气孔产生,关键是减少混入铸件内的气体量,理想的金属流应不断加速地由喷嘴经过分流嘴和浇道进入形腔,形成一条顺滑及方向一致的金属流,采用锥形流道设计,即浇道面积向内浇口逐渐减少,可达到目的,在充填系统中,混入的气体是由于涡流现象产生的,从金属液由浇注系统进入型腔的模拟压铸过程的研究中.明显看出浇道中尖锐的转变位和递增的浇道截面积,都会使金属液的流动出现涡流而卷气.平稳的金属液流才有利于气体从浇道和型腔进入溢流槽和排气槽,排出模外.
2) 对于缩孔:要使压铸凝固过程中各个部位尽量同时均匀散热,同时凝固.可通过合理的水口设计,内浇口厚度及位置,模具设计,模温控制及冷却,来避免缩孔产生.
3) 对于晶间腐蚀现象:主要是控制合金原料中有害杂质含量,注意废料带来的杂质元素.
4) 对于水纹、冷隔纹,可提高模具温度,加大内浇口速度,或在冷隔区加大溢流槽,来减少冷隔纹的出现.
5) 对于热裂纹:压铸件厚薄不要急剧变化以减少应力产生;相关的压铸工艺参数作调整,降低模温.

2.2压铸件流痕缺陷分析
2.2.1特征：铸件表面上呈现与金属液流动方向相一致的，用手感觉得出的局部下陷光滑纹路。此缺陷无发展方向，用抛光法能去处。
2.2.2产生原因
1、两股金属流不同步充满型腔而留下的痕迹。2、模具温度低，如锌合金模温低于150℃，铝合金模温低于180℃，都易产生这类缺陷。3、填充速度太高。4、涂料用量过多。
2.2.3排除措施
1、调整内浇口截面积或位置。2、调整模具温度，增大溢流槽。3、适当调整填充速度以改变金属液填充型腔的流态。4、涂料使用薄而均匀。
2.3 压铸件冷隔缺陷分析
2.3.1特征：温度较低的金属流互相对接但未熔合而出现的缝隙，呈不规则的线形，有穿透的和不穿透的两种，在外力的作用下有发展的趋势。
2.3.2产生原因
1、金属液浇注温度低或模具温度低。2、合金成分不符合标准，流动性差。3、金属液分股填充，熔合不良。4、浇口不合理，流程太长。5、填充速度低或排气不良。6、比压偏低。
2.3.3排除措施1、适当提高浇注温度和模具温度。2、改变合金成分，提高流动性。3、改进浇注系统，改善填充条件。4、改善排溢条件，增大溢流量。5、提高压射速度，改善排气条件。6、提高比压
2.4 压铸件擦伤缺陷分析
2.4.1特征：顺着脱模方向，由于金属粘附，模具制造斜度太小而造成铸件表面的拉伤痕迹，严重时成为拉伤面。
2.4.2产生原因
1、型芯、型壁的铸造斜度太小或出现倒斜度。2、型芯、型壁有压伤痕。3、合金粘附模具。4、铸件顶出偏斜，或型芯轴线偏斜。5、型壁表面粗糙。6、涂料常喷涂不到。7、铝合金中含铁量低于0.6%。
2.4.3排除措施
1、修正模具，保证制造斜度。2、打光压痕。3、合理设计浇注系统，避免金属流对冲型芯、型壁，适当降低填充速度。4、修正模具结构。5、打光表面。6、涂料用量薄而均匀，不能漏喷涂料。7、适当增加含铁量至0.6~0.8%。
2.5 压铸件凹陷缺陷分析
2.5.1特征：铸件平滑表面上出现的凹瘪的部分，其表面呈自然冷却状态。
2.5.2产生原因
1、铸件结构设计不合理，有局部厚实部位，产生热节。2、合金收缩率大。3、内浇口截面积太小。4、比压低。5、模具温度太高。
2.5.3排除措施
1、改善铸件结构，使壁厚稍为均匀，厚薄相差较大的连接处应逐步缓和过渡，消除热节。2、选择收缩率小的合金。3、正确设置浇注系统，适当加大内浇口的截面积。4、增大压射力。5、适当调整模具热平衡条件，采用温控装置以及冷却等。

2.6压铸件气孔缺陷分析
2.6.1特征：卷入压铸件内部的气体所形成的形状较为规则，表面较为光滑的孔洞。
2.6.2产生原因
主要是包卷气体引起1、浇口位置选择和导流形状不当，导致金属液进入型腔产生正面撞击和产生旋涡。2、浇道形状设计不良。3、压室充满度不够。4、内浇口速度太高，产生湍流。5、排气不畅。6、模具型腔位置太深。7、涂料过多，填充前未燃尽。8、炉料不干净，精炼不良。9、机械加工余量太大。
2.6.3排除措施
1、选择有利于型腔内气体排除的浇口位置和导流形状，避免金属液先封闭分型面上的排溢系统。2、直浇道的喷嘴截面积应尽可能比内浇口截面积大。3、提高压室充满度，尽可能选用较小的压室并采用定量浇注。4、在满足成型良好的条件下，增大内浇口厚度以降低填充速度。5、在型腔最后填充部位处开设溢流槽和排气道，并应避免溢流槽和排气道被金属液封闭。6、深腔处开设排气塞，采用镶拼形式增加排气。7、涂料用量薄而均匀，燃尽后填充，采用发气量小的涂料。8、炉料必须处理干净、干燥，严格遵守熔炼工艺。9、调整压射速度，慢压射速度和快压射速度的转换点。10、降低浇注温度，增加比压。

2.7压铸件缩孔缺陷分析
2.7.1特征：压铸件在冷凝过程中，由于内部补偿不足所造成的形状不规则，表面较粗糙的孔洞。
2.7.2产生原因
1、合金浇注温度过高。2、铸件结构壁厚不均匀，产生热节。3、比压太低。4、溢流槽容量不够，溢口太薄。5、压室充满度太小，余料（料饼）太薄，最终补缩起不到作用。6、内浇口较小。7、模具的局部温度偏高。
2.7.3 排除措施
1、遵守合金熔炼规范，合金液过热时间太长，降低浇注温度。2、改进铸件结构，消除金属积聚部位，均匀壁厚，缓慢过渡。3、适当提高比压。4、加大溢流槽容量，增厚溢流口。5、提高压室充满度，采用定量浇注。6、适当改善浇注系统，以利压力很好地传递。
2.8压铸件花纹缺陷分析
2.8.1特征：铸件表面上呈现的光滑条纹，肉眼可见，但用手感觉不出的，颜色不同于基体金属的纹络，用0#砂布稍擦几下即可去除。
2.8.2产生原因
1、填充速度太快。2、涂料用量太多。3、模具温度偏低。
2.8.3排除措施1、尽可能降低压射速度。2、涂料用量薄而均匀。3、提高模具温度。
2.9压铸件裂纹缺陷分析
2.9.1特征：铸件上合金基体被破坏或断开形成细丝状的缝隙，有穿透的和不穿透的两种，有发展的趋势。
裂纹可分为冷裂纹和热裂纹两种，它们的主要区别是：冷裂纹铸件开裂处金属未被氧化，热裂纹铸件开裂处金属被氧化。
2.9.2产生原因
1、铸件结构不合理，收缩受到阻碍，铸件圆角太小。2、抽芯及顶出装置在工作中发生偏斜，受力不均匀。3、模具温度低。4、开模及抽芯时间太迟。5、选用合金不当或有害杂质过高，使合金塑性下降。锌合金：铅、锡、镉、铁偏高铝合金：锌、铜、铁偏高铜合金：锌、硅偏高镁合金：铝、硅、铁偏高
2.9.3排除措施
1、 改进铸件结构，减少壁厚差，增大铸造圆角。2、修正模具结构。3、提高模具工作温度。4、缩短开模及抽芯时间。5、严格控制有害杂质，调整合金成份，遵守合金熔炼规范或重新选择合金牌号。
2.10压铸件欠铸缺陷分析
2.10.1特征：金属液未充满型腔，铸件上出现填充不完整的部位。
1) 铸件外轮廓不清晰，成不了形，局部欠料，产生原因：1、压铸机压力不够，压射比压太低。2、进料口厚度太大；3、浇口位置不正确，使金属发生正面冲击。调整方法:1、更换压铸比压大的压铸机； 2、减小进料口流道厚度；3、改变浇口位置，防止对铸件正面冲击。
2)铸件部分未成形，型腔充不满，产生原因：1、压铸模温度太低；2、金属液温度低；3、压机压力太小，4、金属液不足，压射速度太高；5、空气排不出来。
调整方法:1、 2、提高压铸模，金属液温度；3、更换大压力压铸机。4、加足够的金属液，减小压射速度，加大进料口厚度。
3)压铸件锐角处充填不满。产生原因：1、内浇口进口太大；2、压铸机压力过小；3、锐角处通气不好，有空气排不出来。调整方法:1、减小内浇口。 2、改换压力大的压铸机。3、改善排气系统

2.10.2产生原因
1、合金流动不良引起：（1）、金属液含气量高，氧化严重，以致流动性下降。（2）、合金浇注温度及模具温度过低。（3）、内浇口速度过低。（4）、蓄能器内氮气压力不足。（5）、压室充满度低。（6）、铸件壁太薄或厚薄悬殊等设计不当。2、浇注系统不良引起：（1）、浇口位置、导流方式、内浇口股数选择不当。（2）、内浇口截面积太小。3、排气条件不良引起：（1）、排气不畅。（2）、涂料过多，未被烘干燃尽。（3）、模具温度过高，型腔内气体压力较高，不易排出。
2.10.3 排除措施
1、改善合金的流动性：（1）、采用正确的熔炼工艺，排除气体及非金属夹杂物。（2）、适当提高合金浇注温度和模具温度。（3）、提高压射速度。（4）、补充氮气，提高有效压力。（5）、采用定量浇注。（6）、改进铸件结构，适当调整壁厚。
2、改进浇注系统：（1）、正确选择浇口位置和导流方式，对非良形状铸件及大铸件采用多股内浇口为有利。（2）、增大内浇口截面积或提高压射速度。
3、改善排气条件：（1）、增设溢流槽和排气道，深凹型腔处可开设通气塞。（2）、涂料使用薄而均匀，吹干燃尽后合模。（3）、降低模具温度至工作温度。
2.11压铸件网状毛刺缺陷分析
2.11.1特征：由于模具型腔表面产生热疲劳而形成的铸件表面上的网状凸起痕迹和金属刺。
2.11.2产生原因
1、模具型腔表面龟裂造成的痕迹，内浇口区域附近的热传导最集中，摩擦阻力最大，经受熔融金属的冲蚀最强，冷热交变最剧，最易产生热裂，形成龟裂。2、模具材料不当或热处理工艺不正确。3、模具冷热温差变化大。4、合金液浇注温度过高，模具预热不够。5、模具型腔表面粗糙度Ra太大。6、金属流速过高及正面冲刷型壁。
2.11.3排除措施
1、正确选用模具材料及合理的热处理工艺。2、模具在压铸前必须预热到工作温度范围。3、尽可能降低合金浇注温度。4、提高模具型腔表面质量，降低Ra数值。5、镶块定期退火，消除应力。6、正确设计浇注系统，在满足成型良好的条件下，尽可能用较小的压射速度。

2.12压铸件有色斑点缺陷分析
2.12.1特征：铸件表面上呈现的不同于基体金属的斑点，一般由涂料碳化物形成。
2.12.2产生原因
1、涂料不纯或用量过多。2、涂料中含石墨过多。
2.12.3排除措施
1、涂料使用应薄而均匀，不能堆积，要用压缩空气吹散。2、减少涂料中的石墨含量或选用无石墨水基涂料。
2.13压铸件麻面缺陷分析
2.13.1特征：充型过程中由于模具温度或合金液温度太低，在近似于欠压条件下铸件表面形成的细小麻点状分布区域。
2.13.2产生原因
1、填充时金属分散成密集液滴，高速撞击型壁。2、内浇口厚度偏小。
2.13.3排除措施
1、正确设计浇注系统，避免金属液产生喷溅，改善排气条件，避免液流卷入过多气体，降低内浇口速度并提高模具温度。2、适当调整内浇口厚度。
2.14压铸件飞边缺陷分析
2.14.1特征：铸件边缘上出现的金属薄片。
2.14.2产生原因
1、压射前机器的锁模力调整不佳。2、模具及滑块损坏，闭锁元件失效。3、模具镶块及滑块磨损。4、模具强度不够造成变形。5、分型面上杂物未清理干净6、投影面积计算不正确，超过锁模力。7、压射速度过高，形成压力冲击峰过高。
2.14.3排除措施
1、检查合模力或增压情况，调整压射增压机构，使压射增压峰值降低。2、检查模具滑块损坏程度并修整，确保闭锁元件起到作用。3、检查磨损情况并修复。4、正确计算模具强度。5、清除分型面上的杂物。6、正确计算调整锁模力。7、适当调整压射速度。
2.15压铸件变形缺陷分析
2.15.1特征：铸件的几何形状与设计要求不符的整体变形。
2.15.2产生原因
1、铸件结构设计不良，引起不均匀的收缩。2、开模过早，铸件刚性不够。3、铸造斜度太小。4、取置铸件的操作不当。5、推杆位置布置不当。
2.15.3 排除措施
1、改进铸件结构，使壁厚均匀。2、确定最佳开模时间，加强铸件刚性。3、放大铸造斜度。4、取放铸件应小心，轻取轻放。5、铸件的堆放应用专用箱，去除浇口方法应恰当。6、有的变形铸件可经整形消除。

2.16压铸件氧化夹杂、夹渣缺陷分析
2.16.1特征：铸件基体内存在有硬度高于金属基体的细小质点或块状物，使加工困难，刀具磨损严重，加工后铸件上常常显示出不同亮度的硬质点。
2.16.2产生原因
合金中混入或析出比基体金属硬的金属或非金属物质，如AL2O3及游离硅等。1、氧化铝（AL2O3）。（1）、铝合金未精练好。（2）、浇注时混入了氧化物。2、由铝、铁、锰、硅组成的复杂化合物，主要上由MnAL3在熔池较冷处形成，然后以MnAL3为核心使Fe析出，又有硅等参加反应形成化合物。3、游离硅混入物（1）、铝硅合金含硅量高。（2）、铝硅合金在半液态浇注，存在了游离硅。
2.16.3 排除措施
1、熔炼时要减少不必要的搅动和过热，保持合金液的纯净，铝合金液长期在炉内保温时，应周期性精炼去气。2、铝合金中含有钛、锰、铁等组元时，应勿使偏析并保持洁净，用干燥的精炼剂精炼，但在铝合金含有镁时，要注意补偿。3、铝合金中含铜、铁量多时，应使含硅量降低到10.5%以下，适当提高浇注温度以先使硅析出。
2.17压铸件脆性缺陷分析
2.17.1特征：铸件基本金属晶粒过于粗大或细小，使铸件易断裂或碰碎。
2.17.2产生原因
1、合金液过热过大或保温时间过长。2、激烈过冷，结晶过细。3、铝合金中杂质锌、铁等含量太多。4、铝合金中含铜量超出规定范围。
2.17.3排除措施
1、合金不宜过热，避免合金长时间保温。2、提高模具温度，降低浇注温度。3、严格控制合金化学成分。4、保持坩埚涂料层完整良好。
2.18化学成分不符合要求
2.18.1特征：经化学分析，铸件合金元素不符要求或杂质太多。
2.18.2产生原因
1、配料不正确。2、原材料及回炉料未加分析即行投入使用。
2.18.3排除措施
1、炉料应经化学分析后才能配用。2、炉料应严格管理，新旧料要按一定比例配用。3、严格遵守熔炼工艺。4、熔炼工具应刷涂料。
2.19机械性能不符合要求
2.16.1特征：铸件合金的机械强度、延伸率低于要求标准。
2.19.2产生原因
1、合金化学成分不符标准。2、铸件内部有气孔、缩孔、夹渣等。3、对试样处理方法不对等。4、铸件结构不合理，限制了铸件达到标准。5、熔炼工艺不当。
2.19.3排除措施
1、配料熔化要严格控制化学成分及杂质含量。2、严格遵守熔炼工艺。3、按要求做试样，在生产中要定期对铸件进行工艺性试验。4、严格控制合金熔炼温度和浇注温度，尽量消除合金形成氧化物的各种因素。

很详尽的原因分析与排除措施。