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  • ADC12 铝合金表面黑斑是如何形成的又该如何预防!

    2020-05-25 09:39:36 佛山市彼岸五金制品有限公司 阅读

        铝合金质量较轻,具有良好的导热性和抗腐蚀性,契合汽车轻量化、节能减排的请求,因而,采用铸造铝合金制造汽车变速器壳盖件是开展的趋向。但是,铝合金工件易发作各类外表缺陷,主要表现为黑斑缺陷。有文献剖析了5A02铝合金法兰盘锻件外表的黑斑缺陷,肯定其成由于有机介质污染;发如今7A04铝合金产品上产生黑斑缺陷,其成因包括腐蚀物质腐蚀及有机物污染。这些外表缺陷影响产品的外观和合格率,并对企业及产品形象形成不良影响。

          某变速箱消费企业具有汽车变速器壳盖件压铸及机加工消费线,所用的变速器及离合器壳盖件材质为ADC12铸造铝合金。但是,在压铸铝合金壳盖件的加工及寄存过程中,容易发作外表黑斑缺陷。

          本文作者依据该铝合金工件加工现场实践消费状况及寄存条件,分离扫描电镜等剖析手腕,对不同类型黑斑缺陷处的外表形貌和成分停止了剖析,讨论了消费工艺流程各环节对黑斑缺陷的影响机制,并以此为根底提出了针对性的工艺优化措施,以到达减少黑斑缺陷、改善产质量量的目的。

    1 、初步剖析

          该ADC12压铸铝合金壳盖件在加工及寄存过程中产生的黑斑缺陷形貌主要分为两类,缺陷类型一为连续片状黑斑,颜色显著深于正常区域; 缺陷类型二宏观形貌为白色或灰色粉末状粘附,粘附擦除后呈现点状散布的黑斑。该铝合金壳盖件的主要消费工艺流程为: 压铸→抛丸→机加工→清洗→枯燥→寄存。 两类黑斑缺陷的主要产生工序及其他状况

    2 、显微组织察看及能谱剖析

          两类黑斑缺陷均发作在铝合金件的非加工外表上,分别取正常无缺陷非加工外表、缺陷类型一、缺陷类型二的典型样块,在石油醚中超声清洗后,运用场发射扫描电子显微镜对黑斑部位的形貌停止观测

         铝合金工件正常非加工外表由于经过抛丸处置,在钢丸抛击作用下,外表较为致密,但存在许多钢丸抛击而产生的凹坑,整体形貌不平滑。在较高倍率下发现,正常外表处散布着片状或颗粒状碎屑。缺陷类型一的显微组织形貌与正常外表无明显区别,保存了抛丸工艺形成的凹坑及碎屑。缺陷类型二的白色粘附的显微形貌呈颗粒状碎屑,将白色粘附物擦拭并超声清洗后,其基底的显微形貌与正常外表存在显著区别,呈现小尺寸的多孔网状构造。分别对正常及缺陷外表各特征区域停止EDS能谱剖析


         由EDS检测结果能够看到,正常外表基体处主要成分为ADC12铝合金的原有成分,此外,还含有一定量的C、O元素,可能来源于工件在加工过程中所接触到的有机工业介质污染、细微氧化等,而正常外表碎屑的成分则完整异于基体处,主要元素成分为Fe,且存在较高含量的Cr,能够揣测在抛丸过程中产生了难以去除的钢丸碎屑粘附。      

          缺陷类型一的基体处及碎屑处与正常外表相比均含有更高含量的C、O元素,受有机工业介质污染更严重,此外,缺陷类型一的基体处Si元素含量显著增大。

          由于缺陷类型一主要产生于压铸工序后,综合其微观外表形貌,可揣测其成由于压铸过程中产生的有机物粘附,压铸过程中工件所接触的工业介质为脱模剂,经调研,该产品压铸运用的铝件脱模剂主要成分为硅油,分离缺陷类型一外表基体处的高硅含量,可进一步推断缺陷类型一的成由于压铸过程中发作的含硅脱模剂积聚粘附并氧化变色。

          缺陷类型二的白色粘附物处元素组成的主要特性为O元素含量高,揣测该白色粘附物主要成分为Al 的氧化物或氢氧化物。将白色粘附物去除后缺陷类型二基体处呈现小尺寸的多孔网状构造,其O元素含量也较高,且缺陷类型二的基体处不再存在钢屑粘附,但测试区 Fe 元素含量升高,揣测该区域原粘附于外表的钢屑在寄存过程中与基体发作了原电池腐蚀,二者共同发作了氧化反响,使钢屑以铁的氧化物方式散布于基体外表,而铝合金基体发作了孔状腐蚀,并随着时间的推移日趋严重,生成白色或灰色的腐蚀产物浮于工件外表。

          综上所述,形成缺陷类型一、二的主要缘由为:

    1) 压铸过程中含硅脱模剂不平均富集产生积聚粘附,并发作氧化变色产生硅斑;

    2) 抛丸后工件外表粘附了许多钢丸碎屑,在湿润环境中与铝基体发作原电池反响,加剧铝合金基体腐蚀;1583986866.png

    3) 钢丸抛击形成抛击坑,容易积聚加工介质,不利于工件枯燥,使工件外表更容易发作氧化腐蚀;

    4) 消费寄存工艺不合理,未充沛思索预防腐蚀。

    3、 预防黑斑缺陷的措施

          针对该企业上述现场铝合金壳盖件发作的不同类型黑斑缺陷的特性及成因剖析,分离实践状况,从铝件消费的各个工艺流程动身提出预防此类黑斑缺陷的主要措施。

    3.1 压铸工艺

           经过实验剖析,现场运用的脱模剂产品对铝缓蚀作用差,会对铝件外表形成严重腐蚀。且在压铸及脱模过程中,含硅脱模剂压入粘附在铝件外表,容易产生大面积有机物黑斑。

           经过对市场理解及产品性能剖析,换用对铝有较好缓蚀作用的无硅脱模剂,减轻脱模剂对铝件形成的腐蚀,同时优化压铸工艺,改善脱模剂的积聚现象。

    3.2 抛丸工艺

           抛丸处置可使外表变得致密,增大外表强度与耐磨性,改善压铸件外表存在微孔的状况。但抛丸处置后铝件外表粗糙度显著变大,形成后期加工、清洗过程中容易产生加工液、清洗液的残留,且在寄存过程中不利于铝件枯燥。此外,抛丸处置使铝件外表粘附大量钢屑,构成双金属原电池,加剧了铝件的腐蚀。倡议改动抛丸砂材质,防止双金属腐蚀。

    3.3 机加工

          加工液是加工过程中铝件接触的主要工业介质,且在清洗缺乏的状况下可能长期残留在工件外表,加工液的pH值过高弛缓蚀性能缺乏,都会形成铝件腐蚀。此外,现场加工液中含有铝粉铝屑、铁屑、杂油、细菌真菌等可能惹起加工液失效蜕变、影响加工液缓蚀性能的杂质,为铝件的腐蚀霉变发明了条件,加速腐蚀斑、霉斑的产生。应运用pH值适中、对铝缓蚀性能好、生物稳定性好的加工液,并做好加工液的现场维护,构成系统的实时维护计划,控制其pH值及加工液浓度在一定范围内,控制杂质含量、菌落数、硬度等。

    3.4 清洗及枯燥过程

          若运用水或对铝缓蚀性能缺乏的清洗剂清洗工件,且后期枯燥不完整,则在寄存过程中,易构成腐蚀霉变的隐患。应运用具有优秀缓蚀作用的清洗液,清洗后完整枯燥,避免液体残留。

    3.5 寄存过程

          压铸、加工、寄存应分区停止,避免粉尘、液体工业介质等对工件寄存环境形成污染; 防止室外寄存。此外,应做好铝件寄存过程的防潮维护,梅雨、霜降等易腐蚀时节定期停止检查维护。

    4、 完毕语

          剖析了ADC12铝合金壳盖件两类外表黑斑缺陷的产活力制,并针对该铝合金壳盖件加工工艺中压铸、加工、寄存、管理等环节的特性,分离实践消费经历,提出了避免两类黑斑缺陷产生的主要控制措施。采取以上措施后,两类黑斑缺陷的发作率大大降低,对该铝合金壳盖件产品的质量提升和本钱控制起到了重要作用。


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