浅析7E04铝合金铸造缺陷

郑伟

摘 要：在工业中，铝合金是一种应用非常广泛的结构材料，在很多的行业生产中得到了应用，尤其在航空航天以及机械制造业。在科学技术不断发展过程中，工业发展速度越来越快，因此，对铝合金焊接结构件需求量也在不断增加，因此，对铝合金的焊接问题进行研究非常必要。铝合金应用范围非常广泛，而且，在焊接技术方面也进行了提高，这样能够更好的促进工业生产。7E04铝合金在进行铸造的时候，成型的难度非常大，而且，在使用过程中经常会出现裂纹和疏松的问题，导致这种材料在使用过程中会出现的问题非常多。7E04铝合金在使用的时候出现了非常严重的缺陷，因此，文章对不同的铸造工艺进行了分析，这样对改善其使用性能非常有利，同时，对优化铝合金的铸造工艺非常有利。

关键词：7E04铝合金；铸造工艺；化学成分

近年来，我国的经济建设取得了很大的成绩，使得我国的很多行业在发展过程中都发生了很大的变化，尤其在工业生产中。在科学技术不断发展过程中，高强铝合金的应用范围在不断扩大，7E04铝合金是一种超硬铝合金，这种铝合金在使用的时候强度非常高，而且，在使用过程中综合性能非常好，是航空航天事业发展过程中应用非常普遍的结构材料。但是，7E04铝合金在进行铸造时出现了很多的问题，这些问题的出现对其使用性能有很大的影响。对7E04铝合金的成分、铸造缺陷以及显微组织进行分析，能够在铸造工艺方面进行优化，同时，在工艺参数方面也能进行改善。

1 7E04铝合金试验材料和方法

对7E04铝合金的成分进行分析，发现这种铝合金材料中，含有很多的金属元素，而且种类非常多，在进行熔炼的时候，温度控制在720摄氏度，将熔炼的时间控制在1.5小时，这样能够获得性能更好的铝合金。在进行铝合金熔炼的时候，可以采用无钠精炼剂进行精炼，静置10分钟后扒渣，然后将其浇注到结晶器中，然后经过刮水器进行铸造，这样就能够得到7E04铝合金铸棒。

对7E04铝合金金属铸棒进行必要的处理，才能进行后续的操作，在进行处理的时候，要将其放置在465摄氏度的温度下10个小时，然后进行均匀化处理，接下来进行空冷方式的冷却。在进行均与化处理的时，要将铸棒进行横向取样，然后对试样进行研磨，在抛光后要采取合适的配合比，这样能够更好的保证浇注的效果。在进行浇注过程中，对防腐剂的使用要非常重视，要用乙醇进行清洗，然后用热风将其表面进行吹开。在利用ZEISS-AXIO倒置式材料显微镜对试样进行观察的时候，要对铸态的组织和成分进行很好的分析和研究，这样能够对导致铸造缺陷的原因进行很好的分析。在进行铸造的时候，要对熔铸的温度、熔炼的速度等工艺参数进行必要的调整，然后进行反复的试验，这样能够对最优的熔铸工艺参数进行确定。利用DSC法对试验材料的熔点进行测定的时候，也能对过烧的温度进行确定，这样对7E04铝合金材料的浇注质量能够进行更好的控制。

当7E04铝合金的铸造温度在479.9摄氏度时，DSC曲线会出现吸收热量的情况，同时，在低熔点的时候，共晶物也会出现开始熔化的情况，而且，基体在温度在627.2摄氏度的时候会出现开始熔化的情况，因此，在进行7E04铝合金浇注的时候，要将均匀化温度不能超过479.9摄氏度，同时，控制在465摄氏度是最好的，如图1所示：

2 试验结果与分析

在不同熔炼工艺条件下，7E04铝合金的显微组织是出现不同的变化。当熔炼温度为720℃时，由于温度较低，铝熔体结合不完全，导致晶粒之间的结合不稳定，材料铸态组织中存在明显的疏松孔隙；同时由于温度过低，某些合金元素并未完全溶解于铝熔体中，导致组织中存在大量的体积较大的未溶合金相，随着熔炼温度的提高，弥散相越来越均匀、细小，同时疏松和气孔等缺陷明显减少。当熔炼时间为1.5h，熔炼温度为740±5℃，材料铸态组织中弥散相、结晶相均匀、细小。当熔炼时间提高到2h时，出现了大量的偏析现象。从图可以发现组织内存在大量疏松、气孔以及体积较大的相，通过SEM观察以及能谱分析确定这些体积较大的相为未溶的合金相，因此需要通过提高熔炼温度以及延长熔炼时间的方法进行重复试验。在730±5、740±5、745±5℃温度下熔炼，其铸态组织分别不同形态时，随着熔炼温度的提高，弥散相越来越均匀、细小，同时疏松和气孔等缺陷明显减少；当熔炼温度为745±5℃时，组织最为均匀、缺陷最少。在745±5℃熔炼温度下，将熔炼时间分别延长到2h、2.5h，其铸态组织会出现相应的变化，弥散相均匀、细小，疏松和气孔等缺陷有所减少；但是随着熔炼时间的延长，组织内部成分偏析现象越来越严重，同时会存在烧损现象。

3 结束语

7E04在工业生产中是应用非常广泛的材料，在航天以及机械生产中，其应用非常广，但是，这种铝合金材料在进行使用的时候虽然综合性能比较好，但是，其在应用过程中也出现了很多的问题，这些问题的出现对导致其在使用中出现了很多的情况。7E04铝合金在进行铸造的时候，成型非常困难，因此，对其铸造工艺进行分析和研究非常必要。对铸造的工艺进行分析，能够对其铸造工艺参数进行控制，这样能够更好的提高其铸造效果。通过实验研究得到，7E04铝合金的过烧温度应该控制在479.9摄氏度，而且，熔炼的温度应该控制在475摄氏度，铸造的时候要保证其铸棒的组织非常均匀，这样能够避免出现更多的缺陷。对7E04铝合金进行铸造的时候，其熔炼的时间经常控制在一定的范围内，这样才能避免出现烧损的情况，同时，也能避免出现偏析的情况。对7E04铝合金的铸造工艺进行分析，能够对其铸造参数进行改善，这样能够提高其使用性能，同时，也能促进工业生产获得更好的成绩。

参考文献

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