摘要：低压铸造的铸型工艺能够直接对铸件质量产生影响。本文对在机械振动的研究下，用ZL101铝合金作为研究对象，对机械振动和其的组织及综合力学能力的影响作了深入的研究，具体地呈现出机械振动让铝合金的组织更加的细化，其中铸件的力学性能会受到机械振动频率和时间的影响。在铝合金低压铸造机械振动工艺上可给予数据上的参考。
关键词：机械振动；铝合金；铸造工艺
引言
铝合金有着密度低以及耐腐蚀性等特点，在当今的生产业中成为了非常重要的轻量化材料。当前很大部分的铝合金逐渐在压铸的过程中会以因为压射冲头的速度太快而致使气体被熔体卷入型腔，让压铸产出气体和夹杂等缺陷。低压铸造是把金属业在型腔底部提高到型腔内，等金属熔体充实型腔后再加强气压，让页面之上的气压持续到铸件完成。很多的研究者对机械振动在金属液在凝固的时候产生的影响作了仔细的研究。比如在均匀凝固组织以及降低孔隙率等方面。本文主要是针对铝合金低压铸造在凝固的过程中，机械的振动频率以及时间对铝合金产生的影响作研究，使用晶粒细化提高铸件的综合力学性能。
1机械振动的铝合金低压铸造实验
一般的ZL101铝合金的成分主要含有硅、铜以及锌等成分。在进行实验的时候，一般是把石墨坩埚加热到660℃之后，把ZL101加入进行融化，然后在加热温度直至700℃，之后保持这个温度不变。然后再把气体压力进行调控，要让铝合金金属液在压力下进行凝固。一般这种实验室采用的都是底注式浇铸系统。要在金属液凝固的工程中对电动机变频器的振动时间进行调节，再等到铝合金已经凝固以后才实行力学性能检验。在实验的时候，要充分考虑到机械的振动对升液管所产生的作用，同时还要针对铝合金溶液的凝固时间进行考虑。因此在实验的时候，一般选用30赫兹和50赫兹的低频率，其相应的振动时间限制在30秒和60秒内，以此作研究实验。然后把每个振动频率和振动时间相互结合，再都做一次实验。
2机械振动的铝合金低压铸造实验结果
2.1振动工艺对铝合金力学性能的影响
根据实验表明，在没有机械振动的时候，铸件的抗拉强度以及伸长率分别是148.0MPa和2.1%。机械的振动频率和时间的增加，其材料的抗拉强度以及伸长率都会以不同程度的形式随着增加。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆在其结果中可以看出，铝合金的力学性能的提高是因为机械振动让金属液的流动性能提高了，在其振动的时候把树枝晶切断，把补缩的通道进行扩张，用金属液把补缩能力增强。机械的振动同时还对铝合金溶液在凝固的过程中晶粒的细化非常有利，这样就可以减少铸件的收缩趋势。同时，机械的振动还可以对铝合金中的杂质和气体产生聚集的作用，这样金属液就得到了净化，消除在铸件中出现的一些杂质类的缺陷。使用晶粒的细化能够把铸件的缩孔和杂质等缺陷减少，以此提高材料的力学性能。
2.2振动频率对铝合金组织性能的影响
经过机械振动的组织中，树枝晶被打断，变成了细小的枝晶，从而组织更为均匀。其中具体的是机械振动能够把金属液中的粘滞摩擦力降低，提升了合金的流动性，进一步地增强了熔体的均匀性。随着机械振动的频率加大，其中的晶枝所作的相对运动就愈加的频繁，进而碰撞的次数也随着增加，这样就可以把很多的枝晶打碎，使其变成了游离晶核，细化了里面的晶粒。
3机械振动在铝合金低压铸造中的作用
通过上述可以清楚地看出，铝合金低压铸造的工艺中和使用机械振动可以让铸件的组织更加的细致，不会轻易的产生裂痕和缩孔之类的缺陷，这样也让铸件的质量得到了保障。在实际的作业中，把机械振动的频率和时间增加，可以让铝合金的组织得以细化，然后提高铸件的力学性能。在机械的振动下，铝合金铸件的抗拉强度以及伸长率够会得到提高，一般机械振动的频率在50赫兹、振动实时间是60秒的时候，其铸件的抗拉强度以及伸长率是最大的，通常处在224.8MPa和3.9%。总之，振动时间和频率越高，其性能就越好，机械振动在铝合金低压铸造中以其独特的优势，保障了铸件产出的质量。
结语
产业经济发展得如此快速，越来越多的人对其中的技术工艺加以重视。低压铸造的方法在汽车行业被广泛的使用，在铝合金的低压铸造工艺中使用机械振动技术可以大幅度的提高相关铸件的质量，减少一些常见的杂质和缩孔的缺陷。由于其优质的特点，此项技术受到很多的关注。在汽车的缸头以及刹车鼓等产品中均有被使用。通过正文可见出，机械振动在铝合金低压铸造中产生了很大的作用，带来的效果也很显著。因此，在铝合金低压铸造中使用机械振动，能够推动相关行业的发展，提高行业的质量水平。
参考文献
[1]段利君,董有昌,樊自田. 机械振动对铸造铝合金组织和性能的影响[J]. 金属热处理,2014,09:73-76.
[2]张德恩,卢锦德,张晓燕. 机械振动对新型铸造铝合金凝固组织和性能的影响[J]. 贵州大学学报(自然科学版),2009,01:80-81+92.
论文作者:管思文
论文发表刊物:《基层建设》2016年30期
论文发表时间:2017/1/12
标签：铝合金论文; 机械论文; 铸件论文; 低压论文; 频率论文; 组织论文; 金属论文; 《基层建设》2016年30期论文;