ZL104铝合金的铸造工艺规程分析

马留柱，黄晓峰

铜川矿务局液力联轴器制造厂，陕西铜川 727000

ZL104铝合金最长用的是液力偶合器行业、汽车行业，偶合的叶轮外壳，汽车的缸盖、缸体、飞轮等的制造就要采用ZL104铝合金，原因是在于ZL104铝合金卓越的品质，这一品质也是在铸造过程中精心准备、精炼出来的。在其他的行业中，ZL104铝合金也有十分广泛的应用。应用十分广泛，是由于其独特的品性，而ZL104铝合金的性能又与熔化、化学成分、变质处理、精炼工艺等密不可分。

1 ZL104铝合金的铸造工艺流程

ZL104铝合金的铸造工艺方法不止一种，本文选取了一种铸造工艺流程进行阐述，主要为：熔炼准备坩埚预热→同炉料30%（硅+纯铝）+（合金）720℃～740℃搅拌→加锰（待锰熔化后搅拌）去渣→钟罩压镁（搅拌）去渣→精炼压入六氯乙烷去气去渣→加变质剂（静置10min左右）搅拌去渣→调温→680℃～760℃℃浇注。在这个工艺流程中，主要化学成分为0.17%～0.3%的镁，8%～10.5%的硅，0.2%～0.5%的锰，其余的都是铝的含量。还有杂质含量铁不高于0.9%，砂不高于0.6%，铜不高于0.3%，锡不高于0.1%，锌不高于0.3%，钛不高于0.5%。ZL104铝合金的性能要求抗拉强度在铸态时在150MPa及其以上，时效后在200MPa及其以上。硬度铸态在50HBS及其以上，时效后在70HBS及其以上。

2 原材料的准备和要求

2.1 金属材料的准备和要求

铝锭快在150mm×150mm左右，含铝在99.5%以上。硅各块度Φ25mm～30mm，含铁不超过0.5%，含硅在99.8%以上。细片状的电解锰，锰含量在99%以上，铁含量不超过1%。镁块度50mm×50mm×20mm，含镁在99.8%以上。

2.2 化学材料的准备与要求

一等品的冰晶石粉，成分99.8%以上的氯化钾（KCL）和六氯乙烷（C2CL6）。成分在97.5%以上的氟化钠（NaF）和氯化钠（NaCL）。

2.3 回炉料的准备与要求

废弃的铸件以及浇冒口回炉使用必须分清楚牌号，并清除水份、粘砂、油质、氧化物等，具备化学成份检验单，分类储放。

2.4 硅铝中间合金的准备与要求

以100kg计算80%的铝和20%的硅为配料，合成熔点为680℃。把4/5的铝锭在地坑炉中熔化，然后升温至850℃～950℃。然后分批加入结晶硅，压入铝液，直至硅冷却熔化，反复搅拌，加入余下的铝降温，用去水的六氯乙烷合金精炼处理，去渣铸锭。

2.5 锰铝中间合金的准备与要求

以100kg计算90%的铝和10%的锰为配料，熔点为780℃。将4/5的铝熔化在地坑炉中，升温至950℃～1 000℃，分批加入豌豆大的锰，压入铝液熔化后搅拌，加入余下的铝降温，用去水的六氯乙烷去气精炼，去渣铸成。

2.6 水玻璃涂料的准备与要求

用喷枪在工具以及坩埚内壁喷上一层涂料，然后加热至120℃～200℃。喷涂工具配15%的CaCO3加3%的水玻璃加82%的水。喷涂坩埚配90%的CaCO3加10%的水玻璃。金属型腔配23%的ZnO加2%的水玻璃加75%的水。金属型浇冒口配20%的ZnO加65%的石棉粉加15%的水玻璃。

3 合金熔化工艺

以0.4%的镁，10%硅，0.5%锰，余下为100kg计算的铝为配料。熔炼中首先要铲除坩埚内壁的残渣，然后在内壁涂上涂料进行预热，熔化工具也要在去除氧化物的基础上，涂上涂料预热至200℃～250℃。需要注意的是加入不超过30%的回炉料，硅铝熔化后要进行充分的搅拌，不让锰沉淀，在铝表面熔化后进行充分的搅拌。一切的加热原材料和工具都需要经过预热处理，在加入变质剂的之后，如果温度偏低，可以延长静置时间直至变质剂成分熔化。

4 讨论

铸造工艺决定着ZL104铝合金的质量，我们在ZL104铝合金的实际铸造过程中，应该严格遵循合金成份、变质处理、炉温控制、去气、精炼等基本环节的技术工艺规程，通过严格的控制和精心的操作，才能得到优质的ZL104铝合金材料。当然，本文仅仅只是粗略的对ZL104铝合金原材料准备及要求，以及实际熔化中的大体要求作了简要说明，实际铸造过程中还有许多细小的注意事项，需要实际操作中做到细心、严谨，更加努力的探索其具体每一个细小环节的铸造工艺，更加严格的控制工艺流程，才能获得优质的ZL104铝合金材料以满足生产的需要。

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