對裂紋形(xing)成原因進行分析，就影(ying)響產生的各種因素，如、、溫(wen)度等進行(xing)研究，通過合(he)理控制和(he)調整(zheng)這些因素，消除裂(lie)紋(wen)對鑄件的影響，從而提高企業的經濟效益。
鋁合金輪轂具有許多鋼質輪轂無法比(bi)擬的，因此鋁合(he)金輪轂在、等上已(yi)開始(shi)廣(guang)泛(fan)應用。到2002年，我國(guo)轎車鋁合(he)金輪(lun)轂的裝車率(lv)已(yi)接近45%。由于較高，本身結構(gou)又(you)適合于低壓(ya)鑄造，且需求量大，因此，極(ji)大地推(tui)動了的發展。目前，低壓鑄造已成(cheng)為鋁合金輪轂生產(chan)的主要方法，國內的鋁合金(jin)輪轂多數采用此工藝生產。

低壓(ya)鑄造可實現(xian)高度(du)機械化、自動化，既(ji)(10~15型/h)，又可減少眾多的(de)不(bu)利于生產工藝的(de)，提高，且(qie)可大大減輕工(gong)人(ren)的勞(lao)動強度。然而低壓鑄造件(jian)的受到諸如工(gong)藝(yi)方案、工(gong)藝(yi)參(can)數、及人工操作等(deng)因素，以及它們之間的相互影(ying)響，任何一個環節設計(ji)不合理或操作不當都(dou)有可能(neng)導致低壓鑄造(zao)件產生。其中，鋁合金輪轂裂紋的產生是影響(xiang)企(qi)業生產成(cheng)本、的(de)重(zhong)要因素，且輪(lun)轂裂紋是(shi)的重(zhong)大。因此(ci)，對(dui)低(di)壓鑄造鋁(lv)合金輪轂裂紋的探(tan)討(tao)就顯(xian)得(de)尤為重要。

一、低(di)壓鑄造鋁合金輪轂裂紋形成的(de)原因

低壓鑄(zhu)造鋁合金輪(lun)轂(gu)裂紋主要產生在應力集中的部位，或(huo)輪(lun)轂(gu)頂出時因受力不均，或(huo)升液管處(chu)凝(ning)固造成的開裂(lie)(lie)(lie)。裂(lie)(lie)(lie)紋一般分為(wei)冷裂(lie)(lie)(lie)和熱裂(lie)(lie)(lie)兩種。

是指合金在低于其(qi)溫度時形成的(de)裂紋。通俗地(di)說，冷裂是(shi)鑄件冷卻到時，作(zuo)用在(zai)鑄件上的超(chao)過鑄件(jian)本身或(huo)所允許的而產生(sheng)的。冷裂多在鑄件上出現(xian)，表(biao)面有(you)輕(qing)微的(de)氧化;而熱裂通常認為(wei)是(shi)在合金凝固過程中產(chan)生的(de)，由于型壁的(de)傳熱作(zuo)用，鑄件總是(shi)從(cong)表(biao)面開始凝固的(de)。當(dang)鑄件表(biao)面出現(xian)大量的(de)枝品并成完整(zheng)的時，鑄件就(jiu)會(hui)出現收縮(suo)(suo)(常以(yi)線收縮(suo)(suo)表示(shi))。但此時枝晶(jing)之間(jian)還(huan)存(cun)在一層尚未(wei)凝(ning)固的液體金屬薄(bo)膜()，如(ru)果鑄(zhu)件的(de)收縮不受任何阻礙，那么枝晶層不受力的(de)作用，可以自由收縮，也(ye)就不會出現。當枝晶層的(de)收縮(suo)受(shou)到阻礙時，不(bu)能自由(you)收縮(suo)或受(shou)到的作用，就會出現，這(zhe)時枝晶間的(de)液(ye)膜(mo)將受到(dao)拉伸的(de)作用而變形。當拉應(ying)力(li)超過(guo)液(ye)膜(mo)的(de)時，枝晶間就會被(bei)拉(la)開。但是被(bei)拉(la)裂的(de)還(huan)存在一(yi)些，如果液(ye)(ye)膜(mo)被拉開(kai)的(de)速度很慢，且(qie)周圍有足(zu)夠的(de)液(ye)(ye)體并(bing)及時拉裂(lie)處，那么拉裂(lie)處將(jiang)得到填(tian)補和“愈合”，鑄件不(bu)會出現。如果拉裂(lie)處不能(neng)重新(xin)“愈合”，鑄件就會(hui)出現熱(re)裂(lie)紋。熱(re)裂(lie)處表(biao)面被強烈氧化，呈現無(wu)的或(huo)。

二、影(ying)響裂(lie)紋產生的(de)主要因素

對(dui)于同一(yi)種合金，輪轂是否，往往取(qu)決于(yu)輪轂結構、工藝參數和模(mo)具溫度等因(yin)素(su)。

1.輪(lun)轂(gu)結構設計不當對輪(lun)轂(gu)裂(lie)紋的影響

(1)內不(bu)當，是輪(lun)轂產生熱(re)裂紋最普遍的原因，因為輪(lun)轂在冷卻(que)時(shi)處會產生很大(da)的應力(li)。在內圓角小的部位，即使補(bu)縮(suo)良(liang)好(hao)不出(chu)現縮(suo)裂(lie)，也會產生熱(re)裂(lie)。

(2)輪轂驟然(ran)改變，會導致快慢不一，即(ji)使(shi)補縮良好(hao)也(ye)會產(chan)生(sheng)較大應(ying)力，使(shi)輪(lun)轂凝固后出現(xian)裂(lie)口或裂(lie)紋。

2.工(gong)藝參數不合理對(dui)輪轂(gu)裂紋(wen)的影響

在低壓鑄(zhu)造中，由于(yu)過(guo)長，或升(sheng)液管(guan)過(guo)長造(zao)(zao)成升(sheng)液管(guan)內(nei)液體出(chu)現(xian)凝(ning)固，在輪轂(gu)鑄件(jian)頂出(chu)時承受(shou)一定的(de)拉力，從而造(zao)(zao)成輪轂(gu)產(chan)生冷裂(lie)。因此設計合理的(de)保壓時間和(he)升(sheng)液系統，對(dui)減少輪轂(gu)在頂出(chu)時造(zao)(zao)成的(de)開裂(lie)有十分重要的(de)意義。

3.具(ju)溫度對輪轂裂紋的影響

低(di)壓鑄造的(de)模具溫度決(jue)定合金液的(de)凝固方式(shi)，并直接影(ying)響鑄件(jian)的(de)內部和表面，是(shi)鑄(zhu)件產生及變形(xing)等諸多缺陷的主(zhu)要原因之(zhi)一，同時對生(sheng)產(chan)率(lv)也(ye)有很(hen)大的影(ying)響。模具溫度隨著(zhu)鑄件(jian)、壓(ya)鑄(zhu)周期(qi)、壓(ya)鑄(zhu)溫度及模具等的變化(hua)而改變。

從(cong)傳熱學(xue)角度來看，提高模具溫(wen)度可降(jiang)低與(yu)模(mo)具之間的(de)換熱強度，延長了流動時(shi)間。也有研究表明，提高模(mo)具溫度還略(lve)能降低金屬液與(yu)之間的。隨(sui)著模具(ju)溫度的(de)增加，時間(jian)略(lve)減(jian)少，即隨著模具(ju)(ju)溫(wen)度(du)的(de)升(sheng)高而增加。因此模具(ju)(ju)溫(wen)度(du)的(de)適(shi)當升(sheng)高有利(li)于應力(li)的(de)減小，如(ru)果模具(ju)(ju)溫(wen)度(du)過(guo)低，鑄(zhu)件(jian)在金屬型中冷卻過(guo)快，鑄(zhu)件(jian)各部分之間的(de)凝固(gu)速(su)度(du)不同，會(hui)使(shi)內鑄件的冷卻不均勻，產(chan)生和(he)變形，結(jie)果導致(zhi)在(zai)鑄件上產生熱(re)裂及較大的和殘余(yu)變形，坦較高的摸具溫度不利于得到細小的組織，容易吸氣和(he)收(shou)縮，使鑄(zhu)件產生、和等缺陷的機會增加。為將這(zhe)一(yi)矛盾統一(yi)化，可在不出(chu)現的情況下，適當(dang)提高模具溫度。

三、改進措施

(1)合(he)理設計升液(ye)(ye)系統由于(yu)保(bao)壓(ya)時間過(guo)長，或升液(ye)(ye)管過(guo)長造成升液(ye)(ye)管內液(ye)(ye)體出現凝固(gu)，使輪(lun)轂鑄件在頂出時承(cheng)受(shou)一定的拉力(li)，從(cong)而造成輪(lun)轂產生冷(leng)裂(lie)，因此設計合(he)理的升液(ye)(ye)系統對減(jian)少裂(lie)紋傾向具有十分重(zhong)要的意(yi)義。升液(ye)(ye)系統是指(zhi)澆(jiao)注時液(ye)(ye)態金屬由進(jin)入的通道，包括升液(ye)管、保溫套(tao)和鑄件(jian)澆注系統。這幾部分的尺寸直接(jie)影響坩堝內(nei)液(ye)面(mian)到鑄件(jian)內(nei)之間的距(ju)離(li)。這段(duan)距(ju)離(li)越長，則澆(jiao)注(zhu)時液(ye)(ye)態金(jin)屬通(tong)過這段(duan)距(ju)離(li)時降溫越快，極易造成升液(ye)(ye)管通(tong)道早期凝(ning)同。因(yin)此應(ying)(ying)注(zhu)意:①縮短坩(gan)堝(guo)內(nei)液(ye)(ye)面到(dao)(dao)鑄件內(nei)澆(jiao)口之間的距(ju)離(li)。這段(duan)距(ju)離(li)涉及到(dao)(dao)設備、工(gong)藝、模具等(deng)幾(ji)個方面，所以(yi)要綜合(he)考慮，應(ying)(ying)以(yi)減短這段(duan)距(ju)離(li)為宜。②改進保溫套(tao)。適當加大(da)保溫套(tao)，以(yi)便擴大;采用保溫(wen)性能好(hao)的材料(liao)作保溫(wen)套，如。③升液管適當加大(da)。為防(fang)止升液管早(zao)期(qi)凝固，應適當加大(da)升液管的直徑。

(2)設計合(he)理的(de)輪轂(gu)(gu)結(jie)構任進行(xing)輪轂(gu)(gu)結(jie)構設計時(shi)，應避免(mian)尖角結(jie)構和截(jie)面的(de)驟然改變，宜(yi)采用圓角或厚度均勻的(de)結(jie)構。

(3)在不(bu)出現(xian)鑄造缺(que)陷的情況下，適當提高模具(ju)溫(wen)度。