鋁合金清洗泵廣泛應(yīng)用于化工廠、熱電廠、糖廠、造紙廠等。在工作過程中，它需要承受巨大的摩擦力，因此，生產(chǎn)上通常都要求它具有高的硬度和高的耐磨性。采用傳統(tǒng)加熱設(shè)備進(jìn)行熱處理，鋁合金清洗泵易發(fā)生早期斷裂失效缺陷。經(jīng)分析其原因，發(fā)現(xiàn)采用高頻淬火電源進(jìn)行熱處理，效果良好。

某壓鑄鋁合金清洗泵發(fā)生早期斷裂失效，斷裂位置在泵腔壁外側(cè)處，壁厚為3.70mm，內(nèi)徑為直徑14.40mm，材料為YZA1Si11Cu2鋁合金。

斷口裂紋源一般在應(yīng)力集中和材料缺陷重合的材料薄弱處。SEM電鏡觀察發(fā)現(xiàn)，清洗泵腔壁斷裂的裂紋源發(fā)生于泵腔內(nèi)的階梯尖角處。從缸體受力分析，這里是應(yīng)力集中處；檢驗發(fā)現(xiàn)，這里又是孔洞疏松缺陷集中處。

金相觀察分析發(fā)現(xiàn)，其金相組織主要是針狀共晶+少量Si＋少量A12CuMg+少量A19Fe2Si2。針狀共晶的平衡組織為粗大針狀共晶硅，分布于鋁基體上，這種組織其力學(xué)性能很差，容易導(dǎo)致裂紋產(chǎn)生和擴(kuò)展；另一方面，對大多數(shù)鋁合金而言，鐵是有害雜質(zhì)，鐵在合金中成為不溶于合金的脆性相，呈針片狀鐵相，并使合金的力學(xué)性能及耐蝕性能變壞。A19Fe2Si2針狀相使合金的強度和伸長率較大下降，這也是裂紋發(fā)生并迅速擴(kuò)展的原因之一。

導(dǎo)致清洗泵腔體脆斷早期失效的主要原因是斷裂部位是階梯尖角應(yīng)力集中處，并且該處材料存在明顯孔洞縮松嚴(yán)重缺陷；材料金相組織呈粗大針狀脆性組織相，并且存在有害脆性相A19Fe2Si2，從而加速裂紋萌生和迅速擴(kuò)展，導(dǎo)致零件突發(fā)早期脆斷失效。

防止措施和工藝改進(jìn)如下：

（1）嚴(yán)格控制鑄造工藝壓鑄溫度和凝固速度，以使鑄件材質(zhì)均勻，防止孔洞和疏松缺陷產(chǎn)生。

（2）采用高頻淬火電源進(jìn)行290-300℃的低溫回火熱處理，然后空冷，進(jìn)而改善零件塑性，降低內(nèi)應(yīng)力，提高尺寸穩(wěn)定性。

采用改進(jìn)工藝措施生產(chǎn)的鋁合金清洗泵達(dá)到了技術(shù)條件要求，未出現(xiàn)斷裂事故，質(zhì)量穩(wěn)定，而且使用壽命和工作性能都有了很大的提高。更好的是此工藝適合大批量大規(guī)模生產(chǎn)，可以顯著提高工人的生產(chǎn)效率，從而達(dá)到降低生產(chǎn)成本的目的。