当前铝合金压铸技术不断发展，越来越多的受力零件采用了铝合金压铸生产，因此大多数需方都对铝合金压铸件提出了抗拉强度等力学性能的要求。作为供方要提供优质，可靠的产品则必需准确地把握住影响（或说左右）这个质量指标的因素。才能以合理的生产成本完成合同的各项要求。并在不断积累的基础上逐步提高产品的档次，不断开发出新的产品。但目前有些企业的生产还带有一定的盲目性，甚至有的因为这个质量指标不合格发生批量性报废，使生产陷于被动。
市场上五花八门的铝合金压铸件除了合金种类不一样以外，其大小、复杂程度和壁厚的均匀度也千差万别，但涉及铝合金压铸件力学性能的主要因素都不外乎设备（铝合金压铸机），模具，和工艺参数。因笔者在以往的文章里曾对上述因素有所探讨，而且逐一地剖析每个铝合金压铸件既不可能也不必要，所以本文仅就力学性能试棒（特定铝合金压铸件）作一些粗浅分析。
图一是一模四腔，两根扁形，两根圆形的试棒。某试验曾用40组工艺参数铝合金压铸了合金YZALSI12的试棒。从扁形、圆形试棒（各1200根）的抗拉强度和伸长率值，以及试棒断口的结晶组织照片，我们看出：
一．扁试棒的抗拉强度大部份高于圆试棒的抗拉强度。
40组中有代表性的4组试棒的抗拉强度如表一所示。
除少数情况外，同一工艺参数下大多数扁试棒的抗拉强度都略高于圆试棒的，因此建议通常情况下以采用扁试棒为宜。（某些大型铝合金压铸件要求以试棒的力学性能作为产品交付依据。）
二．调整工艺参数可以改变力学性能。
表一所列的290.9MPa和210.8MPa都是合金YZALSI12的抗拉强度。上下差了80MPa,如此之多，只是因为选用了两组不同的工艺参数。
获得高抗拉强度的第36组工艺参数：压射比压=100MPa, 模具温度=140℃,合金温度=720℃, 内浇口厚度=2.5mm,充型速度为22.8米 / 秒（其他从略）。这一组参数中的模具温度低，合金温度高（二者之间温差约 580。℃）又用了高的压射比压，形成了良好的激冷条件，加之内浇口厚，浇口处温度较高，导致该处合金凝固较晚，有利于实现充分的二次充型（或称为补压）。也就是在铝合金压铸件凝固前能继续进行排渣，补缩，把气孔压缩等等。同时高的压射比压在补压过程中缓慢地挤压合金，使正在冷凝的合金内部结晶产生滑移，细化了组织，所以提高了抗拉强度和伸长率。
而第6组工艺参数：模具温度=263℃。合金温度=640℃，二者之间温差小，激冷效果欠佳。加上内浇口厚度=1.15mm。（其他从略），不能充分地进行二次充型，所以抗拉强度低。
由此可见，同一种材料，同一个铝合金压铸件，只要选好工艺参数就能最大限度地发挥材料的性能，获得理想的力学性能。
三．结晶组织和激冷层对力学性能的影响。
基于铝合金压铸的工艺特点,高压射比压能使合金液和铝合金压铸模表面贴合得十分紧密。无论采用哪组工艺参数在铝合金压铸件表面都形成了比其中心部份组织緻密的激冷层。图二是试棒断口处的金相照片。
A1 第36组试棒断口中心的金相照片 A2 第36组试棒断口激冷层的金相照片
B1 第6组试棒断口中心的金相照片 B2 第6组试棒断口激冷层的金相照片
A1，A2是高抗拉强度 (290.5 MPa ) 试棒断口的金相照片。A1——，中心部份的树枝状结晶比较细。A2——，边缘的激冷层比较厚且緻密。
B1，B2是低抗拉强度(209.8 MPa )试棒断口的金相照片。B1——中心部份的树枝状结晶比较粗大。，B2——边缘的激冷层比较薄，緻密度低于第36组的。
从两组金相照片中看到：中心部份的结晶组织对强度的影响较大。笔者还曾参与测定过400根从不同铝合金压铸件上切取的试棒的力学性能，测出凡壁厚大于六毫米的铝合金压铸件的抗拉强度都比较低。这也说明铝合金压铸件中心部份的结晶组织对强度的影响较大。
緻密的激冷层的确是铝合金压铸工艺赋予铝合金压铸件的一大长处。但激冷层在整个断口上所佔的面积有限，（根据对大量铝合金压铸件和上述试棒的观测）当铝合金压铸件壁厚为二到三毫米时。表面的激冷层厚度（两侧之和）也只占铝合金压铸件壁厚的十分之一到二。所以它对抗拉强度的影响较小。实践证明忽略或夸大激冷层的作用都是片面的。
激冷层可以解释相同条件下，两种形状试棒性能不相同的现象。经测定扁试棒的断口表面周长和断口面积之比为0.866,比圆试棒的0.666大，也即扁试棒激冷层在断口面积中所佔比例大。所以同一工艺参数下大多数扁试棒的抗拉强度都略高于圆试棒的。
四．常见的冶金缺陷严重影响力学性能。
在两千多根试棒的断口中，出现的冶金缺陷主要是氧化皮，夹渣，冷隔，气孔和缩孔（即本文指的常见冶金缺陷）。
1．氧化皮和夹渣：当它们出现在试棒断口的边缘时影响最为严重，理由不完全是破坏了激冷层，更大程度上是它起了撕裂口的作用。例如某扁试棒边缘有1×3 mm2的氧化皮，仅佔断口面积或表面激冷层长度的百分之十左右。按其在试棒断口上所佔的面积计算。抗拉强度不应当降低太多，事实上却是下降了百分之二十三。试验中夹渣也造成了类似的结果。
为了消除氧化皮和夹渣（1）一定要十分认真地进行合金液的精炼和除渣工作；（2）舀取合金液和浇注时，尽量防止把氧化皮倒入压室。尽力保持保温炉内合金液面的完整，防止合金液氧化；（3）及时清理掉压室和型腔内有机涂料的沉积物和积炭。
2．冷隔：铝合金很活泼，当工艺参数或人工操作不适当时，铝合金液很容易氧化，熔点高于铝合金的氧化铝在铝合金压铸件里形成冷隔，破坏了铝合金压铸件的内部组织，如果冷隔是穿透性的，则破坏了铝合金压铸件结构的完整性，因此对力学性能的影响最大。
3．气孔：铝合金压铸件内的气孔孔壁一般比较光滑平整，气孔大多数都在铝合金压铸件的内部，只要不在表皮附近，且其直徑1毫米左右，或与边缘距离大于1毫米。它对抗拉强度的影晌就不大。但气孔是因高压留在铸件内部的。所以一经受热就会膨胀。影响更为严重。
铝合金压铸工艺的快速充型，使型腔中的气体很难排净。所以具有抛物线压射系统的铝合金压铸机倍受欢迎，因为这种铝合金压铸机能减少从压室进入型腔的气体量。笔者曾对型腔抽真空达到2.67 kPa（一个大气压是100kPa），所压出的铝合金压铸件仍有极少量的气孔。实践证明完全避免铝合金压铸件气孔是不可能的。只有通过精心设计的浇，排系统，把握好合金液的流态等等才可以有针对性地消除重要部位的气孔。
4．缩孔：为得到高的充型速度满足成形的要求，铝合金压铸件的内浇口较薄（相对于其他铸造而言）。 在冷凝过程中，因内浇口先於铸件凝固，铝合金压铸件的某些结构或厚壁处得不到良好的补缩于是形成缩孔。有缩孔就相当于减小了铝合金压铸件的受力面积，无疑大大降低了铝合金压铸件力学性能。通过协调（1）铸件图设计；（2）铝合金压铸模设计；（3）铝合金压铸工艺设定来解决。尤其是从铝合金压铸工艺上针对缩孔的大小和出现的位置采取措施。一般易于解决。
大量的事实告诉人们：上述常见冶金缺陷发生在铝合金压铸件内部对力学性能的影晌比处在表皮附近的影响小。藏而不露的缺陷比暴露的缺陷影响小。所以在设计铸件图时，应充分利用铝合金压铸具有尺寸精度高，表面光洁度好的这一优势，尽量减少铝合金压铸件的加工余量，尽量把所有型面和孔都铝合金压铸出来。一方面防止皮下缺陷暴露出来，另一方面可节省机加工成本。
总之，要得到力学性能合格的铝合金压铸件，必须选定合理的工艺参数，并要严格控制它们。而工艺参数的实现要靠铝合金压铸机，铝合金压铸模，和诸多相关参数的设定等等。为此建议：首先努力学习相关的基础理论，掌握所使用设备的性能和合金材料的特点，同时注意积累和分析生产经验，彻底弄清铝合金压铸件缺陷产生的原因，影响及其消除。让铝合金压铸生产尽快地走进自由王国。
中国模具行业发展迅猛，1996年至2004模具产量年平均增长率14%，2003年压铸模当年产值为38亿元。目前，中国国内模具对市场的满足率仅为80%左右，其中以中低档模具为主，大型、复杂的精密模具，在生产技术、模具质量和寿命以及生产能力方面均不能满足国民经济发展的需要。研究及发展方向汽车、摩托车工业以及汽车附件的消耗和配套产品的需求，为压铸件生产提供了一个广阔的市场，压铸铝合金在汽车上的应用也将不断扩大。
