鑄造鋁合金是以熔融金屬充填鑄型，獲得各種 形狀零件毛坯的鋁合金。具有密度小， 比強(qiáng)度較高，抗蝕性和鑄造工藝性好， 受零件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)限制小等優(yōu)點(diǎn)。分為 Al-Si和Al-Si-Mg-Cu為基的中等強(qiáng) 度合金；Al-Cu為基的高度度合金；Al-Mg為基的耐蝕合金；Al-Re為基 的熱強(qiáng)合金。大多數(shù)需要進(jìn)行熱處理 以達(dá)到強(qiáng)化合金、消除鑄件內(nèi)應(yīng)力、穩(wěn) 定籌備和零件尺寸等目的。用于制造梁、 燃汽輪葉片、泵體、掛架、輪轂、進(jìn)氣 唇口和發(fā)動(dòng)機(jī)的機(jī)匣等。還用于制造 汽車的氣缸蓋、變速箱和活塞，儀器儀 表的殼體和增壓器泵體等零件。
- 中文名
- 鑄造鋁合金
- 外文名
- casting aluminium alloy
- 分類依據(jù)
- 合金元素差異
- 缺 陷
- 氧化夾渣、氣孔氣泡等
- 學(xué) 科
- 金屬材料
- 應(yīng) 用
- 航空工業(yè)和民用工業(yè)
目錄
- 1 介紹
- 2 應(yīng)用
- 3 分類
- ? 鋁-硅系合金
- ? 鋁銅系合金
- ? 鋁鎂系合金
- ? 鋁鋅系合金
- 4 成分與性能
- 5 鋁合金精煉技術(shù)
介紹
編輯 播報(bào)
采用鑄造工藝直接獲得所需零件所使用的鋁合金。要求它有理想的鑄造性：良好的流動(dòng)性，較小的收縮、熱裂及冷裂傾向性，較小的偏析和吸氣性。鑄造鋁合金的元素含量一般高于相應(yīng)變形鋁合金的，多數(shù)合金接近共晶成分。
1905～1925年，歐美國(guó)家在研究鋁合金相圖的基礎(chǔ)上開展了工業(yè)鋁合金的研究。較初研究了鋁-鎳合金，但其鑄造性能不佳，因此鎳未能成為主要強(qiáng)化元素。其后研究了在鋁中加入銅、鎂、錳、硅等元素，獲得了較為理想的性能，因而發(fā)展了一些二元及多元的鑄造鋁合金，其中有名的硅鋁明合金在1920年前后用于工業(yè)。 [1]
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合金系
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牌號(hào)
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主要元素/%
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鑄造
方法①
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狀
態(tài)②
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力學(xué)性能（較小值）
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Si
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Cu
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Mg
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Zn
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Mn
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其他
|
Al
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σb
/MPa
|
δ
/%
|
HB
/MPa
|
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鋁-硅
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ZL101
|
6.5～7.5
|
-
|
0.25～0.45
|
-
|
-
|
-
|
余量
|
SB，RB，
KB
|
T6
|
222
|
1
|
700
|
|
ZL102
|
10.0～13.0
|
-
|
-
|
-
|
-
|
Ti
0.08～0.20
|
余量
|
SB，RB
KB
|
T6
|
271
|
1
|
900
|
|
ZL108
|
11.0～13.0
|
1.0～2.0
|
0.4～1.0
|
-
|
0. 3～0. 9
|
|
余量
|
J
|
T6
|
251
|
-
|
990
|
|
鋁-銅
|
ZL201
|
-
|
4.5～5.3
|
-
|
-
|
0.6～1.0
|
Ti
0.15～0.25
|
余量
|
S，j
R，K
|
T5
|
330
|
4
|
900
|
|
ZL207
|
1.6～2.0
|
3.0～3.4
|
0. 15～0. 25
|
-
|
0.9～1.2
|
Ni0.25
Zr0.20
|
余量
|
S
|
T1
|
153
|
-
|
750
|
|
鋁-鎂
|
ZL301
|
-
|
-
|
9.5～11.0
|
-
|
-
|
-
|
余量
|
S，j
R
|
T4
|
280
|
9
|
600
|
|
ZL303
|
0.8～1.3
|
-
|
4.5～5.5
|
-
|
0.1～0.4
|
-
|
余量
|
S，j
R，K
|
F
|
143
|
1
|
550
|
|
鋁-鋅
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ZL401
|
6.0～8.0
|
-
|
0.1～0.3
|
9.0～13.0
|
-
|
-
|
余量
|
S，R
K
|
T1
|
192
|
2
|
800
|
①鑄造方法中：S—沙模鑄造；j—金屬模鑄造；R—熔模鑄造；K—殼型鑄造；B—變質(zhì)處理；
②合金狀態(tài)中：F—鑄態(tài)；T1—自然時(shí)效；T4—固溶處理加自然時(shí)效；T5—固溶處理加不完全人工時(shí)效；T6—固溶處理加完全人工時(shí)效。 [3]
鋁合金精煉技術(shù)
編輯 播報(bào)
鋁合金精煉主要是去除合金液中的氣體和非金屬夾雜物。鋁合金中的氣體主要是氫（占85%以上），夾雜物主要是氧化鋁。由于氫在液態(tài)和固態(tài)鋁合金中的飽和溶解度相差近20倍，在鋁合金凝固過(guò)程中極易析出氫，使鑄件產(chǎn)生小孔。夾雜物和氣體是相互作用的，在工業(yè)純鋁中每100 g鋁合金液中氫含量高于0.1 m L時(shí)，就會(huì)出現(xiàn)氣孔，而在高純鋁中每100 g鋁合金液中含氫量高達(dá)0.4 m L時(shí)，才會(huì)出現(xiàn)氣孔�？梢�(jiàn)除氣必須除渣，而除渣是除氣的基礎(chǔ)。
鋁合金常用的精煉劑是六氯乙烷或氯鹽，這種精煉劑除氣和除渣效果非常好，但不利于環(huán)保，正在逐步被無(wú)害精煉劑取代。國(guó)內(nèi)外研究者開發(fā)了兩類有效的精煉方法，即旋轉(zhuǎn)葉輪法（RID法）和噴射熔劑法（FI法）。旋轉(zhuǎn)葉輪法（RID法）是往合金液中通惰性氣體，通過(guò)葉輪旋轉(zhuǎn)切割將大氣泡打碎成直徑約為0.5 m m的小氣泡，它們均勻分布于合金液中，緩緩上升，可提高除氣效果；熔劑噴射法（FI法）是將粉狀熔劑以惰性氣體作載體均勻噴入合金液，增加熔劑與合金液接觸面積，增強(qiáng)除渣作用，同時(shí)熔劑改變氣泡與合金液界面的性質(zhì)，提高惰性氣體的除氫效果。目前，效果比較好的精煉方法是將上述兩種方法結(jié)合起來(lái)使用，即旋轉(zhuǎn)噴吹法，在旋轉(zhuǎn)葉輪法的基礎(chǔ)上，往合金液中噴粉狀熔劑。
