鋁合金(jīn)鑄造是以熔融金屬充(chōng)填鑄型,獲得各種 形(xíng)狀零件毛坯的鋁合金。具有低密度, 比強度較高,抗蝕性和鑄造工藝性好, 受零件結構設計(jì)限製小等優點。現代鋁合(hé)金鑄造按主要加入的元素可(kě)分為4個係列,即:鋁矽係、鋁銅係、鋁鎂係及鋁鋅係。對這(zhè)4個係列,各國(guó)都有相應(yīng)的合金和合金牌號的標記。
![鋁(lǚ)合金(jīn)鑄(zhù)造](http://memberpic.114my.com.cn/0387021/uploadfile/image/20221124/20221124142158_147690038.jpg)
1、鋁-矽係合金
通常(cháng)矽含量為4%~13%,又稱“矽鋁明”合金。鑄造性能最佳,裂紋(wén)傾向性極(jí)小,收縮率低,有很好的耐蝕性和氣密性以及足夠的力學性能和焊接(jiē)性能。此係合金在工業上的應(yīng)用雖較鋁-銅係合(hé)金晚些,但於1920年發現可進行變質處理後(hòu),使該係合金(jīn)的組織和性能得到改善,拓寬了使(shǐ)用範圍,在用量上幾乎占鑄造鋁合金的50%。
鋁矽係合金可(kě)分為共晶型、亞共晶(jīng)型、過共晶(jīng)型和添加銅、鎂、錳等複雜的共晶合金。ZL102合金為典型(xíng)的二元共晶合金,共晶溫度為(wéi)577℃,共晶成分為12.6%Si,共晶溫度下(xià)α固溶體中溶解1.6%Si,室溫下溶解約0.05%Si;β相為鋁溶於矽中的固(gù)溶體,其溶解度極小,因而共(gòng)晶組織為α+Si兩相組成(chéng)。
多元合金的組織中,除α和矽外,還有(yǒu)θ(CuAl2)、W (AlxMg5Si4)等相(見鋁(lǚ)合金的相)。含銅的鋁矽合金可熱處理強化,但耐蝕性差。合金中矽(guī)相的形狀(zhuàng)對強度和塑性有顯著的影響,通過變質處理(在熔體中加入鈉或銻),使矽相球化,合金的組織和性能得以改善。過共晶合金(jīn)中的粗大初晶矽有害於力學性能和切削性能,常(cháng)加入磷,形成AlP化合物,使初晶矽細化,減少其有害影響。
2、鋁(lǚ)銅係(xì)合金(jīn)
是最早出現的工業鑄造鋁合金。該係合金有高的強度(dù)和熱穩定性,但鑄造性和耐蝕性差。銅含量一般低於銅在鋁中的溶解度極限(5.85%),平衡組織中無共晶體,非平衡(héng)條件下,可(kě)能出現少量共晶體,經固溶處理,使固溶(róng)體過飽和,可獲得時效強化效(xiào)果。合金中加入錳、鈦可使晶粒細化,能補充強化和改善耐蝕性(xìng)。
3、鋁(lǚ)鎂係合金
該係合金強度高(gāo),耐蝕(shí)性(xìng)最佳,密(mì)度小,有較好的氣密性。鋁(lǚ)鎂二元鑄造合金,鎂含量高達11.5%,多元合金中的鎂含量(liàng)一般為5%左右。合金的組織為α+β(Mg5Al8)相組成,熱(rè)處(chù)理的強化效果不明顯,主要為固溶強(qiáng)化。β(Mg5Al8)相沿晶(jīng)界呈網狀析出時,抗蝕性和力學性能變壞。為防(fáng)止β(Mg5Al8)相沿晶界析出,多在固溶狀態(tài)下(xià)使用。合金中加入矽和錳能改善合(hé)金的流動性。
4、鋁鋅係合金
該係合金在鑄造狀態就具備淬火組織特征,不進行熱處理就可(kě)獲得高的強度,但合金的密度大,不適宜製作飛機零件。該(gāi)合金係是在矽鋁明合(hé)金的基礎上加鋅而(ér)成,因此亦稱“鋅矽(guī)鋁(lǚ)明”合金。