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铸造铝合金的种类及简介

作者: 发布时间:2024-03-11 点击:399


铸造铝合金有不同种类,性能和用途。铸造铝合金主要分为Al-Si系、Al-Cu系、Al-Mg系等,其中Al-Si系铝合金占据整个铝铸件的80%~90%。
Al-Si合金的铸造特性优越,但其强度和延展性较低。经过热处理后,可以提高其强度,尤其是延展性。通常在Al-Si合金中添加Mg、Cu等合金元素,通过热处理可以显著提高其力学性能。Al-Si合金可用于制造发动机缸体、缸盖、仪表外壳等产品。
②铝铜合金的室温和高温力学性能优良,切削表现,加工后表面光滑,具有耐热的铜相,熔铸过程简单;然而铸造性欠佳(属于固溶体型合金),铜相与基体(铝相)之间的电子电位差较大,抗蚀能力不佳,密度较高。铝铜合金可用于承受重要的静载荷和动载荷的零件,可在300℃以下工作,如发动机叶片。在铝铜合金中,可以掺入过渡族元素,形成具有耐热性的铝合金。
Al-Mg合金密度较低,强度较高,耐腐蚀性优良。然而其铸造性较差,常用于制造需要承受冲击负荷或在腐蚀环境下运作的零部件,例如飞机起落架、船用舷窗以及氨泵壳体等零件。
铝合金的铸造
①铝是一种活泼的金属元素,在熔化状态下容易被氧化和吸收气体。所生成的氧化铝Al2 O3具有较高的熔点(2 050℃),密度略高于液态铝,呈现为固态夹杂物,在悬浮的铝液中难以去除,容易在铸件中形成夹渣。在冷却过程中,熔化的铝液因为表面结晶的Al2 O3薄膜而受阻,导致在铸件中产生大量的针孔,影响了铸件的密实度和力学性能。为了避免氧化和气体吸收,通常会使用熔点较低的熔剂(比如NaCl、KCl、Na3AlF6等)将铝液与空气隔离,以尽量减少搅拌,并在熔炼结束阶段对铝液进行除气处理。精炼过程是通过向铝液中通入氯气或加入六氯乙烷、氯化锌等物质的方式,产生Cl2、HCl等气泡,使溶解在铝液中的氢气沿气泡析出。在气泡浮到液面上的过程中,将铝液中的气体和Al2 O3夹杂物一同带出,使铝液得到净化。
②铝合金的热处理通常可分为三个主要类别。首先是细化处理,旨在细化α(Al)固溶体合金的晶粒,常用于Al-Cu系、Al-Mg系等合金,添加中间合金如钛、锆、硼等。其次是共晶处理,用于调整共晶组织,常见于Al-Si共晶合金,添加如钠盐或Al-Sr等中间合金。是组织改良处理或消除易熔杂质,例如添加铍、锰等以改善粗大的富铁相。热处理通常在精炼后进行。