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鋁合金鑄造技術分析

   日期:2011-10-17     瀏覽:1556    評論:0    
核心提示:鑄鋁是以熔融狀態的鋁,澆注進模具內,經冷卻形成所需要形狀鋁件的一種工藝方法。鑄鋁所用的鋁,稱為鑄造鋁合金。
鋁的密度小,塑性高,具有優良的電性能和熱性能,表面有致密的氧化膜保護,抗腐蝕性能好。鋁在地殼中的蘊藏量大,據統計,地殼中鐵占4.7%(質量分數,下同),鋁占7.5%。目前鋁已經成為非鐵金屬中生產量最大的金屬。

 

鑄造鋁合金是在純鋁的基礎上加入其他金屬或非金屬元素,不僅能保持純鋁的基本性能,而且由于合金化及熱處理的作用,使鋁合金具有良好的綜合性能。鋁及鋁合金在工業上占有重要的地位,大量用于軍事、工業、農業和交通運輸等領域,也廣泛用作建筑結構材料、家庭生活用具和體育用品等。

在這類合金中Si是主要合金化元素,Si改善合金的流動性,降低熱裂傾向,減少疏松,提高氣密性。這類合金具有好的耐腐蝕性能和中等的機加工性能,具有中等的強度和硬度,但塑性較低。按合金中的Si含量多少,該系合金可分為共晶鋁硅合金(ZL102、YL102、ZL108、YL108和ZL109)、過共晶鋁硅合金(ZL1l7和YL1l7)和亞共晶鋁硅合金(其余合金。

ZLI02是典型的二元共晶鋁硅合金,合金中Si的質量分數為10%~13%,該合金具有優良的鑄造性能,但力學性能和切削加工性能較差。為了改善ZL102合金的室溫和高溫力學性能,加入一定量的Mg,Cu和Mn,成為ZL108合金,使熱膨脹系數小,耐磨性能提高。ZL109也是共晶鋁硅合金,與ZL108合金相比,降低了Cu含量,提高了Mg含量,并且用Ni代替Mn,合金具有更好的耐熱性。ZL108和ZL109合金廣泛地用做內燃機的活塞。YL102和YL108主要用作壓鑄合金。

亞共晶鋁硅合金中屬Al-Si-Mg系的合金有ZL101、ZL101A、ZL104、YL104、ZL114A、ZLl15和ZL1l6。這類合金在成分上的主要區別是:ZL104合金加入了Mn,ZL115合金加入了Zn和他,ZL1l6合金加入了Ti和Be,ZL101A和ZL114A合金是用高純度的精鋁作原材料,減少雜質含量。這類合金具有良好的鑄造性能,中等的力學性能和良好的抗腐蝕性能,在工業中應用廣泛。屬于Al-Si-Cu系的合金有ZL105、ZL105A、ZL106、ZL11O、ZL111、ZL107、YL112和YL113。前五個合金含有Mg,后三個合金無Mg,但Cu含量偏高。此外在ZLI06和ZL111合金中還加入了少量的Mn和TicZL110合金的Cu含量高,Mg含量低。Al-Si-Cu系合金具有良好的鑄造性能,中等的力學性能,抗腐蝕性能與Al-Si-Mg系合金相比較差,YL112和YL113合金主要用作壓鑄合金,其他合金用于砂型鑄造、金屬型鑄造和精密鑄造等。

過共晶鋁硅合金中Si的質量分數一般超過15%。美國的390.0合金、德國的KS281合金和我國的YL117合金中Si的質量分數為18%左右;我國的ZL117合金、德國的KS280合金中Si的質量分數為21%左右;德國的KS282合金中Si的質量分數為24%左右。這類合金隨著Si含量的增加,密度減小,熱膨脹系數降低,硬度、耐磨性和體積穩定性相應提高,主要用作活塞材料,其主要缺點是難于機加工,對刀具的要求嚴格。

  鑄鋁:

 

  是一種將純鋁或鋁合金錠按標準的成份比例配制后,經過人工加熱將其變成鋁合金液體或熔融狀態后再通過專業的模具或相應工藝將鋁液或熔融狀態的鋁合金澆注進型腔,經冷卻形成所需要形狀鋁件的一種工藝方法。

 

  鑄鋁所用的鋁稱為:鑄造鋁合金。

 

  常用的鑄鋁方法有:砂鑄,壓鑄,低壓鑄造,精密鑄造,永久模鑄造等。

 
標簽: 鑄鋁 鋁合金
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