[技术]铸造铝合金概述
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2013-3-9 18:06:28 来源:网络 字体:大 中 小『术语简释』『行情讨论』『走势图』 |
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铝是有色金属中最常用的金属,纯铝具有优良的导热性、导电性、耐腐蚀性,还具有密度低、铸造性能好、易于加工等优点,但因其强度较低,不能用做结构材料。以铝为基加入各种合金元素组成各种作为结构材料的铝合金,大大改善了纯铝的性能,铝合金被大量应用在航空、航天、交通运输、船舶、电器、建筑等行业。
工业纯铝的密度为2.72g/cm',熔点660.370C,面心立方fcC)晶格,无同素异构转变,特点是:①密度小,熔点低,强度、硬度低,塑性、韧性高;②优良的导电及导热性;③优良的耐腐蚀性,铝和氧的化学亲和力大,在大气中,铝和铝合金表面会很快形成一层致密的氧化膜,防止内部继续氧化。但在碱和盐的水溶液中,氧化膜易破坏,因此,不能用铝及铭合金制作的容器盛放盐和碱溶液;④加工性能好,比强度高,具有较高的塑性仑二30%-50%,必=80%),易于压力加工成型,并有良好的低温性能,纯铝的强度低,an =70MPa,虽经冷变形强化,强度可提高到150- 250MPa,但也不能直接用于制作受力的结构件,而铝合金通过冷成型和热处理,其抗拉强度可达到500-600MPa,相当于低合金钢的强度,比强度高,成为飞机的主要结构材料。其压力加工产品用L表示,后面的顺序号表示杂质含量的多少,工业纯铝:L1-L7妇9.7%-98%),编号越大,纯度越低;高纯铝:L04-LO1白9.996%99.930/o),编号越大,纯度越高。
某些铝合金经热处理后强度显著提高,特别是比强度(0-h /P)很高,是重要的航空材料。铝合金大多为共晶型,除形成有限a固溶体外,还形成金属间化合物,主要分为形变铝合金和铸造铝合金。铸造铭合金按成分中Al以外的主要元素Si. Cu, Mg, Zn分有四大类,即Al-Si系铸造铝合金、Al-Cu系铸造铭合金、Al-Mg系铸造铝合金、Al-Zn系铸造铝合金。铸造铝合金的牌号用ZL加三位数字表示,第一位数字是合金系别,1是Al-Si系合金;2是Al-Cu系合金;3是Al-Mg系合金,4是Al-Zn系合金。第二、第三位数字是合金的顺序号。例如,ZL102表示2号Al-Si系铸造合金。表5-1为铸造铝合金的牌号、合金代号和化学成分。
铸造铝合金的密度比铸铁和铸钢小,而比强度较高。因此,在承受同样载荷条件下采用铝合金铸件,可以减轻结构的重量,故在航空工业及动力机械和运输机械制造中,铝合金铸件得到广泛的应用。
ZL102,称为简单硅铝明,含Si量10%-13%,相当于共晶成分,组织。+Si共晶体,它的最大优点是铸造性能好,此外,密度小,抗蚀性、耐热性、焊接性也相当好,但强度低,用钠盐进行变质处理后抗拉强度也不超过180MPa,这类合金只适用于制造形状复杂但对强度要求不高的铸件,如仪表壳体等。在该合金的基础上加入适当合金元素Cu, Mn, Mg, Ni等元素,发展成能时效强化的铝合金,称为特殊硅铝明,这类合金经淬火时效后形成CuA卜M矫i . A12CuMg强化相,使合金的强度显著地提高,此外,还可进行变质处理来提高其强度。特殊硅铝明具有良好的铸造性和较高的抗蚀性及足够的强度,在工业上应用十分广泛,如ZL108, ZL109是我国目前常用的铸造铝活塞的材料。
铝合金有良好的表面光泽,在大气及淡水中具有良好的耐腐蚀性,故在民用器皿制造中,具有广泛的用途。纯铭在硝酸及醋酸等氧化性酸类介质中具有良好的耐腐蚀性,因此,铝铸件在化学工业中也有一定的应用。纯招及铝合金有良好的导热性能,适宜用于在化工生产中使用的热交换装置,以及动力机械上要求具有良好导热性能的零件,如内燃机的汽缸盖和活塞等。
铝合金具有良好的铸造性能。由于熔点较低挑铝熔点为660.230C ,铝合金的浇注温度一般在730-750℃,故能广泛采用金属型及压力铸造等铸造方法,以提高铸件的内在质量,尺寸精度和表面光洁程度以及生产效率。铝合金由于凝固潜热大,在重量相同条件下,铭液的凝固过程时间延续比铸钢和铸铁长得多,且流动性良好,有利于铸造薄壁和结构复杂的铸件。(全球金属网 OMETAL.COM)
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