铸造和金及其熔炼（第12章）铸造铝合金.ppt

第十二章铸造铝合金 铝合金的分类 1 分类形变铝合金铸造铝合金2 标注 第一节铝硅类合金 一 铝硅合金成分 组织 性能成分 Si 7 12 Mg Cu Ni组织 性能 力学性能铸造性能特殊性能 耐蚀耐热耐磨好 二 铝硅合金变质处理1 变质剂 Na Sr Sb 稀土2 变质机制 阻止共晶形核 生长包覆生长界面阻止生长促使分支多重理论 正在研究 三 铝硅合金中的杂质1 铁存在及影响 以Al9Fe2Si2形式存在 硬脆粗大片破坏表面氧化膜连续性 降低耐蚀性 来源 炉料 坩埚 工具消除 加锰 铬 钴 钼等2 磷磷与钠反应 使变质剂失效 粗化组织 3 锡 铅 钙锡 铅能形成低熔点共晶体 热处理易过烧 改善切削钙形成高熔点化合物 降低流动性 形成缩松 增大脆性 四 常用铝硅合金1 Al Si Mg系合金ZL101Si7ZL104Si9Mn0 3组织 Mg2Si强化基体提高性能性能 力学性能高 铸造性能好 抗蚀性能好 焊接性好 应用 大载荷形状复杂的零件发动机缸体受力框架等 2 铝硅铜系合金ZL107等 加Mg Zn Mn Si7 Cu4组织 Al2Cu性能 铸态就具有很高的强度 铸造性好 切削加工性好 应用 压铸件 3 铝硅铜镁系合金成分 Cu Mg最佳总量1 5 2 比例Cu Mg 2 5ZL105Si5 ZL111Si9组织 铸态 Al2Cu Mg2Si性能 铸造性能好 力学性能高 高温性能好应用 大载荷 形状复杂大中型铸件 4 活塞合金要求 密度小 质量轻 导热性好 膨胀小 足够的高温强度 耐磨 耐蚀尺寸稳定 工艺简单 成本低四类 Al Cu Ni Mg Al Cu Si Al Si共晶合金 Al Si过共晶合金 常用后两类1 ZAlSi12Cu2Mg合金 ZL108 组织 Al2Cu Mg2Si变质处理 加磷 或者磷 钠 钠降低高温力学性能 ZL109 加镍 2 Al Si过共晶 17 26 热膨胀系数很低 但脆性大 硅不宜太高 加镍提高热稳定性 价高 加稀土 第二节铝铜类合金 一 铝铜二元合金ZAlCu10 ZL202 组织 CuAl2 应用 装饰小零件ZAlCu4 ZL203 组织 CuAl2性能 铸造性差 偏析应用 形状简单 中等载荷 较高温度 中小型零件 二 多元合金加入锰 钛锰 1 固溶强化 Cu2Mn3Al20 CuAl2弥散强化但不能超过1 否则 粗化晶粒 钛0 3 左右 细化晶粒 过多 形成TiAl3聚集粗大 三 耐热铝合金耐热性取决于 化学成分 第二相性质 形状 分布等因素 1 化学成分结合键的强度 各元素间 2 第二相结构复杂 与基体差别大 结构稳定 扩散慢 热强性 抗蠕变能力高 3 形状复杂 网状 骨架状耐热性好 所以 铸态比形变组织耐热 4 单相合金 晶粒粗耐热 表面能小 稳定 多元合金 晶粒细耐热 第二相变形阻力大 高于再结晶温度尤其明显 第三节铝镁类合金 一 铝镁二元合金组织 Al3Mg2 性能 固溶 硬质相 耐腐蚀 单相 铸造性一般 熔炼工艺复杂 表层MgO没有保护作用 应用 飞机零件 装饰零件 切削加工性好 光洁度高 加硅 锌 硅提高铸造性 铸态应用 锌提高强度 耐蚀 重大载荷零件 潜水服等 第四节铝锌类合金 一 Al Zn二元相图组织 性能 差应用 无使用价值 二 Al Zn Si Mg系合金组织 Si性能应用 耐蚀性低 密度大 自动淬火 应用不多三 Al Zn Mg系合金组织 镁钛化合物性能应用 加工性好 尺寸稳定 精密仪表零件 四 Al初晶细化理论 1 细化机理自己看2 晶粒细化中毒 第六节铝合金的铸造性能 一 铝 硅铸造性能好靠近共晶 硅结晶潜热大二 铝 铜 镁 锌铸造性差远离共晶查看各附表 第七节铝铸件的热处理 一 热处理的目的