压铸基础知识之压铸铝合金化学成分的作用与影响剖析PPT课件

.,1,压铸基础知识之压铸原理及铝合金化学成分篇章,主讲：赵群娃,.,2,目录,第一章、铝合金化学成分1、压铸铝合金分类2、压铸铝合金化学成分对作用与影响第二章、压铸原理1、认识压铸2、压铸的特点3、压铸的发展趋势,.,3,第一章、铝合金化学成分,.,4,1、压铸铝合金分类,压铸铝合金分共为4个系列：1、铝-硅系(AL-Si)2、铝-硅-镁系(AL-Si-Mg)3、铝-硅-铜系(AL-Si-Cu)4、铝-镁系(AL-Mg)其中常用为铝-硅系合金、铝-硅-铜系合金和铝-镁系合金，对于铝-硅-镁这类合金一般不常用；目前公司所用铝锭主要为铝-硅系合金和铝-硅-铜系合金；,.,5,1）、铝-硅系合金特点：这类合金流动性好，具有优良的铸造性能，没有脆性，不易产生裂纹，致密性好，耐蚀性、导热性好，热膨胀小等等；用途：适合压铸大型、薄壁、复杂形状铸件；目前公司所用的YL102、ALSi12就属此系列；,.,6,2）、铝-硅-铜系合金特点：这类合金是运用最为广泛的压铸铝合金，具有良好的综合性能。用途：适合于压铸汽车、摩托车零件，电子通讯设备零件，仪表零件和电动工具等。目前公司所使用的ADC12、YL112和A380都属于此类；,.,7,3）、铝-镁系合金特点：此类合金具有最佳的强度、塑性、耐蚀性和表面质量好的综合性能，但压铸性能差，凝固收缩量和热膨胀性最大；用途：高强度下工作的零件，如飞机零件、管接头、家电产品零件等,.,8,2、铝合金压铸化学成分,压铸铝合金主要化学成分铝元素，其余为硅、铜、镁、铁、镍、锰、锌、锡、铅、铬、钛等合金元素,.,9,1）.硅（Si）,硅是大多数压铸铝合金的主要元素。它能改善合金的铸造性能。硅与铝能组成固溶体。在577时，硅在铝中的溶解度为1.65，室温时为0.2、含硅量至11.7时，硅与铝形成共晶体。提高合金的高温造型性，减少收缩率，无热裂倾向。二元铝基合金有高的耐蚀性。当合金中含硅量超过共晶成分，而铜、铁等杂质又多时，即出现游离硅的硬质点，使切削加工困难，高硅铝合金对铸件坩埚的熔蚀作用严重。当硅含量过低，产品有可能会产生裂纹；,.,10,2）、铜,在铝合金中固溶进铜(Cu)，机械性能可以提高，切削性变好。不过，耐蚀性降低，容易发生热间裂痕。作为杂质的铜(Cu)也是这样。铝硅系合金铜含量增加，热裂倾向增大,.,11,3）.镁（Mg）,在高硅铝合金中加入少量（约0.20.3）的镁，可提高强度和屈服极限，提高了合金的切削加工性。含镁8的铝合金具有优良的耐蚀性，但其铸造性能差，在高温下的强度和塑性都低，冷却时收缩大，故易产生热裂和形成疏松。铝硅系合金含镁可强化合金基体，提高耐蚀性、电镀性、阳极皮膜性，使铸件有光亮的表面；对铝硅铜系合金易产生热裂、减低伸长率和冲击率；故镁应该严格控制；,.,12,4）.铁（Fe）,铁能减少产品粘模倾向，易于压铸，在1.0%1.5%是有益的，低于0.7%则使铝合金液易与模具粘合而拉伤，以致铸件表面多肉或崩缺，特别是当铁含量在0.6以下时尤为强烈；铝硅系、铝硅铜系合金若含过量铁，则会生成金属化合物，从而使产品局部硬点，产品易产生裂纹故含铁量一般应控制在0.71.5范围。但最高不能超过1.5。,.,13,5）.锌（Zn）,锌在铝合金中能提高流动性，增加热脆性，降低耐蚀性，铝硅铜系合金中含锌量过多，将产生裂纹的倾向；故应控制锌的含量在规定范围中。至于含锌量很高的ZL401铝合金却具有较好的铸造性能和机械性能，切削加工也比较好。,.,14,6）.锰（Mn）,锰在铝合金中能减少铁的有害影响，能使铝合金中由铁形成的片状或针状组织变为细密的晶体组织，故一般铝合金允许有0.5以下的锰存在。含锰量过高时，会引起偏析。能提高耐蚀性和强度，但含量过多会产生硬化和脆性，在适量锰的作用下，可减少产品粘模倾向；,.,15,7）.镍（Ni）,镍在铝合金中能提高合金的强度和硬度，降低耐蚀性。镍与铁的作用一样，能减少合金对模具的熔蚀，同时又能中和铁的有害影响，提高合金的焊接性能。当镍含量在11.5时，铸件经抛光能获得光洁的表面。由于镍的来源缺乏，应尽量少采用含镍的铝合金。,.,16,8）.钛（Ti）,铝合金中加入微量的钛，能显著细化铝合金的晶粒组织，提高合金的机械性能，降低合金的热裂倾向。,.,17,9）、锡(Sn),可改善切削性能，但是降低强度和耐蚀性性，助长高温脆性；,.,18,10）、铬(Cr),铬(Cr)在铝中形成(CrFe)Al7和(CrMn)Al12等金属间化合物，阻碍再结晶的形核和长大过程，对合金有一定的强化作用，还能改善合金韧性和降低应力腐蚀开裂敏感性。但会增加淬火敏感性。可改善耐蚀性,.,19,11）、铅(Pb),可改善切削性能，但是使耐蚀性变坏,.,20,第二章、压铸原理,.,21,1、认识压铸,压力铸造（简称压铸）的实质是在高压作用下，使液态或半液态金属以较高的速度充填压铸型型腔，并在压力下成型和凝固而获得铸件的方法。,.,22,2、压铸的特点,1）、压铸总体特性高压和高速充填压铸型是压铸的两大特点。它常用的压射比压是从几千至几万kPa，甚至高达2105kPa。充填速度约在1050ms，有些时候甚至可达100ms以上。充填时间很短，一般在0.010.2s范围内。,.,23,2、压铸的特点,2）、压铸与其他铸造方法想比较的三大方面优点：1.产品质量好铸件尺寸精度高，一般相当于67级，甚至可达4级；表面光洁度好，一般相当于58级；强度和硬度较高，强度一般比砂型铸造提高2530，但延伸率降低约70；尺寸稳定，互换性好；可压铸薄壁复杂的铸件。例如，当前锌合金压铸件最小壁厚可达0.3mm；铝合金铸件可达0.5mm；最小铸出孔径为0.7mm；最小螺距为0.75mm。2.生产效率高机器生产率高，例如国产J3型卧式冷空压铸机平均八小时可压铸600700次，小型热室压铸机平均每八小时可压铸30007000次；压铸型寿命长，一付压铸型，压铸钟合金，寿命可达几十万次，甚至上百万次；易实现机械化和自动化。3.经济效果优良由于压铸件尺寸精确，表泛光洁等优点。一般不再进行机械加工而直接使用，或加工量很小，所以既提高了金属利用率，又减少了大量的加工设备和工时；铸件价格便易；可以采用组合压铸以其他金属或非金属材料。既节省装配工时又节省金属。,.,24,2、压铸的特点,3）、目前善存的缺点1).压铸时由于液态金属充填型腔速度高，流态不稳定，故采用一般压铸法，铸件易产生气孔，不能进行热处理；2).对内凹复杂的铸件，压铸较为困难；3).高熔点合金（如铜，黑色金属），压铸型寿命较低；4).不宜小批量生产，其主要原因是压铸型制造成本高，压铸机生产效率高，小批量生产不经济。,.,25,3、压铸应用范围及发展趋势,压铸是最先进的金属成型方法之一，是实现少切屑，无切屑的有效途径，应用很广，发展很快。目前压铸合金不再局限于有色金属的锌、铝、鎂和铜，而且也逐渐扩大用来压铸铸铁和铸钢件。压铸件的尺寸和重量，取决于压铸机的功率。由于压铸机的功率不断增大，铸件形尺寸可以从几毫米到12m；重量可以从几克到数十公斤。国外可压铸直径为2m，重量为50kg的铝铸件。压铸件也不再局限于汽车工业和仪表工业，逐步扩大到其它各个工业部门，如农业机械、机床工业、电子工业、国