铝合金知识大全

铝合金Page2:冷室压铸机与热压室压铸机的比较Page3:冷室压铸机与热压室压铸机的典型结构Page4:铝合金的定义与特性Page5:铝合金比纯铝的优势与应用Page6:铝合金中各种金属元素的作用Page7:MMP现有铝料种类Page8:MMP铝料合并及成分控制Page9:部分国家铝合金成分对照表Page10:美国与日本合金牌号对照表Page11:各系铝合金的性能比较Page12:二元合金相图Page13:相图的解读Page14:合金的性能和相图的关系Page15:合金性能与相图关系示意图Page16:各种合金的使用温度Page17:铝合金液易出现的问题Page18:铝合金熔炼与浇注Page19:MMP使用熔炉Page20:MMP使用除气试验设备Page21:铝硅合金变质金相Page22:W0915金相分析Page23:关于B390料热压室压铸机与冷压室压铸机§热室压铸机的压射室与熔炉是连接在一起的，工作时压射室浸在合金液中工作，始终处于热态。金属液在重力和真空力的作用下，自动补充进压射室，所以工作循环周期短，生产效率高。由于金属液从液面下进入压室的。比重较轻的料渣不易进入压室。金属液与空气的接触机会也大大减少，料管在保温状态下工作，金属液在流动中不易冷却，故压铸件的质量很高。但由于热室压铸机工作条件恶劣，受制作材料的限制，只能压铸熔点较低的合金，如锌，镁，锡，铅§冷室压铸机压射室与熔炉是分开的，所以循环周期较长，效率低。但是由于压射室与金属液接触时间短，因此可以承受熔点高的金属液，可以压铸熔点高的合金，如铜，镁，铝合金等。两种压铸机的典型结构各种合金的性能比较§锌合金：压铸性能好，铸件表明光滑，尺寸精度高。浇注温度低，模具寿命长。力学性能也较高，特别是抗压和耐磨性好。能很好的接受表面处理，如电镀，喷涂，喷漆。但易老化，工作范围窄。温度低于0度，冲击韧性急剧降低。温度升高，力学性能下降，且易发生蠕变。另外密度大，航空，电子，仪表很少采用。尺寸变化也是锌合金铸件的重要问题。§铝合金：铝合金很多方面特别是使用性能方面比锌合金优越。压铸性能良好，密度小，比强度大，高温力学性能好，低温下工作时，同样保证良好的力学性能（尤其是韧性）。铝表面有一层与铝结合的很牢很致密的氧化膜，故耐蚀性好。但是氧化膜能被氯离子，碱离子破坏，故在碱中，碳酸盐，盐酸及卤化物中很快腐蚀。导电性与导热性好并且具有良好的切削性能。但是铝合金有相当大的体收缩率，易在最后凝固处生成较大的缩孔。另外，铝硅系合金还易粘模§镁合金：密度小，力学性能好。熔点低，凝固快，凝固收缩小，不腐蚀钢质模具。比强度高于铝合金，但是屈服强度低于铝合金，承受载荷的能力稍差。有良好的刚度和减震性，在承受冲击时，能吸收较大的冲击能量，可作产品外壳可减少噪声传递。镁合金压铸时易产生缩松和热裂。在低温下仍有良好的力学性能，可制造低温零件。抗蚀性较低，故通常进行表面氧化处理和涂漆保护。具有优良的脱模性能，与铁亲和力小，即使采用较小的出模角度也不会产生粘模现象。模具寿命比铝合金长，比铝合金高4~5倍，并且成分和尺寸稳定性也好，同时具有良好的切削加工性。具有较高的氧化活性，易氧化，严重时导致燃烧。（加铍，700度以下不燃烧）。铝合金的定义与特性铝合金的定义与特性nn以以铝铝为基的为基的合金合金总称。主要总称。主要合金元素合金元素有有铜铜、、硅硅、、镁镁、、锌锌、、锰锰，次要合金元素有，次要合金元素有镍镍、、铁铁、、钛钛、、铬铬、、锂锂等。等。nn铝合金有良好的压铸性能，密度较锌合金小，比强度大，高铝合金有良好的压铸性能，密度较锌合金小，比强度大，高温力学性能也很好，在低温下工作时，同样保持良好的力学性温力学性能也很好，在低温下工作时，同样保持良好的力学性能（尤其是韧性）。铝的表面有一层与铝结合得很老且致密的能（尤其是韧性）。铝的表面有一层与铝结合得很老且致密的氧化膜，故大部分铝合金在淡水、海水、浓硝酸、硝酸盐、汽氧化膜，故大部分铝合金在淡水、海水、浓硝酸、硝酸盐、汽油以及各种有机物中均有良好的耐蚀性。但是这层氧化膜能被油以及各种有机物中均有良好的耐蚀性。但是这层氧化膜能被氯离子和碱离子所破坏，因此，铝在碱，碳酸盐，盐酸以及卤氯离子和碱离子所破坏，因此，铝在碱，碳酸盐，盐酸以及卤化物中很快被腐蚀。氧化铝膜的化学稳定性和熔点都很高，高化物中很快被腐蚀。氧化铝膜的化学稳定性和熔点都很高，高温工作时仍有良好的抗蚀性和抗氧化性。导电性和导热性能都温工作时仍有良好的抗蚀性和抗氧化性。导电性和导热性能都很好，并且还具有良好的切削性能。铝硅系合金易粘模。纯铝很好，并且还具有良好的切削性能。铝硅系合金易粘模。纯铝由于铸造性能差，容易氧化，压铸过程中容易发生粘模现象，由于铸造性能差，容易氧化，压铸过程中容易发生粘模现象，很少用于压铸。但是由于纯铝能够满足电动机的电性能方面的很少用于压铸。但是由于纯铝能够满足电动机的电性能方面的要求，所以也常用来压铸电动机转子。要求，所以也常用来压铸电动机转子。铝合金比纯铝的优势与应用Ÿ铝合金比纯铝具有更好的物理力学性能：易加工、耐久性高、适用范围广、装饰效果好、花色丰富。它的材料特性是轻、容易加工。成本低，而且使用一种加工工艺可以大量生产同样的零部件，这也是他的特点之一。而铝合金在承受了一定的力量后，会慢慢变形再损坏。还有就是铝合金容易加工和具有高度的散热性。特别是车辆引擎部分特别适合使用铝合金材料。这里几乎完全是铝合金的一家天下。此外，铝合金的加工工艺多种多样。通用性较强。Ÿ铝合金分为防锈铝、硬铝、超硬铝等种类，各种类均有各自的使用范围，并有各自的代号，以供使用者选用。铝合金仍然保持了质轻的特点，但机械性能明显提高。铝合金材料的应用有以下三个方面：一是作为受力构件；二是作为门、窗、管、盖、壳等材料；三是作为装饰和绝热材料。利用铝合金阳极氧化处理后可以进行着色的特点，制成各种装饰品。铝合金板材、型材表面可以进行防腐、轧花、涂装、印刷等二次加工，制成各种装饰板材、型材，作为装饰材料。铝合金中各种金属元素的作用¡硅（Si）：提高流动性，从共晶到过共晶合金都有很好的流动性。含硅11.7%的共晶合金有很窄的凝固温度范围，补缩性，抗热裂性好，适合铸造薄壁，复杂铸件。随着含硅量增加，强度，硬度提高，但伸长率下降，可切削性降低。高硅铝合金对坩埚溶蚀较大。¡铜（Cu）：铜固溶于铝合金中，可提高机械性能，切削性，研磨性，但是耐蚀性低。铜含量增加，热裂倾向增大。¡镁（Mg）：1.铝镁合金是耐蚀合金，但是凝固范围大，有热脆性，铸件易产生裂纹。其流动性随镁含量增加而提高，但收缩变大。2.铝硅系合金含镁时，镁形成Mg2Si，形成的固溶体可强化Al-Si合金的基体，提高耐蚀性，电镀性，阳极皮膜性，使铸件有光亮的表面。3.对铝硅铜系合金，Mg2Si的硬化效果，也会造成低温脆性，降低伸长率，冲击值，易产生热裂，故对镁含量须严格控制。¡铁（Fe）：铁能减少粘模倾向，易于压铸。铁含量在1.0%~1.5%是有益的，低于0.7%则使铝合金液与模具易粘合。但含铁量太多时，则产生FeAl3针状结晶，降低力学性能，切削性能，耐蚀性能。铝硅系。硅铜系合金若含过量铁，则会生成金属化合物，形成硬点¡镍（Ni）：添加适量的镍能够提高铝合金的强度，硬度，减少含铁量过多造成的不良影响，但对耐蚀性不利。¡锰（Mn）：能够提高耐蚀性和强度，但含量过多会产生硬化和脆性。在适量锰的作用下，有害的针状Fe-Al会转变为细密的Fe-Mn-Al，还可减少粘模的倾向。锌（Zn）：可提高流动性，改善力学性能。但高温脆性大，有产生裂纹的倾向锡（Sn）：可改善切削性能，但使耐蚀性变坏。MMPMMP现有铝料种类现有铝料种类1.BU01005参照GM铝料标准GMW5(DIN1725),同时适用于标准DIN1706;非CONTITECH&GM客户产品使用时，Cr成份不要求，Othertotal要求0.50%max。2.BU01013（413修订）材料成分中，其它杂质总含量要求0.25%Max，其中单一杂质的含量不超过0.05%Max。3.在ReferenceStandard一栏中为最新的标准,GMW5(DIN1725)为GM客户指定标准。MMP铝料合并及成分控制美国与日本铝合金牌号与成份各系铝合金的性能比较各系铝合金的性能比较铝合金主要分为铝硅系列合金，铝铜硅系列合金，铝镁系铝合金主要分为铝硅系列合金，铝铜硅系列合金，铝镁系列合金。由于各种合金的性能不相同，所以在选择使用合列合金。由于各种合金的性能不相同，所以在选择使用合金材料时可根据产品的性能要求来选择金材料时可根据产品的性能要求来选择铝硅系列合金：这类合金含硅量在共晶点附近，流动性铝硅系列合金：这类合金含硅量在共晶点附近，流动性好，具有优良的铸造性能，适合压铸大型，薄壁，复杂性好，具有优良的铸造性能，适合压铸大型，薄壁，复杂性装铸件。没有热脆性，不易产生裂纹，致密性好，耐蚀装铸件。没有热脆性，不易产生裂纹，致密性好，耐蚀性，导热性好，热膨胀小。性，导热性好，热膨胀小。铝硅铜系合金：此类合金是最广泛使用的压铸铝合金，具铝硅铜系合金：此类合金是最广泛使用的压铸铝合金，具有最好的综合性性能。铸造性能好，机械性能好，适合于有最好的综合性性能。铸造性能好，机械性能好，适合于压铸汽车，摩托车零件，电子通讯设备零件，仪表零件，压铸汽车，摩托车零件，电子通讯设备零件，仪表零件，机械零件，电动工具零件等。机械零件，电动工具零件等。铝镁系合金：这类合金具有最佳强度，塑性，耐蚀性和表铝镁系合金：这类合金具有最佳强度，塑性，耐蚀性和表面质量好的综合性能。但压铸性能较差，凝固收缩量和热面质量好的综合性能。但压铸性能较差，凝固收缩量和热膨胀系数大。适合于高强度下工作的零件，如飞机，管接膨胀系数大。适合于高强度下工作的零件，如飞机，管接头，家电产品零件，海上用具等。头，家电产品零件，海上用具等。二元合金相图二元合金相图金属A金属BB金属，%相图的解读相图的解读合金的性能和相图的关系合金的性能和相图的关系合金的力学性能和物理性能合金的力学性能和物理性能相图反映出不同成分合金室温时的组成相和平衡组织，而相图反映出不同成分合金室温时的组成相和平衡组织，而组成相的本质及其相对含量、分布状况又将影响合金的性组成相的本质及其相对含量、分布状况又将影响合金的性能。图能。图2.182.18示意表明了相图与合金力学性能及物理性能的示意表明了相图与合金力学性能及物理性能的关系。图形表明，合金组织为两相混合物时，如两相的大关系。图形表明，合金组织为两相混合物时，如两相的大小与分布都比较均匀，合金的性能大致是两相性能的算术小与分布都比较均匀，合金的性能大致是两相性能的算术平均值，即合金的性能与成分呈直线关系。此外，当共晶平均值，即合金的性能与成分呈直线关系。此外，当共晶组织十分细密时，强度、硬度会偏离直线关系而出现峰值组织十分细密时，强度、硬度会偏离直线关系而出现峰值（如图中虚线所示）。单相固溶体的性能与合金成分呈曲（如图中虚线所示）。单相固溶体的性能与合金成分呈曲线关系，反映出固溶强化的规律。在对应化合物的曲线上线关系，反映出固溶强化的规律。在对应化合物的曲线上则出现奇异点。则出现奇异点。合金的铸造性能合金的铸造性能图图2.192.19表示了合金铸造性能与相图的关系。液相线与固相表示了合金铸造性能与相图的关系。液相线与固相线间隔越大，流动性越差，越易形成分散的孔洞（称分散线间隔越大，流动性越差，越易形成分散的孔洞（称分散缩孔，也称缩松）。共晶合金熔点低，流动性最好，易形缩孔，也称缩松）。共晶合金熔点低，流动性最好，易形成集中缩孔，不易形成分散缩孔。因此铸造合金宜选择共成集中缩孔，不易形成分散缩孔。因此铸造合金宜选择共晶或近共晶成分，有利于获得健全铸件晶或近共晶成分，有利于获得健全铸件合金性能与相图关系示意图合金性能与相图关系示意图图2.18合金的使用性能与相图关系示意图图2.19合金的铸造性能与相图关系示意图各种合金的使用温度1.A380，AlSi9Cu