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龍?zhí)秹鸿T鋁合金材料中各元素的作用特性和影響

發(fā)布日期:2022-11-21 瀏覽次數(shù):24298

壓鑄件質(zhì)量的好壞跟選用的原材料有關(guān)系,想要壓鑄出優(yōu)質(zhì)的壓鑄件的前提條件是得選優(yōu)質(zhì)的原材料。龍?zhí)朵X壓鑄件

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閥板


1. 硅(Si)-壓鑄鋁合金元素 

      硅是大多數(shù)壓鑄鋁合金的主要元素。它能改善合金的鑄造性能,一般含量在9.6%-12%,含硅量超過12%時,硅與鋁形成過共晶體,而銅、鐵等雜質(zhì)又多時,即出現(xiàn)游離硅的硬質(zhì)點,使得切削加工困難,高硅鋁合金對鑄件坩堝的熔蝕作用嚴重。硅與鋁能組成固溶體。在577℃時,硅在鋁中的溶解度為1.65%,室溫時為0.2%、含硅量至11.7%時,硅與鋁形成共晶體。提高合金的高溫流動性、提高耐磨性、減少熱裂傾向及收縮率。二元鋁基合金有高的耐蝕性。當合金中含硅量超過共晶成分,而銅、鐵等雜質(zhì)又多時,即出現(xiàn)游離硅的硬質(zhì)點,使切削加工困難,高硅鋁合金對鑄件坩堝的熔蝕作用嚴重。

2. 銅(Cu)--壓鑄鋁合金元素  

      銅和鋁組成固溶體,當溫度在548℃時,銅在鋁中的溶解度應(yīng)為5.65%,室溫時降至0.1%左右,合金中銅含量通常在1.5% ~3.5%,增加含銅量,能提高合金的流動性,抗拉強度和硬度,但降低了耐蝕性和塑性,熱裂傾向增大。

3. 鎂(Mg)--壓鑄鋁合金元素 

      在高硅鋁合金中加入少量(約0.2~0.3%)的鎂,可提高強度和屈服極限,提高了合金的切削加工性。 含鎂8%的鋁合金具有優(yōu)良的耐蝕性,當含鎂量過高,鑄造性能變差,在高溫下的強度和塑性都低,冷卻時收縮大,故易產(chǎn)生熱裂和形成疏松。

4. 鋅(Zn)--壓鑄鋁合金元素 

      鋅在鋁合金中能提高流動性,提高鑄造性能,提高抗拉強度,但熱裂傾向增大,抗蝕性降低,一般要小于1.2%。至于含鋅量很高的ZL401鋁合金卻具有較好的鑄造性能和機械性能,切削加工也比較好。

5. 鐵(Fe)--壓鑄鋁合金元素 

      在所有鋁合金中都含有害雜質(zhì)。因鋁合金中含鐵量太高時,鐵以FeAl3、Fe2Al7 和Al-Si-Fe的片狀或針狀組織存在于合金中,降低機械性能,這種組織還會使合金的流動性減低,熱裂性增大,但由于鋁合金對模具的粘附作用十分強烈,當鐵含量在0.6%以下時尤為強烈。當超過0.6%后,粘?,F(xiàn)象便大為減輕,故含鐵量一般應(yīng)控制在0.6~1%范圍內(nèi)對壓鑄是有好處的,但更高不能超過 1.5%。


6. 錳(Mn)--壓鑄鋁合金元素 

      錳在鋁合金中能減少鐵的有害影響,能使鋁合金中由鐵形成的片狀或針狀組織變?yōu)榧毭艿木w組織,故一般鋁合金允許有0.5%以下的錳存在。含錳量過高時,會引起偏析。



7. 鎳(Ni)--壓鑄鋁合金元素 

      鎳在鋁合金中能提高合金的強度和硬度,降低耐蝕性。鎳與鐵的作用一樣,能減少合金對模具的熔蝕,同時又能中和鐵的有害影響,提高合金的焊接性能。當鎳含量在1~1.5%時,鑄件經(jīng)拋光能獲得光潔的表面。由于鎳的來源缺乏,應(yīng)盡量少采用含鎳的鋁合金。


8. 鈦(Ti)--壓鑄鋁合金元素 

      鋁合金中加入微量的鈦,能顯著細化鋁合金的晶粒組織,提高合金的機械性能,降低合金的熱裂傾向



9、鍶--壓鑄鋁合金元素 

      鍶是表面活性元素,在結(jié)晶學(xué)上鍶能改變金屬間

      化合物相的行為。因此用鍶元素進行變質(zhì)處理能改善合金的塑性加工性和最終產(chǎn)品質(zhì)量。由于鍶的變質(zhì)有效時間長、效果和再現(xiàn)性好等優(yōu)點,近年來Al-Si鑄 造合金中取代了鈉的使用。對擠壓用鋁合金中加入0.015%~0.03%鍶,使鑄錠中β-AlFeSi相變成漢字形α-AlFeSi相,減少了鑄錠均勻化時間60%~70%,提高材料力學(xué)性能和塑性加工性;改善制品表面粗糙度。對于高硅(10%~13%)變形鋁合金中加入0.02%~0.07%鍶元素,可使初晶減少至更低限度,力學(xué)性能也顯著提高,抗拉強度бb由233MPa提高到236MPa,屈服強度б0.2由204MPa提高到210MPa,延伸率б5由9%增至12%。在過共晶Al-Si合金中加入鍶,能減小初晶硅粒子尺寸,改善塑性加工性能,可順利地?zé)彳埡屠滠垺?/span>

10、鋯--壓鑄鋁合金元素 

      鋯也是鋁合金的常用添加劑。一般在鋁合金中加入量為0.1%~0.3%,鋯和鋁形成ZrAl3化合物,可阻礙再結(jié)晶過程,細化再結(jié)晶晶粒。鋯亦能細化鑄造組織,但比鈦的效果小。有鋯存在時,會降低鈦和硼細化晶粒的效果。在Al-Zn-Mg-Cu系合金中,由于鋯對淬火敏感性的影響比鉻和錳的小,因此宜用鋯來代替鉻和錳細化再結(jié)晶組織。

11、鉻--壓鑄鋁合金元素 

      鉻在Al-Mg-Si系、Al-Mg-Zn系、Al-Mg系合金中常見的添加元素。600℃時,鉻在鋁中溶解度為0.8%,室溫時基本上不溶解。鉻在鋁中形成(CrFe)Al7和(CrMn)Al12等金屬間化合物,阻礙再結(jié)晶的形核和長大過程,對合金有一定的強化作用,還能改善合金韌性和降低應(yīng)力腐蝕開裂敏感性。但會場增加淬火敏感性,使陽極氧化膜呈黃色。鉻在鋁合金中的添加量一般不超過0.35%,并隨合金中過渡元素的增加而降低。


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