铸造和金及其熔炼第12章铸造铝合金.ppt

1、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

2、。 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 ZL101 Si 7 ZL104 Si 9 Mn 0.3 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） Si 7、Cu 4 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

3、佳总量1.5-2%，比例Cu ：Mg=2.5 ZL105 Si 5 , ZL111 Si 9 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）

4、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

5、、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