铸造铝硅合金综合课程设计

《铸造铝硅合金综合课程设计》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、铸造铝硅合金综合课程设计（铝硅合金以铝、硅为主成分的锻造和铸造合金。一般含硅11%。同时加入少量铜、铁、镍以提高强度。）1.实验目的和任务本综合实验是在金属材料本科生完成相关专业理论课之后的一次全面综合实验训练，通过从铝合金材料设计与选择、制造到性能检测的全面训练，使学生了解铝合金材料及其加工的生产全过程，所学基础理论和专业理论来解释试验中的各种现象，培养学生的动手能力和综合分析问题的能力，特别是学生的独立设计实验方案及创新能力。2.基本要求1）通过从铝合金材料设计与选择、制造到性能检测的全面训练，使学生了解铝合金材

2、料及其加工的生产全过程；4）学会整理数据，运用知识解释实验中的现象，理论联系实际，培养动手能力，采集并分析数据的综合能力。3.实验材料和实验方法3.1铝合金简介铝合金是比较年轻的材料，历史不过百年，铝合金以比重小，强度高著称，可以说没有铝合金就不可能有现代化的航空事业和宇航事业，在飞机、导弹、人造卫星中铝合金所占比重高达90%，是铸造生产中仅次于铸铁的第二大合金，其地壳含量达7.5%，在工业上有着重要地位。铝合金有良好的表面光泽，在大气及淡水中具有良好的耐腐蚀性，故在民用器皿制造中，具有广泛的用途。纯铝在硝酸及醋酸等

3、氧化性酸类介质中具有良好的耐蚀性，因而铝铸件在化学工业中也有一定的用途。纯铝及铝合金有良好的导热性能，放在化工生产中使用的热交换装置，以及动力机械上要求具有良好导热性能的零件，如内燃机的汽缸盖和活塞等，也适于用铝合金来制造。铝合金具有良好的铸造性能。由于熔点较低（纯铝熔点为660℃，铝合金的浇注温度一般约在730～750℃14左右），故能广泛采用金属型及压力铸造等铸造方法，以提高铸件的内在质量、尺寸精度和表面光洁程度以及生产效率。铝合金由于凝固潜热大，在重量相同条件下，铝液的凝固过程时间延续比铸钢和铸铁长得多，其流动

4、性良好，有利于铸造薄壁和结构复杂的铸件。铸造铝合金的分类、牌号：铝合金按照加工方法的不同分为两大类，即压力加工铝合金和铸造铝合金（分别以YL和ZL表示）。在铸造铝合金中又依主要加入的合金元素的不同而分为四个系列，即铸造铝硅合金、铸造铝铜合金、铸造铝镁合金和铸造铅锌合金（分别以ZL1XX，ZL2XX，ZL3XX和ZL4XX表示），在每个系列中又按照化学成分及性能的不同而分为若干牌号。表1中列出了铸造铝合金国家标准所包括的几种铝合金的牌号。3.2铸造铝合金的牌号表3-1铸造铝合金的牌号序号合金牌号合金代号序号合金牌号合金

5、代号序号合金牌号合金代号1ZALSi7MgZL10110ZALSi12Cu1Mg1Ni1ZL10919ZALCu5MnCdAZL204A2ZALSi7MgAZL101A11ZALSi9Cu2MgZL11120ZALCu5MnCdVAZL205A3ZALSi12ZL10212ZALSi7Mg1AZL114A21ZALR5Cu3Si2ZL2074ZALSi9MgZL10413ZALSi5Zn1MgZL11522ZALMg10ZL3015ZALSi5Cu1MgZL10514ZALSi8MgBeZL11623ZALMg5Si

6、1ZL3036ZALSi5Cu1MgAZL105A15ZALCu5MnZL20124ZALMg8Zn1ZL3057ZALSi8Cu1MgZL10616ZALCu5MnAZL201A25ZALZn11Si7ZL4018ZALSi7Cu4ZL10717ZALCu10ZL20226ZALZn6MgZL4029ZALSi12Cu2MgZL10818ZALCu4ZL203　　　3.3实验所需仪器设备坩埚电阻炉，万能力学试验机3.4实验原理1）本实验根据合金熔铸的基本原理，利用电阻熔炼炉，对铝和硅进行金属熔铸，根据实验要求配比制

7、造不同成分铝硅合金。2）利用万能力学试验机来检测合金的力学性能。3.5铝合金的熔铸3.5.1铝合金的熔炼设备14合金熔炼的目的是要获得符合一定成分和温度要求的金属熔液。不同类型的金属，需要采用不同的熔炼方法及设备。如钢的熔炼是用转炉、平炉、电弧炉、感应电炉等；铸铁的熔炼多采用冲天炉；而非铁金属铝合金的熔化通常采用坩埚电阻炉，炉子的大小一般为30-500kg，电热体有金属（铁铬合金）、非金属（碳化硅）两种，是广泛用来熔化铝合金的炉子，优点是：炉气呈中性，金属也不会强烈氧化，炉温便于控制，操作简单，劳动条件好。坩埚分金属

8、坩埚（铸铁、铸钢、钢板）非金属坩埚（石墨、粘土、炭质）两类。QR系列坩埚熔化电阻炉如图3-1、3-2所示。1—炉壳2—炉衬3—加热元件4—炉盖5—坩埚6—倾斜机构7—支架图3-2QR系列坩埚熔化电阻炉结构图图3-1QR系列坩埚熔化电阻炉外形图其炉体外壳由型钢及钢板焊接成圆筒结构，其内有各种耐火材料砖砌成的加热室。在加热室与炉壳之间砌有保温砖及填