铸造铝合金的性能定性分析

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1、铸造铝合金的性能定性分析第一节、铸造Al-Si合金的性能铝合金性能性能特点(物理、化学、力学和工艺性能)ZAlSi7Mg(ZL101)是Al-Si-Mg系铸造铝合金,可热处理强化,具有自然时效能力,强度较高,塑性较好。该合金的铸造性能优良,流动性好,线收缩小,热裂倾向低,气密性高,但稍有产生气孔和缩孔的倾向。耐腐蚀性高,焊接性能好,切削加工性一般。ZAlSi12(ZL102)是Al-Si系共晶型铸造铝合金,不可热处理强化。该合金的铸造性能优良,无热裂及疏松倾向,气密性较高。密度小,耐腐蚀性好,可在受大气,海水腐蚀的环境中使用,可承受工业气氛的环境中的浓硝、过氧化氢等得腐蚀作用;焊接性能好。但该

2、合金的力学性能低,耐热性和切削加工性差。ZAlSi9Mg(ZL104)为Al-Si系铸造铝合金,可热处理强化,其强度高于ZL101,ZL102等合金。该合金的铸造性能好,无热裂倾向,气密性高,线收缩小;形成针孔的倾向较大,熔炼工艺复杂。耐腐蚀性好,切削加工性能和焊接性能一般。ZAlSi5Cu1Mg(ZL105)为Al-Si-Cu-Mg系铸造铝合金,经热处理强化后具有较高强度,其高温力学性能优于ZL101和ZL104等铸造铝合金。优于合金中铜的存在,塑性和耐腐蚀性降低。该合金具有良好的铸造性能和较高的气密性,切削加工性和焊接性均良好,耐腐蚀性一般。ZAlSi7Cu4(ZL107)为Al-Si-C

3、u系铸造铝合金,可热处理强化。其力学性能优于ZL104等铸造铝合金,但其铸造工艺性能,如流动性及形成热裂倾向,却比ZL102,ZL104要差。该合金的气密性,焊接性和切削加工性好,但耐腐蚀性不高,需变质处理。ZAlSi9Cu2Mg(ZL111)为Al-Si-Cu-Mg系铸造铝合金,可热处理强化,在铸态及热处理后具有优良的室温力学性能,其高温力学性能也很高。该合金的铸造性能优良,无热裂倾向,线收缩小,气密性高,其加工性能和焊接性能好,但耐腐蚀性差。YAlSi9Cu4(YL112)为Al-Si-Cu系铸造铝合金,具有优良的室温力学性能,高温力学性能业很好。铸造想=性能优良,由于硅含量高,其流动性和

4、抗热裂性均很好。压铸的特点是生产率高,铸件精度高。第二节、铸造Al-Cu合金性能一,物理性能部分铸造铝合金物理性能如下表所示合金代号密度ρ/g·cm-3熔化温度范围/℃20~100℃时平均线膨胀系数α/μm·(m·K)-1100℃时比热容с/J·(kg·K)-125℃时热导率λ/W·(m·K)-120℃时电导率κ(%IACS)20℃时电阻率ρ/nΩ·mZL1012.66577~62023.08791513645.7ZL101A2.68557~61321.49631503644.2ZL1022.65577~60021.18371554054.8ZL1042.65569~60121.7753147

5、3746.8ZL1052.68570~62723.08371593646.2ZL1062.73—21.4963100.5——ZL1082.68———117.2——ZL1092.68—19963117.22959.4ZL1112.69—18.9————ZL2012.78547.5~65019.5837113—59.5ZL201A2.83547.5~65022.6833105—52.2Zl2022.91—22.09631343452.2ZL2032.80—23.08371543543.3ZL204A2.81544~65022.03————ZL205A2.82544~63321.9888113——Z

6、l2062.90542~63120.6—155—64.5ZL2072.83603~63723.6—96.3—53Zl2082.77545~64222.5—155—46.5ZL3012.55—24.5104792.12191.2ZL3032.60550~65020.09621252964.3ZL4012.95545~57524.0879———ZL4022.81—24.7963138.235—一,力学性能合金成分对力学性能的影响硅(Si)是改善流动性能的主要成份。从共晶到过共晶都能得到最好的流动性。但结晶析出的硅(Si)易形成硬点,使切削性变差,所以一般都不让它超过共晶点。另外,硅(Si)可改善抗

7、拉强度、硬度、切削性以及高温时强度,而使延伸率降低。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。镁(Mg)铝镁合金的耐蚀性最好,因此ADC5、ADC6是耐蚀性合金,它的凝固范围很大,所以有热脆性,铸件易产生裂纹,难以铸造。作为杂质的镁(Mg),在AL-Cu-Si这种材料中,Mg2Si会使铸件变脆,所以一般标准在0.3%

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