铸造ABC | 推荐锌合金 | 介绍铝合金
 
  是人们熟悉的金属材料,在我们的身边随处可见它的身影:从家居的器皿、门窗、电器,直到飞机、汽车、摩托车的许多零件,比比皆是。其实,因为纯铝较软,强度也较低,不能承受较大的外力,所以除箔、铝导线外,其他绝大多数铝制品都是添加了诸如硅、铜、镁、锌、锰之类增强元素的合金,通称铝合金,并可分为变形铝合金和铸造铝合金两大类。
  变形铝合金的合金元素含量一般较低,它是熔炼铸锭后再经过热挤压加工成各种型材,如棒材、管材、板材、异型材等。变形铝合金包括防锈铝、硬铝、超硬铝和锻铝,适合冲压、拉延、挤压、锻造等成形的工艺,但不适合铸造。变形铝合金牌号表示方法可参见表1。
  注:表中X表示数字,#表示字母。
  铸造铝合金的合金元素含量一般较高,适合熔炼后直接浇铸或毛坯或零件。因为铸造工艺的适应性很广,所以凡变形铝合金不易成形的复杂件、特大件、单件都可能用铸造铝合金来制造。铸造铝合金主要包括铝硅合金、铝铜合金、铝镁合金、铝锌合金4类。并且,用于浇铸和压铸的铝合金成分也有不同。铸造铝合金牌号表示方法可参见表2。
  铝合金牌号繁多,性能各有特点,用户必须综合铸件的技术要求、工艺关键、成本价格等因素来选择适合的铝合金。如果技术图样已注明了牌号,或已用实物样品作过成分化验而判明了牌号,这自然不必再进行选择了。但在下例情况中,选好铝合金不仅是不可避免的,而且是重要的:1.新设计的零件;2.图样上只笼统注明“铝合金”或“铸造铝合金”;3.因实物样品不得破坏,以至不能化验成分;4.更改零件材料,如塑料件或铸铁件改为铝合金件;5.更改零件工艺,如为降低成本而取消热处理强化工艺,又不得明显影响零件的强度。
  选用铝合金应从零件的形状、尺度、批量和使用条件考虑合理的生产工艺,并由生产工艺决定采用变形铝合金还是铸造铝合金。在批量较大的情况下,如零件的截面一致,则适合挤压;如零件的厚度一致并且不太厚,则适合冲压或拉延;承受较强烈冲击的零件最好采用锻件。这些,都应选用变形铝合金。反之,如零件的批量少,或批量虽大但形状较复杂,或没有用变形工艺生产零件的设备,则选用铸造铝合金是合理的,也是必要的。
  选用铸造铝合金,通常都把材料的力学性能——抗拉强度(σb)和延伸率(δ)作为首选项。特别是承受高静载荷或冲击载荷的零件,这点尤为重要。其次,应从零件的使用条件进行选择:如发动机活塞之类工作温度较高的零件,就必须选用ZL108、ZL109这些许用工作温度高、热膨胀系数低的铝合金;如气动元件的零件,就必须选用ZL101、ZL102这些气密性好的铝合金;如接触海水的船舶零件,就必须选用ZL301、ZL303这些抗腐蚀性好的铝合金。第三,应从零件的工艺适应性进行选择:如零件形状复杂、壁厚较薄,就必须选用铝硅、铝锌这些铸造性能好的铝合金;如零件表面要光亮氧化或染色氧化,变必须选用ZL203、ZL301这些适合此类表面处理的铝合金;如铸件要进行热处理,就必须尽量不选用压铸铝合金;否则压铸件热处理后极可能发生鼓泡或变形;如压铸件选用ZL类的铸造铝合金,也必须慎重,因为其中一些可能发生严重粘模。最后,价格也是选择的重要因素:如ZL114A、ZL115、ZL116的力学性能虽然比较好,但是一般很少使用,有的含铍(Be),因此价格就高得多,除了非用不可的情况,最好还是用其他牌号取代;又如铝锌合金有自然时效硬化的特性,不需热处理其强度即可和热处理后的ZL101、ZL104、ZL105媲美,因此,将这些需热处理的铝硅合金件改为不热处理的铝锌合金件,肯定能为您节省一笔不小的费用。
  铸造铝合金的力学性能、使用性能、工艺性能及应用举例可参见表3。您好可以通过比较和参照,选一款称心如意的铸造铝合金。





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