压铸铝合金的生产3要素
铝合金压铸结构设计规范

压铸齿轮的最小模数见表3-1-17
9、铸件设计中的凸台、凸纹及文字和图案
压铸凸台应有足够的高度,便于留切削余量,而不致使刀 具切削到铸件壁上,凸台的最小高度 h=2~2.5mm。当紧 固件的孔中心距L等于或小于表3-1-19 所列数值时,应将 相近的凸台连成一体,见图 3-1-22。
合金类别 铅锡合金 锌合金
铝合金
镁合金
最小宽度b
0.8
0.8
1.2
1.0
最大深度H
≈10
≈12
≈10
≈12
厚度h
≈10
≈12
≈10
≈12
说明:宽度b在具有铸造斜度时,表内值为小端部位值。
铜合金
1.5 ≈10 ≈8
8、铸件设计的压铸螺纹及齿轮
在一定的工艺条件下,锌、铝及镁等合金的压铸件,可以 直接压出螺纹。铜合金只是在个别情况下才压铸出螺纹。 压铸螺纹一般为国家标准规定的3级精度。压铸螺纹通常 为外螺纹较多。在必要时,也可以压铸内螺纹。外螺纹又 分两种,一种是由可分开的两半螺纹型腔构成,这种方式 的特点是易产生错扣,圆度稍差,但可以达到精度范围内, 使用前要经过简单修整加工。另一种是由螺纹型环构成, 其特点是不产生错扣,圆度好,但生产效率低,操作不安 全。内螺纹方式是由螺纹型芯构成,其特点是螺纹型芯的 螺纹在轴方向上要有斜度,通常为 10′~15′,螺纹长度有 限。压铸螺纹的牙形,应是平头或圆头的。
表3-1-19 紧固件中心距mm
紧固件直径 孔中心距
≤4
15
>4~6
18
>6~10
22
>10~14
30
>14~18
压力铸造工艺介绍

卧式压铸机
热压室压铸机
3.压铸工艺三大要素 3.2.1 卧式压铸机工作原理
3.压铸工艺三大要素 3.2.2 立式压铸机工作原理
640~680℃
200℃左右 900~980℃
1. 密度低,比强度高 2. 流动性好 3. 减震性、磁屏蔽性能好
1.熔点低,流动性好,收缩小 2.可塑性好 3.铸件表面光滑,易做各种表面处理
因熔点高,模具寿命低,应减少使用
3.2 压铸机 3.压铸工艺三大要素
压铸机一般分为冷压室压铸机和热压室压铸机两大类。 冷压室压铸机按其压室结构和布置方式分为卧式压铸机和立式压铸机两种。
3.1 压铸合金
压铸合金应具备的特性: 易于压铸:流动性、收缩性、出模性等尽可能满足压铸的要求。 机械性能:强度、延伸性、脆性等满足产品的设计要求。 机械加工性:易于加工及加工表面的质量能达到产品设计的要求。 表面处理性:抛光、电镀、喷漆、氧化等要求能达到产品设计的要求。 抗腐蚀性:产品在最终的使用环境下具有一定的抗腐蚀性。
4.1 压铸各阶段4.压铸工艺的工艺参数
t1:金属液在压室中未承受压力的时间 t2:金属液于压室中在压射冲头的作用下,通过内 浇口充填型腔的时间 t3:充填刚刚结束时的瞬间 t4.压铸工艺的工艺参数
4.2 工艺参数的选4择.压铸工艺的工艺参数
影响充型的主要因素包括:压力、速度、温度、时间,而各个因素是相互影响和制约的。调整某一 因素,其他因素也会随之变化,因此需对这些工艺参数进行正确选择和调整才能保证生产。
2.1 定义
铝合金轮毂压铸件生产技术分析

铝合金轮毂压铸件铝合金轮毂铝合金轮毂有1件式、2件式和3件式的三件式的铝轮毂由一件中心部件和两个外圆件组成,并用航空级的螺钉拧在一起。
为了减轻质量,很多三件式铝轮毂使用锻造件。
三件式结构为厂家小批量制造提供了较大的灵活性。
安全对于高速行驶的汽车来说,因轮毂变形、制动等产生的高温爆胎、制动效能降低等现象已屡见不鲜。
而铝台金的热传导系数比钢、铁等大三倍,散热效果自然要好得多,从而增强了制动效能、提高了轮胎和制动盘的使用寿命、有效的保障了汽车的安全行驶。
舒适装有铝合金轮毂的汽车一般都采用子午线轮胎。
子午线轮胎的缓冲和吸震性能优于普通轮胎。
这样,汽车在不平的道路上或高速行驶时,舒适性将大大提高。
节能由于铝合金轮毂重量轻(与同样规格的铝或钢轮毂相差约2kg)、制造精度高,所以在高速转动时变形小、惯性阻力也小。
这有利于提高汽车的直线行驶性能、减轻轮胎滚动阻力,从而减少油耗。
生产技术铝合金轮毂铸造低压铸造是生产铝轮毂的最基本方法,也比较经济。
低压铸造就是把熔化的金属浇铸在模子里成型并硬化。
反压铸造是较为先进的铸造方法,用很强的真空把金属吸进模具,有利于保持恒温和排除杂质,铸件内没有气孔而且密度均匀,强度很高。
高反压模铸(HCM)工艺生产的铝轮毂几乎与锻造的一样,德国名厂BBS的RX/RY(15-20英寸)系列铝轮毂就是用HCM 法铸造的。
锻造锻造是制造铝轮毂的最先进的方法,以62.3MN的压力把一块铝锭在热状态下,压成一个车轮毂。
这种铝轮毂的强度是一般铝轮毂的3倍,而且前者比后者还轻20%。
有些造型美观且结构相对复杂的轮毂,往往不可能一次锻压成型。
滚锻(也叫模锻)是锻造的一种,把一支轮毂的毛坯在滚动中锻造成型。
滚锻出的轮毂在保持足够强度的同时,能大大减少厚度。
用这种工艺制造的铝合金轮毂不仅密度均匀、表面平滑、圈壁薄、质量轻,而且可承受较大的压力。
不过,由于这种产品需要较精良的生产设备,且成品率只有50%-60%,故制造成本稍高,价格自然也不低。
影响铝合金铸造有哪些因素?

影响金属铸造性能的因素:1.合金的充型能力。
充型能力的决定因数合金的流动性、型性质、浇注条件、铸件结构。
2.液态金属的凝固与收缩。
凝固方式有:逐层凝固,糊状凝固,中间凝固。
影响凝固的主要因素:合金的结晶温度范围、铸件的温度梯度。
影响收缩的因素:化学成分(c含量)、铸型条件、铸件结构、浇注温度。
3.液态成形内应力、变形与裂纹,防止变形的方法与防止应力的方法基本相同。
带有残余应力的铸件,变形使残余应力减小而趋于稳定。
铝合金铸造工艺性能,通常理解为在充满铸型、结晶和冷却过程中表现最突出的那些性能的综合,其中包括流动性、收缩性、气密性、铸造应力、吸气性。
这些特性主要取决于合金的成分,但也与铸造因素、合金加热温度、铸型的复杂程度、浇冒口系统、浇口形状等有关。
影响铝合金铸造因素有哪些?☐影响铝合金铸造因素有哪些?➢铝合金铸造工艺的流动性。
影响流动性的因素很多,主要是成分、温度以及合金液体中存在金属氧化物、金属化合物及其他污染物的固相颗粒,但外在的根本因素为浇注温度及浇注压力(俗称浇注压头)的高低。
◆熔点。
不同铝合金在同一铸造温度时:熔点低的的铝合金过热度大,粘度低,流动性好。
◆除气。
除气会明显提高流动性。
◆过滤实验。
在铸造时,叠加一个多孔陶瓷过滤器。
经过滤后,在一定范围内夹杂数量明显减少,晶粒细化明显。
➢铝合金铸造工艺的收缩性。
不同铸造铝合金的收缩系数不同;不同的工艺,同一合金也有不同的收缩系数。
含Cu量高的铝合金具有高的体收缩率。
➢铝合金铸造工艺的热裂性。
通过调控不同元素含量解决,其中Si(可与铝形成固溶体)元素可以改善铸造铝合金的铸造性能,降低热裂倾向。
Cu元素可以提高合金的流动性、抗拉强速和硬度(铜与铝形成固溶体),但热裂倾向大。
➢铝合金铸造工艺的气密性。
影响气密性的因素:合金性质;同一种铸铝合金的气密性好坏,则与铸铝合金的浇注温度、放置冷铁以加快冷却速度以及在压力下凝固结晶等有关,它们均可使铝铸件的气密性提高。
《压铸工艺及模具设计》复习题1-答案

压铸模具设计复习题一、名词解释1、压力铸造:压力铸造是将熔融状态或者半熔融状态的金属浇入压铸机的压室,在高压力的作用下,以极高的速度充填在压铸模(压铸型)的型腔内,并在高压下使熔融或者半熔融的金属冷却凝固成形而获得铸件的高效益、高效率的精密铸造方法。
2、压射压力:压射压力Fy是压射机构(压射缸内压射活塞)推动压室冲头运动的力,即压射冲头作用于压室中金属液面上的力。
3、压射速度:即压室内压射冲头推动金属液的移动速度(又称冲头速度)4、内浇口速度:是指金属液通过内浇口时的线速度(又称充填速度)5、合金浇注温度:是指金属液从压室进入型腔的平均温度,因测量不便,通常以保温炉内的温度表示。
一般高于合金液相线20~30℃6、模具的工作温度:模具的工作温度是连续工作时模具需要保持的温度。
7、充填时间:金属液自开始进入模具型腔直至充满型腔所需的时间称为充填时间。
8、增压建压时间:是指金属液在充模的增压阶段,从充满型腔的瞬时开始,至达到预定增压压力所需的时间,也就是比压由压射比压上升到增压比压所需的时间。
9、压室充满度:浇入压室的金属液量占压室容量的百分数称压室充满度。
10、压铸机的压射机构:是将金属液推送进模具型腔填充成型为压铸件的机构。
二、填空题(每空1分,共计20分)1、金属液充填理论主要有:喷射充填理论、全壁厚充填理论、三阶段充填理论2、压铸按压铸机分类:热室压铸、冷室压铸3、液态金属成型新技术有:真空密封造型、气压铸造、冷冻造型4、压铸用低熔点类合金主要有:锌、锡、铅。
5、压铸生产中,要获得表面光滑及轮廓清晰的压铸件,下列因素起重要作用:(1)压射速度(冲头速度);(2)压射比压;(3)充填速度(内浇口速度)。
6、压铸铁合金种类:压铸灰铸铁、可锻铸铁、球墨铸铁、低碳钢、不锈钢、合金钢和工具钢等。
7、铸造方法有砂型铸造、特种铸造。
压铸工艺属于特种铸造工艺范畴。
8、常见压铸的分类方法:按压铸材料分类、按压铸机分类、按合金状态分类9、压铸按压铸材料分类:单金属压铸、合金压铸10、压铸用高熔点类合金主要有:铝、镁、铜。
《压铸工艺及模具设计》复习题答案

压铸模具设计复习题一、名词解释1、压力铸造:压力铸造是将熔融状态或者半熔融状态的金属浇入压铸机的压室,在高压力的作用下,以极高的速度充填在压铸模(压铸型)的型腔内,并在高压下使熔融或者半熔融的金属冷却凝固成形而获得铸件的高效益、高效率的精密铸造方法。
2、压射压力:压射压力Fy是压射机构(压射缸内压射活塞)推动压室冲头运动的力,即压射冲头作用于压室中金属液面上的力。
3、压射速度:即压室内压射冲头推动金属液的移动速度(又称冲头速度)4、内浇口速度:是指金属液通过内浇口时的线速度(又称充填速度)5、合金浇注温度:是指金属液从压室进入型腔的平均温度,因测量不便,通常以保温炉内的温度表示。
一般高于合金液相线20~30℃6、模具的工作温度:模具的工作温度是连续工作时模具需要保持的温度。
7、充填时间:金属液自开始进入模具型腔直至充满型腔所需的时间称为充填时间。
8、增压建压时间:是指金属液在充模的增压阶段,从充满型腔的瞬时开始,至达到预定增压压力所需的时间,也就是比压由压射比压上升到增压比压所需的时间。
9、压室充满度:浇入压室的金属液量占压室容量的百分数称压室充满度。
10、压铸机的压射机构:是将金属液推送进模具型腔填充成型为压铸件的机构。
二、填空题(每空1分,共计20分)1、金属液充填理论主要有:喷射充填理论、全壁厚充填理论、三阶段充填理论2、压铸按压铸机分类:热室压铸、冷室压铸3、液态金属成型新技术有:真空密封造型、气压铸造、冷冻造型4、压铸用低熔点类合金主要有:锌、锡、铅。
5、压铸生产中,要获得表面光滑及轮廓清晰的压铸件,下列因素起重要作用:(1)压射速度(冲头速度);(2)压射比压;(3)充填速度(内浇口速度)。
6、压铸铁合金种类:压铸灰铸铁、可锻铸铁、球墨铸铁、低碳钢、不锈钢、合金钢和工具钢等。
7、铸造方法有砂型铸造、特种铸造。
压铸工艺属于特种铸造工艺范畴。
8、常见压铸的分类方法:按压铸材料分类、按压铸机分类、按合金状态分类9、压铸按压铸材料分类:单金属压铸、合金压铸10、压铸用高熔点类合金主要有:铝、镁、铜。
CQI-27测评试卷

CQI-27(铸造系统评估)培训测评试卷职务:姓名:一、单项选择题(共14题,每题5分)1、压铸生产三个基本要素:()。
A、浇注温度、浇注速度、浇注压力B、合金材料、压铸机、压铸模C、熔炼温度、充型速度、压铸压力D、原材料、过程参数、冷漠件2、对Al-Si-Cu系合金进行化学成分检测,一般会评价Si、Cu、Mg、Zn、()元素。
A、Al、FeB、Al、MnC、Fe、MnD、Fe、Pb3、压铸充型过程的三个阶段:()。
A、压入-凝固-排气B、压入-排气-凝固C、压入-流动-凝固D、压入-流动-排气4、铝合金熔液除气效果检验方法是:进行(),然后进行比重检测。
A、定量取样B、凝固取样C、定点取样D、真空取样5、密度:单位体积物质的质量。
密度表示符号为P,单位为()。
A、Kg/m³B、Kg/㎡C、Kg/mD、KG/M36、高压压铸生产启动须进行冷漠件(又称为热模件)程序,对该程序加工的零件应视为()。
A、首件进行检验B、可疑件待判定C、不合格件进行隔离D、报废件进行报废处理7、在()条件下,铝合金熔液除气不需要每次检测密度。
A、项目阶段已经充分验证过程参数可以满足产品质量B、每班次首件确认过程参数设定符合工艺要求,并且产品检验合格C、除气过程参数由设备自动监控,如:流量、转速、气体压力等D、除气过程参数由专人定时点检并记录,如:流量、转速、气体压力等8、对于铸件毛坯检验项目至少要包括()。
A、外观、尺寸、材料B、尺寸、机械性能、化学成分、内部缺陷C、尺寸、内部缺陷、表面缺陷D、尺寸、内部缺陷、表面缺陷、化学成分、机械性能9、铸件毛坯内部缺陷(内部完整性)检验最佳方法是()。
A、切片检验B、染色渗透检测C、荧光渗透检测D、无损探伤(CT或者是X-Ray)10、铸件毛坯的机械性能检验项目包括有()。
A、拉力、压力、扭力、硬度B、断口冲击力、弯曲强度、拉伸率、硬度C、硬度、抗拉强度、屈服强度、延伸率D、抗拉强度、屈服强度、延伸率、冲击强度11、如果铸件毛坯某部位的最大应力超过()50%,则该部位应视为高风险点。
压铸机射出条件设定

平均壁厚/mm 1.5 1.8 2.0 2.3 2.5
充型时间/s 0.01~0.03 0.02~0.04 0.02~0.06 0.03~0.07 0.04~0.09
平均壁厚/mm 3.0 3.8 5.0 6.4
充型时间/s 0.05~0.10 0.05~0.12 0.06~0.20 0.08~0.30
III 起始位置:从金属液充满内浇口处至型腔完成充满 参数:压射速度v3,压射压力p3(动态) 特征:压射压力再次升高,压射速度略有下降,充型速度最快 说明:金属液流经内浇口充填型腔。由于内浇口处截面积大幅缩小,流动阻力剧增,压 射速度略有下降,但此时充型速度最快。要保持足够的充型速度,需更高的压射压 力,用于克服浇注系统主要是内浇口处的流动阻力。
- 压铸脱模剂 2、对压铸脱模剂的总体要求 (1)高温时,能保持良好的润滑性能。 (2)挥发点低,在100~1500C时,稀释剂能很快地挥发。 (3)对模具及压铸件材料没有腐蚀作用。 (4)性能稳定,在空气中不会因稀释剂很快挥发而变浓。 (5)无特殊味道,在高温时不析出或分解出有害气体,也不留有残
- 高速射出位置设定的确认: - 以计算的方式决定高速启动位置
5、高速设定位置
L=L1+L2+L3+L4
L2:电气、油压延迟=1.0CM
L3:高速加速
=1.0~2.0CM
L4:料饼厚度
=1.5~2.0CM
以图2位置+L为设定基准,以这个位置,每次往后移动5MM,来试得铸造最佳高 速起点。
以铸造方式决定高速起动位置
- 压铸温度 常用压铸合金的推荐浇注温度
- 压铸温度
2、压铸模具工作温度 压铸模具温度对压铸件质量、尺寸精度及压铸模具寿命都有影响。 温度过高,容易导致粘模、压铸件顶出变形、压铸模具活动部件
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压铸合金压铸合金压铸合金压铸合金、、压铸模压铸模、、压铸机是压铸生产的三要素三要素。
要获得优质的压铸件除了要求压铸件的结构工艺性合理铸件的结构工艺性合理,,压铸模设计合理压铸模设计合理、、制造精确制造精确,,压铸机性能优良之外压铸机性能优良之外,,还要有压铸工艺性良好的合金压铸工艺性良好的合金。
压铸合金2.1 压铸合金性能要求2.2 压铸合金2.1 压铸合金性能要求并非任何性能的合金都能用来生产压铸件并非任何性能的合金都能用来生产压铸件,,用于压铸生产的合金其性能有两方面的要求用于压铸生产的合金其性能有两方面的要求,,一是在压铸件成型时有良好的成型工艺性压铸件成型时有良好的成型工艺性,,二是成型后的压铸件能满足产品的使用要求二是成型后的压铸件能满足产品的使用要求。
合金的成型工艺性能是指合金的铸造成型工艺性艺性能是指合金的铸造成型工艺性、、切削加工性切削加工性、、焊接性能焊接性能、、电镀性能电镀性能、、热处理性能等热处理性能等。
合金的使用性能包括合金的力学性能使用性能包括合金的力学性能、、物理性能和化学性能物理性能和化学性能。
因此因此,,用于压铸生产的合金应具有以下性能:(1)结晶温度范围小结晶温度范围小,,以防止压铸件产生缩孔和缩松缺陷以防止压铸件产生缩孔和缩松缺陷。
(2)具有良好的流动性具有良好的流动性,,有利于成型结构复杂有利于成型结构复杂、、表面质量好的压铸件表面质量好的压铸件。
(3)线收缩率小线收缩率小,,可降低铸件产生热裂的倾向并且易于获得尺寸精度较高的铸件可降低铸件产生热裂的倾向并且易于获得尺寸精度较高的铸件。
(4)高温时有足够的热强度和可塑性高温时有足够的热强度和可塑性,,高温脆性和热裂倾向小高温脆性和热裂倾向小,,防止推出铸件时产生变形和开裂。
(5)在常温下有较高的强度在常温下有较高的强度,,以适应大型薄壁复杂压铸件的使用要求以适应大型薄壁复杂压铸件的使用要求。
(6)具有良好的加工性能和一定的抗蚀性能具有良好的加工性能和一定的抗蚀性能。
(7)成型过程中与型壁产生物理-化学反应的倾向小化学反应的倾向小,,防止黏模及相互合金化以延长模具寿命防止黏模及相互合金化以延长模具寿命。
在满足使用性能的前提下在满足使用性能的前提下,,选用压铸合金时尽可能考虑工艺性能优良的合金选用压铸合金时尽可能考虑工艺性能优良的合金。
目前得到广泛应用的压铸合金是有色金属的压铸合金是有色金属。
黑色金属由于熔点太高黑色金属由于熔点太高,,致使压铸模的使用寿命极低致使压铸模的使用寿命极低,,因此因此,,极少采用压铸生产工艺来生产黑色金属铸件压铸生产工艺来生产黑色金属铸件。
通常有色压铸合金分高熔点压铸合金和低熔点压铸合金两大类通常有色压铸合金分高熔点压铸合金和低熔点压铸合金两大类。
前者有铝合金前者有铝合金、、镁合金和铜合金,后者有铅合金后者有铅合金、、锡合金和锌合金锡合金和锌合金。
2.2 压铸合金2.2.1 铅合金和锡合金2.2.2 锌合金2.2.3 铝合金2.2.4 镁合金2.2.5 铜合金2.2 压铸合金常用的压铸合金有锌合金常用的压铸合金有锌合金、、铝合金铝合金、、镁合金和铜合金和铜合金。
铅、锡合金仅用于少数场合锡合金仅用于少数场合。
2.2.1 铅合金和锡合金铅合金和锡合金是压铸生产中最早使用的合金,用来制造印刷用铅字用来制造印刷用铅字。
这类合金的特点是比重大是比重大、、熔点低熔点低,,铸造和加工性能好铸造和加工性能好,,但力学性能不高力学性能不高。
适用于力学性能要求不高的各种复杂的小零件各种复杂的小零件,,目前很少使用目前很少使用。
2.2.2 锌合金在压铸发展史中在压铸发展史中,,压铸锌合金曾占有相当重要的地位压铸锌合金曾占有相当重要的地位。
锌合金的特点是锌合金的特点是::熔点低熔点低,,熔炼熔炼、、保温均比较容易保温均比较容易;;对模具热损害小对模具热损害小,,模具寿命长模具寿命长;;铸造工艺性好工艺性好,,可压铸结构复杂的薄壁铸件可压铸结构复杂的薄壁铸件;;与铁的亲合力小与铁的亲合力小,,不粘模不粘模。
锌合金在常温下有良好的力学性能合金在常温下有良好的力学性能,,加工性加工性、、焊接性焊接性、、电镀性均良好电镀性均良好。
由于锌合金的比重大于锌合金的比重大,,因此航空因此航空、、电子电子、、仪表等工业部门的产品中很少用锌合金压铸件锌合金压铸件。
它抗蚀性能差它抗蚀性能差,,容易产生晶间腐蚀容易产生晶间腐蚀,,导致发生强度和尺寸变化寸变化,,严重时铸件会完全碎裂严重时铸件会完全碎裂,,也就是出现“老化”现象现象。
压铸锌合金的牌号压铸锌合金的牌号、、化学成分化学成分、、力学性能及用途见表2.1。
2.2.2 锌合金2.2.3 铝合金压铸铝合金的使用性能和工艺性能都优于其他压铸合金压铸铝合金的使用性能和工艺性能都优于其他压铸合金,,而且来源丰富而且来源丰富,,所以在各国的压铸生产中都占据极重要的地位据极重要的地位,,其用量远远超过其他压铸合金其用量远远超过其他压铸合金。
铝合金的特点是铝合金的特点是::比重小比重小、、强度高强度高;;铸造性能和切削性能好铸造性能和切削性能好;;耐蚀性耐蚀性、、耐磨性耐磨性、、导热性和导电性好导热性和导电性好。
铝和氧的亲和力很强和氧的亲和力很强,,表面生成一层与铝结合得很牢固的氧化膜表面生成一层与铝结合得很牢固的氧化膜,,致密而坚固致密而坚固,,保护下面的铝不被继续氧化。
铝硅系合金在杂质铁含量较低的情况下铝硅系合金在杂质铁含量较低的情况下,,粘模倾向严重粘模倾向严重。
铝合金体收缩值大铝合金体收缩值大,,易在最后凝固处形成大的集中缩孔大的集中缩孔。
用于压铸生产的铝合金主要是铝硅合金用于压铸生产的铝合金主要是铝硅合金、、铝镁合金和铝锌合金三种铝镁合金和铝锌合金三种。
纯铝铸造性能差纯铝铸造性能差,,压铸过程易粘模,但因它的导电性好但因它的导电性好,,所以在生产电动机的转子时使用所以在生产电动机的转子时使用。
铝合金中主要合金元素及杂质对其性能影响如下铝合金中主要合金元素及杂质对其性能影响如下::(1)硅。
硅是大多数铝合金的主要元素硅是大多数铝合金的主要元素。
它能改善合金在高温时的流动性它能改善合金在高温时的流动性,,提高合金抗拉强度提高合金抗拉强度,,但使塑性下降使塑性下降。
硅与铝能生成固熔体硅与铝能生成固熔体,,它在铝中的溶解度随温度升高而增加它在铝中的溶解度随温度升高而增加,,温度577℃时溶解度为1.65%,而室温时仅为0.2%。
在硅含量增加到11.6%时,硅与其在铝中的固溶体形成共晶体硅与其在铝中的固溶体形成共晶体,,提高了合金高温流动性了合金高温流动性,,收缩率减小收缩率减小,,无热裂倾向无热裂倾向。
二元系铝硅合金耐蚀性高二元系铝硅合金耐蚀性高、、导电性和导热性良好导电性和导热性良好、、比重和膨胀系数小和膨胀系数小。
硅能提高铝锌系合金的抗蚀性能硅能提高铝锌系合金的抗蚀性能。
当合金中硅含量超过共晶成分当合金中硅含量超过共晶成分,,而铜而铜、、铁等杂质又较多时铁等杂质又较多时,,就会产生游离硅就会产生游离硅,,硅含量越高硅含量越高,,产生的游离硅就越多硅就越多。
游离硅的硬度很高游离硅的硬度很高,,由它们所组成的质点的硬度也很高由它们所组成的质点的硬度也很高,,加工时刀具磨损厉害加工时刀具磨损厉害,,给切削加工带来很大的困难带来很大的困难。
此外此外,,高硅铝合金对铸铁坩锅熔蚀严重高硅铝合金对铸铁坩锅熔蚀严重。
硅在铝合金中通常以粗针状组织存在硅在铝合金中通常以粗针状组织存在,,降低合金的力学性能合金的力学性能,,为此需要进行变质处理为此需要进行变质处理。
(2)铜。
铜和铝组成固溶体铜和铝组成固溶体,,当温度为548℃时,铜在铝中的溶解度为5.65%,室温时降至0.1%左右左右。
铜含量的增加可提高合金的流动性铜含量的增加可提高合金的流动性、、抗拉强度和硬度抗拉强度和硬度,,但降低了耐蚀性和塑性但降低了耐蚀性和塑性,,热裂倾向增大热裂倾向增大。
压铸通常不用铝铜合金压铸通常不用铝铜合金,,而用铝硅铜合金而用铝硅铜合金。
2.2.3 铝合金在高硅铝合金中在高硅铝合金中,,铜含量以0.8%为界限为界限。
当含量低于0.8%时,能提高合金的强度和硬度以及弹性极限;当含量超过0.8%时则起着相反的作用时则起着相反的作用。
含硅量7%以下的铝硅合金中加入1%~2%的铜可提高铸件的表面光洁度铸件的表面光洁度。
(3)镁。
在共晶温度(449℃)下镁在铝中的溶解度可达17.4%。
镁含量高的铝合金是一种坚固的工业铝合金业铝合金,,具有良好的加工性能具有良好的加工性能。
含镁8%的铝合金的铝合金,,具有优良的耐蚀性具有优良的耐蚀性,,但是铝镁合金的铸造性能很差,在高温下的强度和塑性都较低在高温下的强度和塑性都较低,,冷却时的收缩也大冷却时的收缩也大,,故容易产生热裂和形成疏松故容易产生热裂和形成疏松。
此外此外,,镁的存在会增加合金在熔炼和保温过程中的氧化倾向会增加合金在熔炼和保温过程中的氧化倾向。
在高硅铝合金中加入少量(0.2%~0.3%)的镁可提高合金的强度极限的镁可提高合金的强度极限、、弹性极限弹性极限、、疲劳极限及硬度疲劳极限及硬度,,而其塑性降低不多而其塑性降低不多。
(4)锌。
铝合金中的锌能提高合金的流动性铝合金中的锌能提高合金的流动性,,但在高硅铝合金中但在高硅铝合金中,,锌使合金的热裂倾向增加锌使合金的热裂倾向增加,,而耐蚀性有所降低蚀性有所降低,,故应严格控制锌含量不超出规定的范围故应严格控制锌含量不超出规定的范围。
可是锌含量很高的铝锌合金(含锌量为9%~13%)却具有较好的铸造成型性能和力学性能却具有较好的铸造成型性能和力学性能,,其切削性能也比较好其切削性能也比较好。
(5)铁。
铝合金中含有少量的杂质铁(0.6%~1.4%)能削弱铝和铁的亲合力能削弱铝和铁的亲合力,,从而降低铝合金在压铸过程中的粘模倾向铸过程中的粘模倾向。
从这一角度来说从这一角度来说,,杂质铁的存在对压铸生产是有利的杂质铁的存在对压铸生产是有利的,,所以铝合金在采用砂型铸造工艺时铁含量不允许超过1%,而使用压铸工艺时允许铁含量控制在1.5%以内以内。
但是铝合金中铁含量不能太高量不能太高,,因为铝和铁会生成FeAl3、Fe2Al7和Al-Si-Fe 等片状或针状组织存在于合金中等片状或针状组织存在于合金中,,降低了力学性能力学性能,,特别是冲击韧性和塑性特别是冲击韧性和塑性。
承受较大动载荷的零件铁含量应控制在1%以内以内。
(6)锰。
铝合金中锰的存在能减少铁的有害影响铝合金中锰的存在能减少铁的有害影响,,锰含量在0.4%以下时还能增加塑性以下时还能增加塑性,,因为锰能使合金中铁的片状或针状晶体组织变为细密的晶体形状合金中铁的片状或针状晶体组织变为细密的晶体形状,,故一般铝合金中允许锰含量不超过0.5%。