高强韧铸造铝合金材料研究进展
高强度铝合金铸造及热处理工艺_张建兵
c. ZL114A 合金热处理工艺满足了铸件的力 学性能要求，保证了产品的研制进度；
d. 壳体铸件的合金熔炼与铸造及热处理工 艺合理可行。
参考文献
1 叶荣茂等. 纤维过滤网过滤铝硅合金净化效果的试验. 特种铸造 及有色合金，1987(1):28～31
炉号
铸件序号01-16来自第一件02-2第二件
02-3
第三件
02-5
第四件
表 ４ 铸件力学性能测试结果
试件号
指定 -1 -2 -3
指定 -1 -2 -3
指定 -1 -2 -3
指定 -1 -2 -3
σb/MPa σ0.2/MPa
345
270
330
280
325
270
305
280
315
270
280
260
325
每一铸件进行 100% X 射线检查。铸件内部 质量按照 HB5480 即《高强度铝合金优质铸件》 的规定执行，指定区域 X 射线检查按 B 级验收， 非指定区域 X 射线检查按 C 级验收，其中圆形针 孔可按 2 级验收。
收稿日期：2003-08-21
３ 技术难点
3.1 壳体铸件铸造难点 3.1.1 铸件几何尺寸大，直径达φ2016 mm，高 度为 262 mm。合金充型时流程长，铸件浇注成形 难度大，其结构简图见图 1。 3.1.2 铸件壁厚大，局部厚度达 62 mm，而且铸 件壁厚相差大，壁厚 16～62 mm，很不均匀。要 控制铸件凝固，加速铸件上局部热节的凝固，工 艺设计要求高。
300
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4
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稀土对铝合金力学性能影响的研究进展
稀土对铝合金力学性能影响的研究进展一、稀土元素对铝合金的强化作用稀土元素在铝合金中的加入可以通过多种方式对其进行强化。
稀土元素可以形成固溶体强化，通过扩散控制晶粒生长和改善晶界结构来提高材料的强度和硬度。
稀土元素还可以形成沉淀物强化，通过在晶间扩散产生的沉淀物来提高材料的强度。
稀土元素还可以与铝合金中的其他元素形成间隙固溶体，提高合金的塑性和韧性。
二、稀土元素对铝合金的晶粒细化作用铝合金的晶粒尺寸对其力学性能有着重要影响，晶粒细化可以提高材料的强度和塑性。
稀土元素的加入可以有效地细化铝合金的晶粒，进而改善材料的力学性能。
这是因为稀土元素可以在晶界处形成固溶体，阻碍晶界的迁移，使得晶界的能量增加，从而抑制晶界的生长，实现晶粒细化。
三、稀土元素对铝合金的耐热性能影响稀土元素还可以显著地提高铝合金的耐热性能。
当合金处于高温环境下时，稀土元素可以形成不同形式的稳定相，阻碍材料的晶粒长大，从而提高了材料的耐热性能。
稀土元素的加入还能够减小合金的热膨胀系数，改善合金的热稳定性。
四、稀土元素对铝合金的抗腐蚀性能影响研究表明，稀土元素的加入可以提高铝合金的抗腐蚀性能。
这是因为稀土元素可以在合金中形成致密的氧化膜，阻止金属与外界介质的直接接触，从而减缓了合金的锈蚀速度。
稀土元素还可以提高合金表面的亲水性，使得合金更加耐蚀。
五、稀土元素对铝合金可加工性的影响稀土元素的加入对铝合金的可加工性也有一定的影响。
研究发现，适量的稀土元素加入可以使得铝合金的变形抗力降低，塑性增强，从而提高了合金的可加工性。
稀土元素的加入还可以改善合金的断裂韧性和疲劳寿命，使得合金更加适合复杂的加工工艺。
结论稀土元素在铝合金中的加入可以显著改善合金的力学性能，包括强化作用、晶粒细化作用、耐热性能提高、抗腐蚀性能提高以及可加工性的改善。
目前的研究还存在一些问题，如稀土元素的最佳添加量、添加顺序、添加方式等方面还需要进一步的研究。
未来需要加强对稀土对铝合金力学性能影响的研究，以实现更好地应用和推广。
汽车轮毂用高强韧A356铝合金的成型与控制
韧化 Ａ ３ ５ ６合 金的熔铸工艺路线 同传统 铝合 金的熔铸工艺基本 一致 ， 但严格控 制各节 点温度 以及调制 合金化 元素 含量， 采用合适 的热处 理工艺将进一 步提高其综合力学性 能。研究 表明 ， 强韧化 Ａ ３ ５ ６铝 合金铸 锭 的拉 伸强度 、 延 伸率均 比 Ａ Ｓ Ｔ Ｍ 标准要求值提高 ２ ０ ％， 且疲劳强度 、 抗 冲击韧性提高 １ ０ ％。 关键词 高强韧 ； 铝合金 ； 低 压铸 造 ； 成型； 控制 文章编号 ：１ ６ ７ １ —３ ８ １ ８ （ ２ ０ １ ３ ） ０ ４— ０ ｏ ０ ５—０ ３ 中图分类号 ： Ｔ Ｇ ２ ４ ９ ． ２ ８ 文献标 识码 ：Ａ
随这些元 素 的氧化 程度增 加 。理想 的投入 和溶 解温 度应 控制 在 ７ ３ ０～ ７ ５ ０℃ 之 间 ， 并 用钟 罩将 中 间合金
压人熔体 中搅拌。
１ ． ３ 精 炼温 度
处理成型的工艺与控制过程 ， 分析实验结果 。
采用惰性气体和精炼除杂剂。在除气和除杂过 程中 ， 高温有利于降低熔体粘度 ， 降低气 、 杂上浮阻 力； 但高温同时促进熔体吸气和高活性合金元素的
素反应。理想的精炼温度控制在 ７ ０ ０～ ７ ３ ０℃之问。
Ｉ 塑 堡 竺 Ｉ
烹
１ ． ４ 浇铸温 度
表面撒上 覆盖剂
同传统 Ａ ｌ — ｓ ｉ 合金一样 ， 浇铸温度控制为７ ２ ０～
７ ５ ０ ｏ Ｃ。
加入Ｓ ｉ 、Ｍｇ 等主要合金元素
加入中间合金， 调制 熔体中 合金元素含量
控制在 ７ ０ ０ — ７ ２ ０℃ ， 待硅料熔化并搅拌均匀后 ， 降
低熔 体 温度 至 ６ ８ ０— ７ ０ ０℃， 投入纯镁料 ， 表 面覆 盖 防止 Ｍｇ 元 素氧化 的覆 盖溶 剂 。
铝合金的强韧化
E 由于基体和粒子中滑移面的取向不一致， 螺型位错线切过粒子时必然产生一割阶，而 割阶会妨碍整个位错线的移动。
（2）不可变形微粒的强化作用—— 奥罗万机制
·适用于第二相粒子较硬并与基体界面为非共格的 情形。 使位错线弯曲到曲率半径为R时，所需的切应力为 τ=Gb/（2R）设颗粒间距为λ 则τ=Gb/ λ ∴Rmin=λ/2 只有当外力大于Gb/ λ 时，位错线才能绕过粒子。 减小粒子尺寸或提高粒子的体积分数，都使合金 的强度提高。
4 其它强韧法
铝合金的强韧化手段还有很多, 如激光 冲击强化、复合强化(利用陶瓷、碳纤维、 晶须、颗粒等增强铝基体)、优晶处理等
纯铝中加入合金元素，形成铝基固溶体， 起固溶强化作用，可使其强度提高。AlCu、Al-Mg、Al-Si、Al-Zn、Al-Mn等二 元合金一般都能形成有限固溶体，并且均 有较大的溶解度，因此具有较大的固溶强 化效果。
对于不可热处理强化或强化效果不大的铸 造铝合金和变形铝合金，可以通过加入微 量合金元素细化晶粒，提高铝合金的力学 性能。例如二元铝硅合金以及所有高硅合 金淬火及时效后强化效果很弱，若在浇注 前往液态合金中加入微量的钠或钠盐等进 行变质处理，那么合金组织将显著细化， 从而显著提高合金的强度和塑性。
1.2 添加新合金元素
将锰添加到7XXX 系铝合金中,能起细化晶粒、 阻碍基体晶粒长大和再结晶的作用, 并且在不降低 合金塑性和韧性的情况下显著提高合金强度。合 金强度提高的主要原因是过饱和铝合金固溶体分 解形成细小、弥散含锰相,含锰相促进了晶粒的均 匀塑变,细化了滑移带的宽度, 从而降低了应变或应 力集中,使材料塑性得到提高。 。
铸造铝合金强度
铸造铝合金强度引言铝合金是一种轻质、强度高、耐腐蚀、可回收利用的材料，广泛应用于航空航天、汽车制造、建筑等领域。
铸造是制造铝合金零件的常用工艺之一，其强度对于保证零件的使用性能至关重要。
本文将探讨铸造铝合金强度的影响因素和提高强度的方法。
影响铝合金强度的因素铸造铝合金强度受到多种因素的影响，主要包括以下几个方面：1. 铝合金成分铝合金成分中的合金元素类型和含量是决定其强度的重要因素。
常见的合金元素有铜、锌、镁等，通过调整合金元素的含量可以改变铝合金的强度。
例如，增加铜的含量可以提高铝合金的强度。
2. 铸造工艺铸造工艺是指铝合金熔炼、浇铸和凝固过程中的操作方法和条件。
合理的铸造工艺可以避免铝合金产生气孔、夹杂等缺陷，提高其强度。
例如，适当的浇注温度和速度可以减少气孔的生成，保证零件的致密性。
3. 热处理热处理是改变铝合金组织和性能的一种方法。
通过不同的热处理工艺，可以使铝合金达到不同的强度水平。
常见的热处理工艺有时效处理、固溶处理等。
例如，T6时效处理可以显著提高铝合金的强度。
4. 技术装备铝合金铸造中所使用的技术装备也会对铸造铝合金的强度产生影响。
高性能的铸造设备和先进的工艺能够保证铝合金的铸造质量，提高其强度。
提高铝合金强度的方法为了进一步提高铝合金的强度，以下几种方法可供选择：1. 优化合金配比通过调整铝合金中不同合金元素的含量，找到最佳的合金配比，可以有效提高铝合金的强度。
例如，增加镁的含量可以提高铝镁合金的强度。
2. 优化铸造工艺合理的铸造工艺可以提高铝合金的致密性和均匀性，进而提高强度。
例如，控制浇注温度和速度，采取适当的冷却措施，可以减少铸造缺陷，提高铝合金的强度。
3. 应用热处理工艺热处理是提高铝合金强度的重要手段之一。
选择合适的热处理工艺，对不同类型的铝合金进行适当的固溶和时效处理，可以显著提高其强度。
4. 使用先进的技术装备先进的技术装备可以提高铝合金的铸造质量，提高其强度。
例如，自动化铸造设备可以提高铸造的精度和可重复性，减少缺陷的产生。
汽车轮毂用A356铝合金合金化的研究进展
2021年第4期/第70卷有色合金im431汽车轮毂用A356铝合金合金化的研究进展何芳1,庄林忠2，何国元1,李宏祥2，裔国宇1(1.大亚车轮制造有限公司，江苏镇江212300; 2.北京科技大学新金属材料国家重点实验室，北京100083)摘要：A356合金是目前应用最广的汽车轮毂用铝合金，但由于其强度不高，无法满足现代轮毂进一步轻量化的要求。
而基于该合金对其成分进一步优化、改进甚至开发出新型高强铸造铝合金无疑是提高力学性能并进一步实现汽车轮毂轻量化最有效的方法之一。
本文回顾了国内外在A356合金微合金化方面的研究进展，并详细阐述了合金元素对其微观组织和力学性能的作用规律，同时对现代轮毂用新型高强韧铸造铝合金的研发方向进行了展望。
关键词：A356合金；轻量化；力学性能；合金化作者简介：何芳（1968-)，男，高 级经济师，硕士，主要从 事技术研发及项目管理工 作。
电话：*************中图分类号：TG146.21文献标识码： A文章编号：1001*4977(2021)轮毂作为汽车当中的一个重要部件，不仅影响着汽车的安全性和操控性，而 且对汽车的节能与轻量化程度也具有重要的影响。
近年来，汽车轮毂趋于选用质量 轻、综合性能好、表面质量高、可回收利用以及成本低的材料制造[1]。
因此，铝合金 汽车轮毂应用优势逐渐越发明显，在汽车制造、生产中得到广泛应用[M]。
A356合金 是可热处理强化的铸造铝合金，具有良好的铸造性能，广泛应用于各种汽车铸件，是世界各国广泛采用的汽车车轮材料[〜。
但是该合金强度不高，在T5状态下其抗拉强 度仅为265 MPa,无法满足现代汽车轮毂进一步轻量化的要求。
为了在不降低其他性 能的前提下进一步提高该合金的强度，使该合金能够满足日益增长的汽车轻量化需 求，研究人员从以下四个方面开展了相关研究：①合金化：目前研究的合金化元素 主要包括Si、Mg、Cu、Mn等，合金元素主要起强化合金基体，改善合金组织形貌作 用；②选择更佳的细化剂与变质剂：A356合金细化剂与变质剂种类繁多，目前研究 热点是使用稀土元素作为变质剂，工业上使用最广泛的细化剂与变质剂为Al-Ti-B与 Sr,细化剂与变质剂的加入可以显著细化基体铝组织，变质共晶硅形貌，改善合金 力学性能；③铸造工艺优化：汽车轮毂成形主要有铸造法与锻造法，其中低压铸造 法应用最广，随着科技的发展，半固态成形技术也应用于铝合金制造，适当的铸造 工艺可以获得更优的轮毂并减小生产成本；④热处理工艺优化：A356合金轮毂使用 最广泛的热处理工艺为T6热处理（固溶+人工时效），目前也研究了间断时效、双级 时效等热处理工艺的影响，优化热处理工艺可以优化共晶硅形态与尺寸，并改善合 金金属间相的形态与分布，以获得更佳的力学性能。
高强韧类真空压铸铝合金材料技术条件
高强韧类高真空压铸铝合金材料技术条件1.范围本标准规定了高强韧类高真空压铸铝合金材料的术语和定义、技术要求、试验方法、检验规则、标志、包装、贮存和运输。
本标准适用于以铸锭或合金液为产品的高强韧类高真空压铸铝合金材料。
2.规范性引用文件下列文件对于本文件的应用是必不可少的。
凡是注日期的引用文件，仅所注日期的版本适用于本文件。
凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。
GB/T 228.1-2010 金属材料拉伸试验第1部分：室温试验方法GB/T 229-2007 金属材料夏比摆锤冲击试验方法GB/T 231.1-2009 金属材料布氏硬度试验第1部分GB/T 1173-2013 铸造铝合金GB/T 3075-2008 金属材料疲劳试验轴向力控制方法GB/T 3246.1-2012 变形铝及铝合金制品组织检验方法第1部分：显微组织检验方法GB/T 5678-2013 铸造合金光谱分析取样方法GB/T 7999-2015 铝及铝合金光电直读发射光谱分析方法GB/T 8733-2016 铸造铝合金锭GB/T 13822-2017 压铸有色合金试样GB/T 20975-2018（所有部分）铝及铝合金化学分析方法GB/T 23301-2009 汽车车轮用铸造铝合金GB/T 32186-2015 铝及铝合金铸锭纯净度检验方法GJB 5909-2006 铝及铝合金中氢的测定加热提取热导法标准YS/T 1004-2014 熔融态铝及铝合金3.术语和定义下列术语和定义适用于本文件。
3.1 高强韧类压铸铝合金材料High strength and toughness aluminum alloy material抗拉强度超过180MPa，屈服强度超过120MPa，同时伸长率在8%以上的适合于压铸成形的铝合金材料。
3.2 高真空压铸 high vacuum die casting压铸前首先抽出型腔中的气体，使模具型腔中的真空度控制在≤100mbar，让合金液在真空下压铸成形为试样或零件。
高强度铝合金铸造工艺
工装设计高强度铝合金铸造工艺宋秋龙（中信戴卡股份有限公司，河北 秦皇岛 066000）摘 要：随着科学技术的飞速发展，我国合金工业也在不断发展，高强度压铸铝合金的研究对合金工业具有重要的意义。
但是，当前的铝合金铸造技术很难满足许多市场的需求。
在研究中，对高强度压铸铝合金内容进行了研究，以分析高强度压铸铝合金的优化方法，为合金工业的发展提供参考。
关键词：高强度；铝合金；铸造工艺引言：铝合金以其良好的外观，重量轻，良好的加工性能以及良好的物理和化学性能而在许多行业中得到广泛使用。
但是，由于铝合金的凝固温度的范围大，因此在铸造过程中容易产生缩孔，气孔或氧化等缺陷。
因此，人们必须在铝合金铸造工艺中严格控制和优化各种参数和工艺来保证铝合金铸件的质量。
一、铝合金铸造的优越性（一）铸造生产是向各种行业提供机械零件铸造的主要方法之一。
铸造生产的优点不仅在于获得机器零件的形状，而且还可以改善材料的内部结构并改善机器性能。
通常，许多重要的机械零件具有受力大、力学性能高的要求，是通过铸造方法铸造的。
最近几年，飞机结构零件几乎使用所有铝合金模架，大量的铝和铝合金零件以及模架用于替换原始的钢结构零件，例如车轮，底梁，油箱车轮，火车油缸，木材机体，直升飞机的动环和固定环，纺织机的机架，轨道和线路板等。
铝合金铸件具有一系列优良的性能，因此应用范围广泛，市场潜力巨大，应用前景好。
特别是在飞机核心部件和汽车车轮的铸造中拥有丰富的应用场景。
（二）铝合金铸件是减轻重量的理想材料。
由于铝和铝合金的优异性能，它已广泛用于机械，汽车，铁路运输，船舶，建筑，桥梁，化工，电气，电子，仪器仪表，五金和家庭用品等各个领域。
由于铝合金具有出色的可塑性，因此可以加工成各种形状复杂的高精度五金零件。
铸造是目前最先进的铸造铝铸件的加工方式，一般是采用砂型模或金属模将加热为液态的铝或铝合金浇入模腔，然后用大型铸造压力机反复将其压在模型上，而得到各种达到符合适用标准的形状和尺寸的纯铝或铝合金的设备器件铝零件或铝合金零件。