一種新的高硅變形鋁合金

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1、全國第十四屆輕合金加工學(xué)術(shù)交流會論文集一種新的高硅變形鋁合金張培良，蘇振佳，楊軍祖，祝偉忠，趙志升，吳英杰(山東叢林集團鋁業(yè)公司，山東龍口265705)摘要：研制了一種新高硅變型鋁合金，該合金具有良好的耐熱性、耐磨性和氣密性，適合于制造形態(tài)復(fù)雜、高載荷、氣密性好的機械零部件?，F(xiàn)已大量用于生產(chǎn)泵體材，并已申報了國家專利和國家變形鋁合金牌號。關(guān)鍵詞：高硅變形鋁合；成分；雜質(zhì)；合金性能；泵體材2005年某油泵廠來我公司求援，他們現(xiàn)用的7005鋁合金擠壓泵體材制作的特種高壓油泵殼體存在著熱變形大，耐高溫、耐磨性和氣密性差等問題，降低了油泵的性能和使用壽命，進而影響

2、了產(chǎn)品的銷路，希望我公司能幫助研制一種高性能的鋁合金代替7005鋁合金擠壓泵體材制作泵殼，以提高油泵的性能和使用壽命，重新占據(jù)市場。對此問題叢林鋁業(yè)公司領(lǐng)導(dǎo)和技術(shù)人員根據(jù)用戶反映的情況進行了認真的分析研究，7005鋁合金擠壓泵體材是常用的泵殼材料。如果它還不能滿足用戶所生產(chǎn)油泵的需要，那么所選擇合金的高溫性、熱變形性、耐磨性和氣密性等就必須比7005鋁合金的好，同時還要考慮該合金的鑄造和擠壓性能相對也要好一些，以便于我公司生產(chǎn)。我們首先考慮用制造內(nèi)燃機機車活塞的4032鋁合金擠壓泵體材，因該合金的耐磨性、耐高溫、氣密性、加工等性能都比較好，但由于該合金中W

3、(Ni)=0．8％。1．O％，且在熔煉時Ni要以中間合金形式加入，m．Ni中間合金價格昂貴，僅此一項每噸擠壓泵材的成本就會增加2000元～3000元，用戶表示不能承受。我們分析4032鋁合金之所以具有上述一系列優(yōu)點，是由于它是以si為主要成分的合金，那么我們可不可以研制一種含Si量高的鋁合金擠壓泵體材呢?而這方面國內(nèi)外資料尚無相關(guān)報道。經(jīng)反復(fù)調(diào)整合金成分及配比，并通過18次試驗，最后綜合分析比較，選擇了性能相對較好的合金配方進行試生產(chǎn)，暫定牌號為CL-4A12。此后經(jīng)過一年多的進一步研究、試生產(chǎn)和用戶試用，并對使用該合金制作的泵殼考察，證明了其熱變形性、耐

4、熱性、耐磨性、耐壓性和氣密性均好于7005鋁合金的。所制造的油泵性能得以提高，深受用戶歡迎。該用戶從此也成為叢林公司的長期客戶。而且又為叢林公司發(fā)展了一批新用戶，年訂貨量達到760t以上。從2005年至今已生產(chǎn)CL-4A12鋁合金擠壓泵體材2000t，CL-4A12鋁合金擠壓泵體材的研究成功不僅解決了用戶急需，開拓出新市場，而且也顯現(xiàn)了叢林鋁業(yè)的技術(shù)水平。CL-4A12鋁合金屬于叢林鋁業(yè)的研制發(fā)明，它屬于m．Si系可熱處理強化鋁合金。由于含Si量高，熔點相對較低，熔體的流動性好，容易補縮，因而鑄造性能好。又因為該合金的耐磨性、耐壓性、高溫性能和氣密性好，鑄

5、態(tài)或熱處理后力學(xué)性能在m．Si系合金中也是較好的，所以適用于熱加工方法制造形狀復(fù)雜、承受高載荷、氣密性要求高的零部件。1CL．4A12鋁合金中的主要合金元素及雜質(zhì)的作用Si是該合金的主要合金元素，W(Si)=8％一10％，Si在合金中主要以Q+Si共晶體和8(A15FeSi)的形式存在。由于Si的含量較高，使合金熔體有很好的流動性和鑄造性能。Si的含量高也使合金的強度和耐磨性隨之增高。全國第十四墾竺魚全塑三蘭查奎鎏全笙蘭苧：竺L一-一_————————————————————————一一cu在合金中含量彬(Cu)=1．3％。1。8％，可以在合金中形成CuA

6、l2相，提高合金的堡搴。．Mg在合金中的含量硼(Mg)：O．4％，O．6％，可以在合金中形成MgzSi相，亦可以提高合金的強烹M在合會中的含量w(Mn)=0．1％。0．35％，它除起固溶體強化作用外，還能改變針狀富n在合金中的含量)=．％一．，它際赳固j谷俸強化作用少r，您眩以義節(jié)。形、囝n相的誓薟囂黧的囂警M篁相絮改零淼㈦日雌啪蒯n人，效Tiw(Ti015％35％Ti在合金中的含量)=．～0．，能1更晶粒馴化。則以m。1卜b7沙A月u／b獄果更凳曹該合會中的有害雜質(zhì)，在合金中可以生成p-si相(AlI，,FezSiz)FezSiz，N?N?耽饅?Y一-N

7、一，呈粗大n旱該合會中的有害雜質(zhì)，在合金中可以生成p—Si相(，，，芏砒八的桃凝酬冷卻黧堡囂慧徽’'焉篇囂黜景赫fit相?w(Fe)?<0．4％改。蠻N8囂磊蓑囂；嬲虢各薔盛竺茹3篡器)：袈搿影曼改黧?麓霽薹燃誓挈妻嘉蟹姜笑篙流淼溢諜F(e)=0．67～O．8為好。此外在半連續(xù)鑄造時，由于冷卻強度大，p’S1和也蕓睫乏剮’兒’圳¨1H應(yīng)也會減S鬻霎繇囂抵它們與合金中的、形成低熔點共脯在制品熱處nPbA1Si、在該合金中也是有害雜質(zhì)，它們與合金中的、彤廄1氐烙息犬畝日1傘，位利叩琳灶理時龕燃囂囂黧囂麓裟端玎T人O而帶來的，在鋁液中會生成c斌它能隆低竺粼齲篙裟

8、豁鬈軍囂篆茹茹降低合金的流動性，使鑄錠產(chǎn)生疏松。這種化合物饅

9、T『