哈工大材料加工復(fù)試鑄造合金

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1、鑄造合金9/2/20211*鑄造鋁合金*鑄造銅合金*鑄造鎂合金*鑄造鈦合金有色合金NonferrousFerrous黑色合金鑄鐵鑄鋼鑄造合金9/2/20212合金分類二元合金典型多元合金應(yīng)用成分組織性能應(yīng)用課程內(nèi)容參考書(shū)：《鑄造合金及其熔煉》；機(jī)械工業(yè)出版社西安交通大學(xué)-陸文華；大連理工大學(xué)-李隆盛；上海交通大學(xué)-黃良余(工大圖書(shū)館超星下載)凝固基本規(guī)律合金化處理組織形成及控制熱處理工藝鑄造工藝設(shè)計(jì)純金屬物理性質(zhì)化學(xué)性質(zhì)工業(yè)牌號(hào)性能9/2/20213有色合金的產(chǎn)量和用量不如黑色合金多，但由于其具有許多優(yōu)良的特性，如特殊的電、磁、熱性能，耐蝕性能及高的比強(qiáng)度(強(qiáng)度與密

2、度之比)等，已成為現(xiàn)代工業(yè)中不可缺少的金屬材料材料占汽車凈重比AlFe塑料其它橡膠磁材料玻璃聚碳酸酯Ti碳纖維各種材料在先進(jìn)汽車中占的重量百分比9/2/202141鑄造鋁合金1.1純鋁物理性質(zhì)：純鋁是一種銀白色的輕金屬，熔點(diǎn)為660℃，具有面心立方晶格，沒(méi)有同素異構(gòu)轉(zhuǎn)變。它的密度?。ㄖ挥?.72g/cm3)；導(dǎo)電性好，僅次于銀、銅和金；導(dǎo)熱性好，比鐵幾乎大三倍化學(xué)性質(zhì)：純鋁化學(xué)性質(zhì)活潑，在大氣中極易與氧作用，在表面形成一層牢固致密的氧化膜，可以阻止進(jìn)一步氧化，從而使它在大氣和淡水中具有良好的抗蝕性性能：(1)具有極好的塑性，但強(qiáng)度較低。冷變形加工可提高其強(qiáng)度，但塑性

3、降低。(2)鑄、壓力加工、焊和切削加工性能具佳。9/2/202151鑄造鋁合金1.1純鋁分類：純鋁按其純度分為高純鋁、工業(yè)高純鋁和工業(yè)純鋁。純鋁的牌號(hào)用“鋁”字漢語(yǔ)拼音字首“L”和其后面的編號(hào)表示。高純鋁：有L05～L01五種，數(shù)字越大，純度越高；工業(yè)高純鋁：有LG5～LG1五種，數(shù)字越大，純度越高；工業(yè)純鋁：有L1～L7七種，數(shù)字越小，純度越高。*工業(yè)純鋁中含有少量鐵、硅等雜質(zhì)元素，雜質(zhì)含量增加，其導(dǎo)電性、抗蝕性及塑性都降低9/2/202161鑄造鋁合金1.2鋁合金的分類鑄造鋁合金：將熔融的合金直接澆鑄成形狀復(fù)雜的甚至是薄壁的成型件，所以要求合金具有良好的鑄造流動(dòng)

4、性。變形鋁合金：將鋁合金鑄錠通過(guò)壓力加工（軋制、擠壓、模鍛等）制成半成品或模鍛件，所以要求有良好的塑性變形能力。根據(jù)鋁合金的成分、組織和工藝特點(diǎn)，可以將其分為鑄造鋁合金與變形鋁合金兩大類。鋁合金:純鋁中加入適量Si、Cu、Mg、Zn、Mn等主加元素和Cr、Ti、Zr、B、Ni等輔加元素。提高強(qiáng)度并保持純鋁的特性9/2/202171.2鋁合金的分類對(duì)于變形鋁合金來(lái)說(shuō)，成分在F和D之間的鋁合金，由于合金元素在鋁中有溶解度的變化會(huì)析出第二相，可通過(guò)熱處理使合金強(qiáng)度提高，所以稱為熱處理強(qiáng)化鋁合金位于F點(diǎn)以左成分的合金，在固態(tài)始終是單相的，不能進(jìn)行熱處理強(qiáng)化，被稱為熱處理不可

5、強(qiáng)化的鋁合金。鋁合金分類示意圖發(fā)生共晶凝固的合金具有較好流動(dòng)性在恒溫下進(jìn)行的,結(jié)晶過(guò)程從表面開(kāi)始向中心逐層推進(jìn).由于凝固層的內(nèi)表面比較平滑,對(duì)尚未凝固的液態(tài)合金流動(dòng)的阻力小,有利于合金充填型腔.此外,在相同的澆注溫度下,共晶成分合金凝固溫度最低,相對(duì)來(lái)說(shuō)液態(tài)合金的過(guò)熱度(即澆注溫度與合金熔點(diǎn)溫度差)大,推遲液態(tài)合金的凝固,因此合金的流動(dòng)性最好.9/2/202181鑄造鋁合金1.2鋁合金的分類鑄造鋁合金:按加入的主要合金元素的不同，分為Al－Si系、Al－Cu系、Al－Mg系和Al－Zn系四種合金。合金牌號(hào)用“鑄鋁”二字漢語(yǔ)拼音字首“ZL”后跟三位數(shù)字表示。第一位數(shù)表

6、示合金系列，1為Al－Si系合金；2為Al－Cu系合金；3為Al－Mg系合金；4為Al－Zn系合金。第二、三位數(shù)表示合金的順序號(hào)。如ZL201表示1號(hào)鋁銅系鑄造鋁合金，ZL107表示7號(hào)鋁硅系鑄造鋁合金*在ZL后加D表示為鑄錠,如ZLD101；在牌號(hào)最后加A表示為優(yōu)質(zhì)，如ZL101A國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)“鑄造鋁合金技術(shù)條件”,S-砂型鑄造；J-金屬型鑄造；R-熔模鑄造；K-殼型鑄造；B-變質(zhì)處理；F-鑄態(tài)；T1-自然時(shí)效；T4-固溶處理后自然時(shí)效；T5-固溶處理后不完全人工時(shí)效；T6-固溶處理后完全人工時(shí)效9/2/20219鋁合金在汽車、大型裝備、航空航天天等方面的應(yīng)用鋁合金應(yīng)

7、用實(shí)例9/2/202110鋁合金制造的機(jī)翼汽缸頭美F-117隱身戰(zhàn)斗機(jī)(所用材料大部分是鋁合金)活塞9/2/2021111鑄造鋁合金1.3Al-Si類鑄造合金Al-Si鑄造鋁合金-硅鋁明:包括簡(jiǎn)單硅鋁明（Al-Si二元合金）和復(fù)雜硅鋁明（Al-Si-Mg-Cu等多元合金）。其牌號(hào)為ZL10～系列。應(yīng)用：由于密度小，比強(qiáng)度高于銅合金，球鐵及碳素鋼，因而在交通運(yùn)輸機(jī)械，飛行器，化工機(jī)械，建筑材料，體育器械及家用電器和器具等方面獲得了廣泛的應(yīng)用9/2/2021121鑄造鋁合金1.3.1Al-Si二元合金的成分、組織和性能12.6%12.61.65共晶成分：12.6%S