铜对铝合金产生什么影响
影响:
1、影响合金的密度、热膨胀系数、熔点;
2、在结构方面可以使铝产生固溶强化作用,强度提高,刚度下降;
3、可改变铝合金的导电性;
4、可以改善铝合金的机械性质和切削性;
5、使铝合金的耐腐蚀性和熔汤流动性变差,引起热间断裂。
硅(Si)是改善流动性能的主要成份。从共晶到过共晶都能得到最好的流动性。但结晶析出的硅(Si)易形成硬点,使切削性变差,所以一般都不让它超过共晶点。另外,硅(Si)可改善抗拉强度、硬度、切削性以及高温时强度,而使延伸率降低。 在铝合金中固溶进铜(Cu),机械性能可以提高,切削性变好。不过,耐蚀性降低,容易发生热间裂痕。作为杂质的铜(Cu)也是这样。 镁(Mg) 铝镁合金的耐蚀性最好,因此ADC5、ADC6是耐蚀性合金,它的凝固范围很大,所以有热脆性,铸件易产生裂纹,难以铸造。作为杂质的镁(Mg),在AL-Cu-Si这种材料中,Mg2Si会使铸件变脆,所以一般标准在0.3%以内。 铁(Fe) 杂质的铁(Fe)会生成FeAl3的针状结晶,由于压铸是急冷,所以析出的晶体很细,不能说是有害成份。含量低于0.7 %则有不易脱模的现象,所以含铁(Fe)0.8 ~ 1.0 %反而好压铸。含有大量的铁(Fe),会生成金属化合物,形成硬点。并且含铁(Fe)量过1.2 %时,降低合金流动性,损害铸件的品质,缩短压铸设备中金属组件的寿命。 镍(Ni) 和铜(Cu)一样,有增加抗拉强度和硬度的倾向,对耐蚀性影响很大。想要改善高温强度耐热性,有时就加入镍(Ni),但在耐蚀性及热导性方面有降低的影响 锰(Mn) 能改善含铜(Cu),含硅(Si)合金的高温强度。若超过一定限度,易生成Al-Si-Fe- P+o { T*T fX Mn四元化合物,容易形成硬点以及降低导热性。锰(Mn)能阻止铝合金的再结晶过程,提高再结晶温度,并能显着细化再结晶晶粒。再结晶晶粒的细化主要是通过MnAl6化合物弥散质点对再结晶晶粒长大起阻碍作用。MnAl6的另一作用是能溶解杂质铁(Fe),形成(Fe,Mn)Al6减小铁的有害影响。锰(Mn)是铝合金的重要元素,可以单独加入Al-Mn二元合金,更多的是和其他合金元素一同加入,因此大多铝合金中均含有锰(Mn)。 锌(Zn) 若含有杂质锌(Zn),高温脆性大,但与汞(Hg)形成强化HgZn2对合金产生明显强度作用。JIS中规定在1.0%以内,但外国标准有到3%的,这里所讲的当然不是合金成份的锌(Zn),而是以杂质锌(Zn)的角色来说,它有使铸件产生裂纹的倾向。 铬(Cr) 铬(Cr)在铝中形成(CrFe)Al7和(CrMn)Al12等金属间化合物,阻碍再结晶的形核和长大过程,对合金有一定的强化作用,还能改善合金韧性和降低应力腐蚀开裂敏感性。但会增加淬火敏感性。 钛(Ti) 在合金中只需微量可使机械性能提高,但导电率却下降。Al-Ti系合金产生包晶反应时,钛(Ti)的临界含量约为0.15%,如有硼存在可以减少。 在铝合金中有时还存在钙(Ca),铅(Pb),锡(Sn)等杂质元素。这些元素由于熔点高低不一,结构不同,与铝(Al)形成的化合物亦不相同,因而对铝合金性能的影响各不一样。钙(Ca)在铝中固溶度极低,与铝(Al)形成CaAl4化合物, 钙(Ca)能改善铝合金切削性能。铅(Pb),锡(Sn)是低熔点金属,它们在铝(Al)中固溶度不大,降低合金强度,但能改善切削性能。 锌合金当中各项主要元素及微量元素对铸造性能和铸件性能的影响 铝(Al) 它是主要成份,有改善机械性能,提高流动性的作用,能防止铁(Fe)的侵蚀和腐蚀。超过4.5%会变脆,低于3.5%强度,硬度会降低,流动性变差。 铜(Cu) 铜(Cu)含量超过1.25%可以明显增加合金的强度与硬度。但Al-Cu的析出,压铸铸后会收缩,继而转为膨胀,使铸件尺寸不稳定。 镁(Mg) 为抑制晶粒间的腐蚀而加入少量的镁(Mg),镁(Mg)的含量超过了规定值,就会使流动性变差,并且也容易产生热脆性,冲击值也降低。 铅(Pb) 锡(Sn) 镉(Cd) 铅(Pb)含量的增加可以降低锌(Zn)的硬度,增加锌(Zn)的溶解度,但是在含铝(Al):o _l S%E 的锌合金中,铅(Pb),锡(Sn),镉(Cd)任意一种超过规定量,都会产生腐蚀。这种腐蚀是不规则的,经过某段时间以后才产生,而且在高温,高湿气氛下,腐蚀得特 铁(Fe) 铁(Fe)虽然能明显提高锌(Zn)的再结晶温度,减缓再结晶的过程,但是在压铸熔炼当中,铁(Fe)来自铁坩埚,鹅颈管和熔化用具,固溶于锌(Zn),铝(Al)所带的铁(Fe)是极微量的,超过了固溶限的铁(Fe) 会以FeAl3 结晶出来。(Fe)所造成的缺陷多生成渣滓以FeAl3的化合物浮起。铸件变脆,机加工性能变差。铁的流动性会影响铸件表面的光滑度。
1楼说的对,融化后加入,你自己要有技术参数,加多加少,性能都不一样,自己把握!
此种合金可以在坩埚,火焰反射炉和各种结构的电炉中熔炼。铝—铜合金不像铝—硅合金易于吸收气体,也不像含镁量高的合金易于氧化。
使用牌号A3及其以下的铝锭和3级(M3)的及其以’F的铜作为铝—铜合金的炉料。铜以铝—铜中间合金的状态加入铝—铜合金内。
含铜33%的铝铜共晶合金具有优良中间合金的一切性能:可以制成化学成分均一的易熔的(熔点540℃)和脆性大的合金。
但是,含铜50%的合金具有更大的优点。在低熔点(575℃)和足够的脆性时,此种合金是均—的。
铝—铜中间合金有三种可能制造方法:(1)混合熔融的铝和铜;(2)溶解铜于熔融的铝中;(3)溶解铝于熔融的铜中。在这三种方法中最实用的是第三种方法,因为此种方法很简单,并且保证中间合金的质量良好。
在熔融的铝中溶解铜的方法和混合熔融金属的方法,由于熔炼物强烈的过热而使中间合金易为非金属杂质所玷污。
往熔融的铝中加入预热的固体铜或熔融的铜, 由于铝—铜合金生成热的放散而促使温度显著升高。
将单独熔化的金属混合在一起,除了使合金过热之外,还会使生产过程复杂化,因为需要使用两台熔炉,坩埚等。但当在大型铸造车间内熔合大量中间合金时,此种方法有某些使用意义。采用此种方法时,单独在木炭复层下熔化铜和分量的铝。将熔融的铜以细流注入熔融的铝中,另外分批地加入剩余部分固态铝,以便降低熔炼物的温度。
当固态铝在液态铜中溶解时,熔炼物的加热温度显著降低。这是由于铜的热容量和熔化潜热较该铜为高。
但是,使用这种力法时并不能避免该熔炼物局部过热的可能。为了避免局部过热,将铝加在熔池表面下的深处,而在液态铜中溶解。
溶解固态铜于熔融的铜中以制造Al—Cu中间合金的方法综述如下:将全部铜装入炉中,并加入全部炉料铝的10~15%,以便加速铜的熔化。随着铜的熔化逐渐少量地加入铝,将铝加入熔池的深处并在此时搅混熔炼物。铝锭应预热至150~200℃。待全部铝溶解之后,将合金冶却到700℃并用氯化锌进行精炼,除去熔渣并将制成的中间合金在680~700℃时浇铸于经过预热的锭模中。当中间合金在锭模中凝固时,用杓子取出表面所生成的薄膜,以便于金属凝固时从其中放出气体,并除去表面上的非金属污物。[4]
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铜是人类发现最早的金属之一,也是最好的纯金属之一,稍硬、极坚韧、耐磨损,还有很好的延展性,导热和导电性能较好。熔点1083、4±0.2℃,沸点2567℃,莫氏硬度:3 。 通过以上可以得出:铝的熔点和莫氏硬度更低,高温下更容易变形。
铜与铝的焊接可以采用熔焊、压焊和钎焊。但是由于铜和铝具有良好的塑性,铜的压缩率达80%~90%,铝也有60%~80%。因此目前主要是采用压焊方法进行焊接。熔焊的主要困难时铝和铜的熔点相差很大。熔焊时,应以铝为主要组成焊缝,铜的含量应控制在12%~13%一下,否则在晶界上易形成固溶体和CuAl2脆性共晶体,使接头的强度和塑性降低。焊接时,电弧中心要偏向铜板一侧。