压铸铝合金与铸造铝合金的区别?两者为何单独规定?压铸铝合金能否热处理?
对铝合金材料或铝合金压铸工艺有所认识的人都知道,铝合金分含硅高(约10%)的“压铸铝合金”、含硅中等(约5%),适合重力铸造、低压铸造或金属模铸造的“铸造铝合金”,以及适用于挤压、锻压等压力加工,含硅量很少(1%-2%以下)或基本不含硅的“变形铝合金”。
不少人以为,在铝合金或镁合金中加硅,主要是为了增加合金的流动性,其实并不全面正确,且有认识的偏差与误导。
在合金中加硅,作用主要确有两项:
第一是增加流动性。但这主要是对重力铸造等很低的压强下充型而言的。检测与实践都表明,不加硅的合金与加了硅的合金,在超过1MPa的充型压强下充型,差异并不大。当今的压铸机与压铸工艺,充型压强可以超过100MPa,即使是最差流动性的合金(变形铝合金、变形镁合金等),都不存在充型不足的困难。
第二是减少“液—固”相的相变体积收缩率——这一项才是最重要与最关键的。有研究指,含硅量到20%左右的铝合金(如A390),相变体积可以基本不变。所以,用于高温场合的铝活塞,总是硅含量较高的合金。因为压铸工艺的本质特性,属单方向的高压强充型铸造,不具有反向补缩功能,这是它与低压铸造、重力铸造具有反向补缩充型的工艺特性完全不同的地方。正是这个原因,行业上才特意配制相变收缩率比较低,含硅量尽量去到最高,专门为了压铸工艺不能反向补缩的铝合金牌号。
压铸铝合金由于含有较高的硅,所以做阳极氧化时表面会发灰黑,有时还会在表面析出一些黑灰色的粉末,所以本色氧化效果很差。但使用低硅合金并将压铸件进行喷砂后再做本色氧化还是可以的。另外,压铸铝合金可以使用表面陶瓷氧化(也叫硬质阳极氧化)可以达到本色处理的效果,但价格很贵。
AlSi9Cu3日本牌号(对应日本 JISH5302-82 标准 ), A-S9U3法国牌号,A380美国牌号(对应美国 ASTMB85-82 标准)。
其中AlSi9Cu3压铸铝合金相当于国产YL113-GB/T15115-94 ,其机械性能指标如下:
抗拉强度:230
伸长度:1%
布氏硬度HB:80 。
抗拉强度:≥170N/㎜2。
屈服强度:≥100N/㎜2。
扩展资料:
GB-AlSi9Cu3化学成分:
Si8.0-10.0
Fe1.0
Cu2.7-3.7
Mn0.6
Mg0.1-0.3
Zn1.2
Ni0.5
GB-AlSi9Cu3力学性能:T4抗拉可以做到260MPa以上,延伸率1.8以上。
Al-Si 合金
由于Al-Si铝合金具有结晶温度间隔小、合金中硅相有很大的凝固潜热和较大的比热容、线收缩系数也比较小等特点,因此其铸造性能一般要比其他铝合金为好,其充型能力也较好,热裂、缩松倾向也都比较小。
Al-Si共晶体中所含的脆性相(硅相)数量最少,质量分数仅为10%左右,因而其塑性比其他铝合金的共晶体好,仅存的脆性相还可通过变质处理来进一步提高塑性。试验还表明:Al-Si共晶体在其凝固点附近温度仍保持良好的塑性,这是其他铝合金所没有的。
铸造合金组织中常要有相当数量的共晶体,以保证其良好的铸造性能;共晶体数量的增加又会使合金变脆而降低力学性能,两者之间存在一定的矛盾。但是由于Al-Si共晶体有良好的塑性,能较好的兼顾力学性能和铸造性能两方面的要求,所以Al-Si合金是目前应用最为广泛的压铸铝合金。
参考资料来源:百度百科-压铸铝合金
参考资料来源:百度百科-机械性能
压铸件质量的好坏跟选用的原材料有关系,想要压铸出优质的压铸件的前提条件是得选优质的原材料。今天压铸厂小编针对压铸件的原料主要成分做个简要的说明。
1.硅(Si)
硅是压铸工业铝合金的主要元素,它能改善合金的铸造性能,一般含量在9.6%-12%。硅作用。但含硅量超过12%时,硅与铝形成过共晶体,而铜、铁等杂质又多时,即出现游离硅的硬质点,使得切削加工困难,高硅铝合金对铸件坩埚的熔蚀作用严重。硅的作用:提高合金的高温流动性、提高耐磨性、减少热裂倾向及收缩率。
2.铜(Cu)
合金中铜含量通常在1.5% ~3.5%,增加含铜量,能提高合金的流动性,抗拉强度和硬度,但降低了抗蚀性和塑性,热裂倾向增大。
3.镁(Mg)
在铝合金中加入少量(约0.2~0.3%)的镁,可提高强度和屈服极限,提高合金的切削加工性。当含镁量过高,铸造性能变差,在高温下,强度和塑性都很低,冷却时收缩大,故易产生热裂和形成疏松。
4.锌(Zn)
锌在铝锌系铝合金中能提高流动性,提高铸造性能,提高抗拉强度,但热裂倾向增大,抗蚀性降低,一般要小于1.2%。
5.铁(Fe)
由于工业铝型材合金对模具的粘附作用十分强烈,当铁含量在0.6%以下时尤为强烈。当超过0.6%以后,粘模现象便大为减轻,因此含铁量应控制在0.6%到1%之间对压铸是有好处的。
含铁量太高时,铁以FeAl3、Fe2Al7和Al-Si-Fe的片状或针状组织存在于合金中,降低机械性能,这种组织还会使合金的流动性减低,热裂性增大,抗蚀性能降低。
6.锰(Mn)
锰在工业铝型材合金中能减少铁的有害影响,能使工业铝型材合金中由铁形成的片状或针状组织变为细密的晶体组织,故一般工业铝型材合金允许有0.5%以下的锰存在。如果含锰量过高,会引起偏析,锰含量一般控制在0.6%以下。
7.镍(Ni)
镍在铝合金中能提高合金的强度和硬度,降低耐蚀性。镍与铁的作用一样,能减少合金对模具的熔蚀,同时又能中和铁的有害影响,提高合金的焊接性能。镍含量控制在1.5%以下时,铸件经抛光能获得光洁的表面。由于镍的来源缺乏,应尽量少采用含镍的铝合金。
1. 硅(Si)
硅是大多数压铸铝合金的主要元素。它能改善合金的铸造性能。硅与铝能组成固溶体。在577℃时,硅在铝中的溶解度为1.65%,室温时为0.2%、含硅量至11.7%时,硅与铝形成共晶体。提高合金的高温造型性,减少收缩率,无热裂倾向。二元铝基合金有高的耐蚀性。当合金中含硅量超过共晶成分,而铜、铁等杂质又多时,即出现游离硅的硬质点,使切削加工困难,高硅铝合金对铸件坩埚的熔蚀作用严重。
2. 铜(Cu)
铜和铝组成固溶体,当温度在548℃时,铜在铝中的溶解度应为5.65%,室温时降至0.1%左右,增加含铜量,能提高合金的流动性,抗拉强度和硬度,但降低了耐蚀性和塑性,热裂倾向增大。
3. 镁(Mg)
在高硅铝合金中加入少量(约0.2~0.3%)的镁,可提高强度和屈服极限,提高了合金的切削加工性。含镁8%的铝合金具有优良的耐蚀性,但其铸造性能差,在高温下的强度和塑性都低,冷却时收缩大,故易产生热裂和形成疏松。
4. 锌(Zn)
锌在铝合金中能提高流动性,增加热脆性,降低耐蚀性,故应控制锌的含量在规定范围中。至于含锌量很高的ZL401 铝合金却具有较好的铸造性能和机械性能,切削加工也比较好。
5. 铁(Fe)
在所有铝合金中都含有害杂质。因铝合金中含铁量太高时,铁以FeAl3、Fe2Al7和Al-Si-Fe的片状或针状组织存在于合金中,降低机械性能,这种组织还会使合金的流动性减低,热裂性增大,
但由于铝合金对模具的粘附作用十分强烈,当铁含量在0.6%以下时尤为强烈。当超过0.6%后,粘模现象便大为减轻,故含铁量一般应控制在0.6~1%范围内对压铸是有好处的,但最高不能超过1.5%。
6. 锰(Mn)
锰在铝合金中能减少铁的有害影响,能使铝合金中由铁形成的片状或针状组织变为细密的晶体组织,故一般铝合金允许有0.5%以下的锰存在。含锰量过高时,会引起偏析。
7. 镍(Ni)
镍在铝合金中能提高合金的强度和硬度,降低耐蚀性。镍与铁的作用一样,能减少合金对模具的熔蚀,同时又能中和铁的有害影响,提高合金的焊接性能。当镍含量在1~1.5%时,铸件经抛光能获得光洁的表面。由于镍的来源缺乏,应尽量少采用含镍的铝合金。
8. 钛(Ti)
铝合金中加入微量的钛,能显著细化铝合金的晶粒组织,提高合金的机械性能,降低合金的热裂倾向。