铝合金Page2:冷室压铸机与热压室压铸机的比较 Page3:冷室压铸机与热压室压铸机的典型结构 Page4:铝合金的定义与特性 Page5:铝合金比纯铝的优势与应用 Page6:铝合金中各种金属元素的作用 Page7: MMP现有铝料种类 Page8:MMP铝料合并及成分控制 Page9:部分国家铝合金成分对照表 Page10:美国与日本合金牌号对照表 Page11:各系铝合金的性能比较 Page12:二元合金相图 Page13:相图的解读 Page14:合金的性能和相图的关系 Page15:合金性能与相图关系示意图 Page16:各种合金的使用温度 Page17:铝合金液易出现的问题 Page18:铝合金熔炼与浇注 Page19:MMP使用熔炉 Page20:MMP使用除气试验设备 Page21:铝硅合金变质金相 Page22: W0915金相分析 Page23:关于B390料热压室压铸机与冷压室压铸机§热室压铸机的压射室与熔炉是连接在一起的,工作 时压射室浸在合金液中工作,始终处于热态金属 液在重力和真空力的作用下,自动补充进压射室, 所以工作循环周期短,生产效率高由于金属液从 液面下进入压室的。
比重较轻的料渣不易进入压室 金属液与空气的接触机会也大大减少,料管在保温 状态下工作,金属液在流动中不易冷却,故压铸件 的质量很高但由于热室压铸机工作条件恶劣,受 制作材料的限制,只能压铸熔点较低的合金,如 锌,镁,锡,铅 §冷室压铸机压射室与熔炉是分开的,所以循环周期 较长,效率低但是由于压射室与金属液接触时间 短,因此可以承受熔点高的金属液,可以压铸熔点 高的合金,如铜,镁,铝合金等两种压铸机的典型结构各种合金的性能比较 §锌合金:压铸性能好,铸件表明光滑,尺寸精度高浇注温度低,模具寿命 长力学性能也较高,特别是抗压和耐磨性好能很好的接受表面处理,如 电镀,喷涂,喷漆但易老化,工作范围窄温度低于0度,冲击韧性急剧降 低温度升高,力学性能下降,且易发生蠕变另外密度大,航空,电子, 仪表很少采用尺寸变化也是锌合金铸件的重要问题 §铝合金:铝合金很多方面特别是使用性能方面比锌合金优越压铸性能良 好,密度小,比强度大,高温力学性能好,低温下工作时,同样保证良好的 力学性能(尤其是韧性)铝表面有一层与铝结合的很牢很致密的氧化膜, 故耐蚀性好但是氧化膜能被氯离子,碱离子破坏,故在碱中,碳酸盐,盐 酸及卤化物中很快腐蚀。
导电性与导热性好并且具有良好的切削性能但是 铝合金有相当大的体收缩率,易在最后凝固处生成较大的缩孔另外,铝硅 系合金还易粘模 §镁合金:密度小,力学性能好熔点低,凝固快,凝固收缩小,不腐蚀钢质 模具比强度高于铝合金,但是屈服强度低于铝合金,承受载荷的能力稍差 有良好的刚度和减震性,在承受冲击时,能吸收较大的冲击能量,可作产品 外壳可减少噪声传递镁合金压铸时易产生缩松和热裂在低温下仍有良好 的力学性能,可制造低温零件抗蚀性较低,故通常进行表面氧化处理和涂 漆保护具有优良的脱模性能,与铁亲和力小,即使采用较小的出模角度也 不会产生粘模现象模具寿命比铝合金长,比铝合金高4~5倍,并且成分和尺 寸稳定性也好,同时具有良好的切削加工性具有较高的氧化活性,易氧 化,严重时导致燃烧加铍,700度以下不燃烧)铝合金的定义与特性铝合金的定义与特性n n以以铝铝铝铝为基的为基的合金合金总称主要总称主要合金元素合金元素有有铜铜、、硅硅、、镁镁、、锌锌、、 锰锰,次要合金元素有,次要合金元素有镍镍、、铁铁、、钛钛、、铬铬、、锂锂等n n铝合金有良好的压铸性能,密度较锌合金小,比强度大,高铝合金有良好的压铸性能,密度较锌合金小,比强度大,高 温力学性能也很好,在低温下工作时,同样保持良好的力学性温力学性能也很好,在低温下工作时,同样保持良好的力学性 能(尤其是韧性)。
铝的表面有一层与铝结合得很老且致密的能(尤其是韧性)铝的表面有一层与铝结合得很老且致密的 氧化膜,故大部分铝合金在淡水、海水、浓硝酸、硝酸盐、汽氧化膜,故大部分铝合金在淡水、海水、浓硝酸、硝酸盐、汽 油以及各种有机物中均有良好的耐蚀性但是这层氧化膜能被油以及各种有机物中均有良好的耐蚀性但是这层氧化膜能被 氯离子和碱离子所破坏,因此,铝在碱,碳酸盐,盐酸以及卤氯离子和碱离子所破坏,因此,铝在碱,碳酸盐,盐酸以及卤 化物中很快被腐蚀氧化铝膜的化学稳定性和熔点都很高,高化物中很快被腐蚀氧化铝膜的化学稳定性和熔点都很高,高 温工作时仍有良好的抗蚀性和抗氧化性导电性和导热性能都温工作时仍有良好的抗蚀性和抗氧化性导电性和导热性能都 很好,并且还具有良好的切削性能铝硅系合金易粘模纯铝很好,并且还具有良好的切削性能铝硅系合金易粘模纯铝 由于铸造性能差,容易氧化,压铸过程中容易发生粘模现象,由于铸造性能差,容易氧化,压铸过程中容易发生粘模现象, 很少用于压铸但是由于纯铝能够满足电动机的电性能方面的很少用于压铸但是由于纯铝能够满足电动机的电性能方面的 要求,所以也常用来压铸电动机转子要求,所以也常用来压铸电动机转子。
铝合金比纯铝的优势与应用? 铝合金比纯铝具有更好的物理力学性能:易加工、耐久性高、适 用范围广、装饰效果好、花色丰富它的材料特性是轻、容易加 工 成本低,而且使用一种加工工艺可以大量生产同样的零部 件,这也是他的特点之一而铝合金在承受了一定的力量后,会 慢慢变形再损坏还有就是铝合金容易加工和具有高度的散热性 特别是车辆引擎部分特别适合使用铝合金材料这里几乎完全是 铝合金的一家天下此外,铝合金的加工工艺多种多样通用性 较强 ? 铝合金分为防锈铝、硬铝、超硬铝等种类,各种类均有各自的使 用范围,并有各自的代号,以供使用者选用铝合金仍然保持了 质轻的特点,但机械性能明显提高铝合金材料的应用有以下三 个方面:一是作为受力构件;二是作为门、窗、管、盖、壳等材 料;三是作为装饰和绝热材料利用铝合金阳极氧化处理后可以 进行着色的特点,制成各种装饰品铝合金板材、型材表面可以 进行防腐、轧花、涂装、印刷等二次加工,制成各种装饰板材、 型材,作为装饰材料铝合金中各种金属元素的作用¡硅(Si):提高流动性,从共晶到过共晶合金都有很好的流动性含硅 11.7%的共晶合金有很窄的凝固温度范围,补缩性,抗热裂性好,适合铸造薄 壁,复杂铸件。
随着含硅量增加,强度,硬度提高,但伸长率下降,可切削性降 低高硅铝合金对坩埚溶蚀较大 ¡铜(Cu): 铜固溶于铝合金中,可提高机械性能,切削性,研磨性,但是耐 蚀性低铜含量增加,热裂倾向增大 ¡镁(Mg):1.铝镁合金是耐蚀合金,但是凝固范围大,有热脆性,铸件易产 生裂纹其流动性随镁含量增加而提高,但收缩变大2.铝硅系合金含镁 时, 镁形成Mg2Si,形成的固溶体可强化Al- Si合金的基体,提高耐蚀性,电镀性,阳 极皮膜性,使铸件有光亮的表面3.对铝硅铜系合金,Mg2Si的硬化效果,也会 造成低温脆性,降低伸长率,冲击值,易产生热裂,故对镁含量须严格控制 ¡铁(Fe):铁能减少粘模倾向,易于压铸铁含量在1.0%~1.5% 是有益的, 低于0.7%则使铝合金液与模具易粘合但含铁量太多时,则产生FeAl3针状结 晶,降低力学性能,切削性能,耐蚀性能硅铜系合金若含过量铁,则 会生成金属化合物,形成硬点 ¡镍(Ni):添加适量的镍能够提高铝合金的强度,硬度,减少含铁量过多造 成的不良影响,但对耐蚀性不利 ¡锰(Mn):能够提高耐蚀性和强度,但含量过多会产生硬化和脆性在适量 锰的作用下,有害的针状Fe- Al 会转变为细密的Fe- Mn- Al,还可减少粘模的倾向。
锌(Zn):可提高流动性,改善力学性能但高温脆性大,有产生裂纹的倾向 锡(Sn):可改善切削性能,但使耐蚀性变坏MMPMMP现有铝料种类现有铝料种类1.BU01005参照GM铝料标准GMW5(DIN 1725),同时适用于标准DIN 1706;非CONTITECH&GM客户产 品使用时,Cr成份不要求,Other total要求0.50%max 2. BU01013(413修订)材料成分中,其它杂质总含量要求0.25%Max,其中单一杂质的含量不超过 0.05%Max 3. 在Reference Standard 一栏中为最新的标准,GMW5 (DIN 1725)为GM客户指定标准MMP铝料合并及成分控制美国与日本铝合 金牌号与成份各系铝合金的性能比较各系铝合金的性能比较铝合金主要分为铝硅系列合金,铝铜硅系列合金,铝镁系铝合金主要分为铝硅系列合金,铝铜硅系列合金,铝镁系 列合金由于各种合金的性能不相同,所以在选择使用合列合金由于各种合金的性能不相同,所以在选择使用合 金材料时可根据产品的性能要求来选择金材料时可根据产品的性能要求来选择 铝硅系列合金:这类合金含硅量在共晶点附近,流动性铝硅系列合金:这类合金含硅量在共晶点附近,流动性 好,具有优良的铸造性能,适合压铸大型,薄壁,复杂性好,具有优良的铸造性能,适合压铸大型,薄壁,复杂性 装铸件。
没有热脆性,不易产生裂纹,致密性好,耐蚀装铸件没有热脆性,不易产生裂纹,致密性好,耐蚀 性,导热性好,热膨胀小性,导热性好,热膨胀小 铝硅铜系合金:此类合金是最广泛使用的压铸铝合金,具铝硅铜系合金:此类合金是最广泛使用的压铸铝合金,具 有最好的综合性性能铸造性能好,机械性能好,适合于有最好的综合性性能铸造性能好,机械性能好,适合于 压铸汽车,摩托车零件,电子通讯设备零件,仪表零件,压铸汽车,摩托车零件,电子通讯设备零件,仪表零件, 机械零件,电动工具零件等机械零件,电动工具零件等 铝镁系合金:这类合金具有最佳强度,塑性,耐蚀性和表铝镁系合金:这类合金具有最佳强度,塑性,耐蚀性和表 面质量好的综合性能但压铸性能较差,凝固收缩量和热面质量好的综合性能但压铸性能较差,凝固收缩量和热 膨胀系数大适合于高强度下工作的零件,如飞机,管接膨胀系数大适合于高强度下工作的零件,如飞机,管接 头,家电产品零件,海上用具等头,家电产品零件,海上用具等二元合金相图二元合金相图金属A金属BB金属,%相图的解读相图的解读合金的性能和相图的关系合金的性能和相图的关系合金的力学性能和物理性能合金的力学性能和物理性能合金的力学性能和物理性能合金的力学性能和物理性能 相图反映出不同成分合金室温时的组成相和平衡组织,而相图反映出不同成分合金室温时的组成相和平衡组织,而 组成相的本质及其相对含量、分布状况又将影响合金的性组成相的本质及其相对含量、分布状况又将影响合金的性 能。
图能图2.182.18示意表明了相图与合金力学性能及物理性能的示意表明了相图与合金力学性能及物理性能的 关系图形表明,合金组织为两相混合物时,如两相的大关系图形表明,合金组织为两相混合物时,如两相的大 小与分布都比较均匀,合金的性能大致是两相性能的算术小与分布都比较均匀,合金的性能大致是两相性能的算术 平均值,即合金的性能与成分呈直线关系此外,当共晶平均值,即合金的性能与成分呈直线关系此外,当共晶 组织十分细密时,强度、硬度会偏离直线关系而出现峰值组织十分细密时,强度、硬度会偏离直线关系而出现峰值 (如图中虚线所示)单相固溶体的性能与合金成分呈曲(如图中虚线所示)单相固溶体的性能与合金成分呈曲 线关系,反映出固溶强化的规律在对应化合物的曲线上线关系,反映出固溶强化的规律在对应化合物的曲线上 则出现奇异点则出现奇异点 合金的铸造性能合金的铸造性能合金的铸造性能合金的铸造性能 图图2.192.19表示了合金铸造性能与相图的关系液相线与固相表示了合金铸造性能与相图的关系液相线与固相 线间隔越大,流动性越差,越易形成分散的孔洞(称分散线间隔越大,流动性越差,越易形成分散的孔洞(称分散 缩孔,也称缩松)。
共晶合金熔点低,流动性最好。