1、鋁合金知識培訓(xùn)資料,鋁合金中各項元素及微量元素作用,一、硅Si,硅是改善流動性能的主要成分,從共晶到過共晶都能得到最好的流動性,但結(jié)晶析出的硅易形成硬點，使切削性變差,所以一般都不讓它超過共晶點.另外硅可改善抗拉強度、硬度、切削性以及高溫時強度而使延伸率降低。,ZLD101A未變質(zhì),固溶體,針狀硅,組織特征： 固溶體和共晶體中針狀硅,ZLD101A變質(zhì),固溶體,圓形質(zhì)點硅,組織特征: 固溶體呈蠕蟲狀分布，共晶體呈纖維狀,ADC12未變質(zhì),組織特征: 針片狀硅分布均勻，且有少量初晶硅析出,ADC12變質(zhì)(鍶),組織特征: 變質(zhì)后原針狀硅和少量初晶硅變?yōu)榉植驾^均勻的點狀硅,點狀硅,B390未變質(zhì),

2、組織特征: 共晶體+Si,初生Si相呈塊狀(較大,且不均勻),B390磷變質(zhì),合金的流動性：,合金的流動性是指液體合金本身的流動能力，是合金的鑄造性能之一，它與合金的成分、溫度、雜質(zhì)含量及其物理性能有關(guān)。流動性好，充填鑄型的能力強，良好的流動性，有利于合金液良好地充滿鑄型，以得到形狀、尺寸準(zhǔn)確，輪廓清晰的致密鑄件。應(yīng)當(dāng)指出，在實際生產(chǎn)中當(dāng)合金牌號一定（即合金液本身的流動能力一定）的情況下，除加強熔煉工藝控制（加強去氣除渣處理）外，采取改善鑄型工藝和適當(dāng)提高澆注溫度的辦法。此外合金的流動性還受液體合金的粘度、表面張力等物理性能的影響。,含硅量較高的Al-Si合金中的共晶硅一般要進行變質(zhì)處理使之細

3、化.,二、鐵Fe,長存有害雜質(zhì)，增加合金脆性,易生成相（針狀）降低合金強度.雜質(zhì)鐵生成FeAl3針狀結(jié)晶，由于壓鑄是急冷，所以析出的晶體很細，不能說是有害成分，含量低于0.7%則不易脫模,所以Fe含量0.8-1.0%反而好壓鑄.含有大量的鐵會生成金屬化合物,形成硬點.并且含鐵量1.2%時,降低合金流動性,損害鑄件的品質(zhì),縮短壓鑄設(shè)備中金屬組件的壽命.所以應(yīng)盡量減少人為致使鐵含量增高，對鐵質(zhì)鉗和工具有效保護，在生產(chǎn)中控制鐵的含量，并使硅略低度于共晶點。澆鑄鋁液溫度不宜過低,魚骨狀鐵相,魚骨狀鐵相,三、鎂Mg,合金中加入一定的Mg，形成AL-Si-Mg合金，(因為可以時效處理的手斷從組織中析出中間

4、相(Mg2Si)化合物并呈彌散狀態(tài),使固溶體結(jié)晶點陣發(fā)生畸變,從而提高合金強度，當(dāng)Mg含量達到0.2-0.5%時,其析出相的硬度高,抗拉強度和彈性模量得到提高,但韌性降低。如再增加含Mg量，則容易氧化，使合金液中卷入氧化皮的增多，并使流動性變壞。 作為雜質(zhì)的鎂，在Al-Cu-Si 這種材料中，Mg2Si會使鑄件變脆，所以一般標(biāo)準(zhǔn)在0.3以內(nèi)Mg,四、銅Cu,合金中加入一定的Cu，形成AL-Si-Cu合金，增強合金硬度、提高合金的耐熱強度,Cu在固溶體中的溶解度比Mg大很多，可通過固溶強化和析出中間相(Al2Cu）化合物而使強度獲得較大的提高 ，不過耐蝕性降低. （在生產(chǎn)控制中注意：攪拌防止比重

5、偏析造成沉淀）,五、鋅Zn,提高合金致密性、利于脫模、降低合金機械性能，但高溫脆性大，有使鑄件產(chǎn)生裂紋的傾向。鋅在鋁中的溶解度大，當(dāng)鋁中加入鋅的質(zhì)量分數(shù)大于10%時，能顯著提高合金的強度。,六、鈣Ca,Ca是鋁合金中的一種雜質(zhì)，它是由原材料結(jié)晶硅帶入的，通常以(Ca2Si、 CaSi、 CaSi2 ）。磷化鈣（ Ca3P）等形式出現(xiàn)， Ca有較小的降低鋁合金的共晶溫度、細化共晶硅結(jié)晶的作用，但不把它作為變質(zhì)劑來使用。Ca含量高時，會使AL-Si合金溶液的粘度增加， 枝晶組織發(fā)達，阻滯合金液的流動性，使合金液的流動性降低，還會使共晶成份的表面凹凸不平呈龜皮狀或疙瘩樣蛙狀，但對合金的收縮性能沒有影

6、響。,未變質(zhì),Ca變質(zhì),七、磷P,P在鋁合金中形成AlP結(jié)晶，使合金中結(jié)晶出細小的初晶Si，有效的細化了其晶粒。P是通過Cu-P、Al-Cu-P中間合金加入的，當(dāng)同時有Ca存在時，則會生成Ca3P，降低P的變質(zhì)效果，P會降低Na、Sr、Sb的細化共晶Si的效果。,未變質(zhì),P變質(zhì),八、錳Mn,Mn在鋁合金中形成MnAl6的彌散質(zhì)點，阻止再結(jié)晶的粗大化，提高再結(jié)晶溫度，有效地細化再結(jié)晶晶粒，提高合金的強度，并與鋁合金中的不純物Fe形成（ Al3 Fe Mn）化合物,使Fe的化合物形態(tài)從針狀變?yōu)閴K狀，能在一定程度上改善韌性，即能溶解雜質(zhì)F減少的有害作用，提高合金的耐蝕性.,九、鍶Sr,Sr可使共晶S

7、i的晶體的頭部成為細粒狀，有效地提高了合金的強度，Sr對共晶Si的變質(zhì)細化產(chǎn)生非常大的效果。,未變質(zhì)ADC12,鍶變質(zhì)ADC12,未變質(zhì)A356,鍶變質(zhì)A356,十、Ni鎳,Ni在鋁合金中形成NiAl3等金屬化合物，提高合金的高溫強度和體積、尺寸穩(wěn)定性，并有使Fe的化合物變成塊狀的傾向，即降低雜質(zhì)Fe的有害作用，但使合金的耐蝕性下降。,十一、鈦Ti,Ti使晶粒細化的作用，所生成的TiAl3 TiB2 密度比鋁合液大，所以添加后從保溫到澆鑄時間不要拖得過長，否則會產(chǎn)生沉降或密度偏析。,十二、銻(Sb),Sb對AS系合金有變質(zhì)作用，它對亞共晶和過共晶都有較好的變質(zhì)作用，經(jīng)細化后的共晶Si的晶粒呈薄

8、層狀。,未變質(zhì),Sb變質(zhì),十三、 鉻Cr,Cr在鋁中形成(CrFe)Al7 (CrMn)Al12等金屬間化合物的行為.阻礙再結(jié)晶的形核和長大過程,對合金有一定的強化作用,提高高溫性能，降低雜質(zhì)Fe的有害作用，改善合金的抗應(yīng)力腐蝕裂紋能力。在熔煉中應(yīng)注意，當(dāng)熔化溫度和保溫溫度低時，Cr在Al中形成的化合物會變得粗大而成為夾雜物，其添加量在0.1-0.4%左右.,十四、鋯Zr,Zr在鋁合金中形成Al3Zr,成為固溶體的外來異質(zhì)結(jié)晶核心,使結(jié)晶晶粒細化,提高合金的高溫強度,Zr還能與合金液中的氫反應(yīng),生成ZrH,溶于合金液中起除氣作用,減少針孔、疏松等缺陷，Zr的加入量為0.1-0.3%.,十五、釩V,V可與鋁形成化合物,細化合金的晶粒,其