铝中合金元素和杂质对性能的影响
铝中合金基本分类及元素和杂质的作用
【知识点】铸造铝合金各种元素的作用及特点重金属,特别是汞、镉、铅、铬等具有显着和生物毒性。
它们在水体中不能被微生物降解,而只能发生各种形态相互转化和分散、富集过程(即迁移)。
重金属污染的特点是:(1)除被悬浮物带走的外,会因吸附沉淀作用而富集于排污口附近的底泥中,成为长期的次生污染源;(2)水中各种无机配位体(氯离子、硫酸离子、氢氧离子等)和有机配位体(腐蚀质等)会与其生成络合物或螯合物,导致重金属有更大的水溶解度而使已进入底泥的重金属又可能重新释放出来;(3)重金属的价态不同,其活性与毒性不同。
其形态又随pH和氧化还原条件而转化。
(4)在其危害环境方面的特点是:微量浓度即可产生毒性(一般为1~10毫克/升,汞、镉为0.01~0.001毫克/升);在微生物作用会转化为毒性更强的有机金属化合物(如洋-甲基汞);可被生物富集,通过食物链进入人体,造成慢性路线。
亲硫重金属元素(汞、镉、铅、锌、硒、铜、砷等)与人体组织某些酶的巯基(-SH)有特别大的亲合力,能抑制酶的活性,亲铁元素(铁、镍)可在人体的肾、脾、肝内累积,抑制精氨酶的活性。
六价铬可能是蛋白质和核酸的沉淀剂,可抑制细胞内谷胱甘肽还原酶,导致高铁血红蛋白,可能致癌,过量的钒和锰(亲岩元素)则能损害神经系统的机能钛和钛的合金大量用于航空工业,有"空间金属"之称;另外,在造船工业、化学工业、制造机械部件、电讯器材、硬质合金等方面有着日益广泛的应用。
纯铝的强度低,不宜用来制作承受载荷的结构零件。
向铝中加入适量的硅、铜、镁、锰等合金元素,可制成强度较高的铝合金,若在经冷变形强化或热处理,可进一步提高强度。
根据铝合金的成分和生产工艺特点,通常分为形变与铸造铝合金两大类.工业上应用的主要有铝-锰,铝-镁,铝-镁-铜,铝-镁-硅-铜,铝-锌-镁-铜等合金.变形铝合金也叫熟铝合金,据其成分和性能特点又分为防锈铝,硬铝,超硬铝,锻铝和特殊铝等五种.铝合金是纯铝加入一些合金元素制成的,如铝—锰合金、铝—铜合金、铝—铜—镁系硬铝合金、铝—锌—镁—铜系超硬铝合金。
铝合金中各种元素的作用
铝合金中各种元素的作用一、合金元素影响铜元素Cu铝铜合金富铝部分548时,铜在铝中的最大溶解度为5.65%,温度降到302时,铜的溶解度为0.45%。
铜是重要的合金元素,有一定的固溶强化效果,此外时效析出的CuAl2有着明显的时效强化效果。
铝合金中铜含量通常在2.5%~5%,铜含量在4%~6.8%时强化效果最好,所以大部分硬铝合金的含铜量处于这范围。
铝铜合金中可以含有较少的硅、镁、锰、铬、锌、铁等元素。
硅元素SiAl—Si合金系富铝部分在共晶温度577时,硅在固溶体中的最大溶解度为1.65%。
尽管溶解度随温度降低而减少,介这类合金一般是不能热处理强化的。
铝硅合金具有极好的铸造性能和抗蚀性。
若镁和硅同时加入铝中形成铝镁硅系合金,强化相为MgSi。
镁和硅的质量比为1.73∶1。
设计Al-Mg-Si系合金成分时,基体上按此比例配置镁和硅的含量。
有的Al-Mg-Si合金,为了提高强度,加入适量的铜,同时加入适量的铬以抵消铜对抗蚀性的不利影响。
Al-Mg2Si合金系合金平衡相图富铝部分Mg2Si在铝中的最大溶解度为1.85%,且随温度的降低而减速小。
变形铝合金中,硅单独加入铝中只限于焊接材料,硅加入铝中亦有一定的强化作用。
镁元素MgAl-Mg合金系平衡相图富铝部分尽管溶解度曲线表明,镁在铝中的溶解度随温度下降而大大地变小,但是在大部分工业用变形铝合金中,镁的含量均小于6%,而硅含量也低,这类合金是不能热处理强化的,但是可焊性良好,抗蚀性也好,并有中等强度。
镁对铝的强化是明显的,每增加1%镁,抗拉强度大约升高瞻远34MPa。
如果加入1%以下的锰,可能补充强化作用。
因此加锰后可降低镁含量,同时可降低热裂倾向,另外锰还可以使Mg5Al8化合物均匀沉淀,改善抗蚀性和焊接性能。
锰元素MnAl-Mn合金系平平衡相图部分在共晶温度658时,锰在固溶体中的最大溶解度为1.82%。
合金强度随溶解度增加不断增加,锰含量为0.8%时,延伸率达最大值。
各元素对铝合金性能影响
各元素对铝合金性能影响铝合金的性能受多种因素的影响,包括合金元素的类型、含量和分布状态。
以下是各种元素对铝合金性能的影响。
1.硅:硅是最常用的铝合金元素之一、它能够增加铝的强度和刚性,但会降低铝的可塑性。
硅还有利于形成均匀细小的析出相,从而提高合金的硬度和耐磨性。
合金中硅的含量一般在2%以下。
2.铜:铜是一种强化元素,对铝合金的强度有显著影响。
它还能提高抗热裂纹性能和耐腐蚀性。
但较高的铜含量会降低铝合金的可塑性,增加其热应力和脆性。
3.锌:锌是一种强化元素,对铝合金的强度和耐蚀性有重要作用。
锌含量的增加可以提高合金的强度,但也会降低其塑性。
锌还能提高铝合金的热稳定性和耐磨性。
4.锰:锰是一种常用的合金元素,具有铸造性好和延展性佳的特点。
锰的存在可以提高铝合金的强度、硬度和可焊性。
合金中锰的含量一般在1%以下。
5.镁:镁是添入铝合金的常用元素之一、镁能够显著提高铝合金的强度,并且对合金具有良好的成形加工性能。
镁的添加还能促进铝合金的析出硬化,提高耐热性和耐蚀性。
镁含量的增加会增加铝合金的脆性。
6.钛:钛是一种残余元素,往往以杂质的形式存在于铝合金中。
钛几乎不会改变铝合金的机械性能,但可能会降低其可塑性和韧性。
因此,钛含量应尽量控制在较低的水平。
7.铬:铬是一种常用的合金元素,对铝合金的耐蚀性和耐磨性有重要影响。
铬含量的增加可以提高合金的耐腐蚀性,尤其是对氧化介质的耐蚀性。
合金中铬的含量一般在0.05-1%之间。
除了以上所述的元素,铝合金中可能还含有其他元素,如锆、镧、稀土元素等。
这些元素的加入可以进一步改善铝合金的性能,例如提高其耐高温性能、抗氧化性能和耐腐蚀性能。
然而,每个元素的性能影响都是复杂的,不同元素的相互作用也会产生复杂的效应。
因此,为了获得理想的铝合金性能,需要根据具体的应用要求和工艺条件综合考虑各种元素的含量和分布状态。
合金元素对铝合金产品性能的影响
合金元素对铝合金产品性能的影响信息来源:全球铝业网铝业知识频道 /纯铝的力学性能不高,不适宜制作承受较大载荷的结构零件。
为了提高铝的力学性能在纯铝中加入某些合金元素制成合金,常加入的合金元素有铜、镁、铬、锌、硅、锰、镍、钴、钛及锶等,稀土元素在某些合金中加入。
这些合金元素的加入可以通过以下几个方面对铝进行强化。
1.固溶强化合金元素加入纯铝中形成无限固溶体或有限固溶体,不仅能获得高的强度,而且还能获得优良的塑性与良好的压力加工性能。
在一般铝合金中固溶强化最常用的合金元素是铜、镁、锰、锌、硅、镍等元素。
一般铝的合金化都形成有限的固溶体,如Al-Cu,Al-Mg,Al-Zn,Al-Si,Al-Mn等二元合金均形成有限固溶体,并且都有较大的极限溶解度能起较大的固溶强化效果。
2.时效强化铝合金热处理后可以得到过饱和的铝基固溶体。
这种过饱和铝基固溶体在室温或加热到某一温度时,其强度和硬度随时间和延长而增高,但塑性降低。
这个过程就称时效。
时效过程中使合金的强度、硬度增高的现象称为时效强化或时效硬化。
3.过剩相强化当铝中加入的合金元素含水量超过其极限溶解度时,淬火加热时便有一部分不能溶入固溶体的第二相出现称之为过剩相。
在铝合金中过剩相多为硬而脆的金属间化合物。
它们在合金中起阻碍滑移和位错运动的作用,使强度、硬度提高,而塑性、韧性降低。
合金中过剩相的数量愈多,其强化效果愈好,但过剩相多时,由于合金变脆而导致强度、塑性降低。
4. 细化组织强化在铝合中添加微量元素细化组织是提高铝合金力学性能的另一种重要手段。
变形铝合金中添加微量钛、锆、铍、锶以及稀土元素,它们能形成难熔化合物,在合金结晶时作为非自发晶核,起细化晶粒作用,提高合金的强度和塑性。
铸造铝合金中常加入微量元素作变质处理来细化合金组织,提高强度和塑性。
变质处理对不能热处理强化或强化效果不大的铸造铝合金和变形铝合金具有特别重要的意义。
比如在铝硅铸造铝合金中加入微量钠或钠盐或锑作变质剂进行变质处理,细化组织可以显著提高塑性和强度。
各元素对铝合金性能影响
各元素对铝合金性能影响铝合金是由铝与其他元素(如铜、镁、锰、硅等)合金化而成的材料。
不同元素的加入会对铝合金的性能产生不同的影响。
以下将对各元素对铝合金性能的影响进行详细讨论。
1. 铜(Cu):铜是常用的合金元素之一,加入适量的铜可以显著提高铝合金的强度和硬度。
铜的溶解能力较小,容易形成均匀分布的预cipitate ,增强铝合金的固溶强化效果。
然而,过多的铜会降低铝合金的塑性和热变形能力。
2.镁(Mg):镁是常用的合金元素之一,它可以显著提高铝合金的强度和韧性。
镁具有良好的固溶强化效果,通过形成Mg2Al3等固溶体粒子,增加了铝合金的强度。
同时,镁在冷变形时会细化晶粒,提高抗应力腐蚀开撕性能。
然而,过多的镁会导致铝合金的可焊性和耐热性下降。
3.锰(Mn):锰的主要作用是固溶强化铝合金。
适量的锰可以提高铝合金的强度和硬度,提高耐热性能。
锰也能够抑制晶粒长大,细化晶粒,提高抗应力腐蚀性能。
然而,过量的锰会导致铝合金的塑性下降。
4.硅(Si):硅是常用的合金元素之一,它可以显著提高铝合金的强度和耐蚀性。
硅可以形成硅铝溶液,在晶界处形成硬度较高的细小Si粒子,抑制晶粒长大。
硅还能提高铝合金的耐磨性和耐蚀性能。
然而,过多的硅会导致铝合金的塑性下降。
5.锌(Zn):锌的加入可以显著提高铝合金的强度和硬度。
锌可以溶解在铝中并形成固溶体,提高铝合金的强度和硬度。
锌还能提高铝合金的耐腐蚀性能。
然而,过多的锌会降低铝合金的塑性。
6.铁(Fe):铁的加入可以显著提高铝合金的强度和硬度。
同时,铁还能提高铝合金的耐氧化性能。
然而,过多的铁会降低铝合金的韧性和塑性。
7.锡(Sn):锡的加入可以提高铝合金的强度和硬度。
锡能够与铝形成固溶体,增强铝合金的固溶强化效果。
然而,过多的锡会降低铝合金的塑性和热变形能力。
8.钛(Ti):钛的加入可以显著提高铝合金的强度和硬度。
钛能够形成稳定的钛化合物,如TiAl3等,通过固溶强化提高合金的强度和硬度。
各元素对铝合金性能影响
各元素对铝合金性能影响铝合金是一种广泛应用于工业制造领域的材料,其性能可以通过控制合金元素的添加来调整和优化。
下面我将详细介绍各元素对铝合金性能的影响。
1.硅(Si):硅是一种常见的合金元素,通常以硅铝合金的形式添加到铝合金中。
硅的添加可以显著提高铝合金的强度和硬度,并提高耐磨损性能。
此外,硅还可以改善铝合金的耐高温性能和抗热膨胀性能。
2.铜(Cu):铜是另一种常见的合金元素,通常以铜铝合金的形式添加到铝合金中。
铜的添加可以显著提高铝合金的强度和硬度,同时还可以提高抗腐蚀性能和导热性能。
然而,高铜含量的铝合金会降低其可焊性。
3.锌(Zn):锌通常以铝锌合金的形式添加到铝合金中。
锌的添加可以提高铝合金的强度和硬度,并改善抗热膨胀性能。
然而,高锌含量的铝合金会降低其可靠性并降低抗腐蚀性能。
4.镁(Mg):镁通常以镁铝合金的形式添加到铝合金中。
镁的添加可以显著提高铝合金的强度和耐腐蚀性能。
此外,镁还可以显著提高铝合金的可焊性和热处理可塑性。
5.锡(Sn):锡通常以铝锡合金的形式添加到铝合金中。
锡的添加可以改善铝合金的耐磨性和腐蚀性能,并提高硬度和强度。
然而,过多的锡含量会降低铝合金的可塑性和可靠性。
6.锰(Mn):锰通常以锰铝合金的形式添加到铝合金中。
锰的添加可以显著提高铝合金的强度和硬度,并增加其耐热性能。
此外,锰还可以提高铝合金的抗腐蚀性能。
7.钛(Ti):钛通常以钛铝合金的形式添加到铝合金中。
钛的添加可以显著提高铝合金的强度和硬度,并改善其耐热性能和抗腐蚀性能。
然而,过多的钛含量会降低铝合金的可塑性。
除了以上元素外,还有其他一些微量元素对铝合金的性能也有一定影响,例如锶、锶钛等。
这些微量元素的添加可以显著改善铝合金的细晶化效果,并提高铝合金的强度、硬度和耐磨性。
总的来说,不同合金元素的添加可以改善铝合金的不同性能,如强度、硬度、耐腐蚀性能、耐磨性能等。
合理控制合金元素的添加量和比例可以根据具体要求调整铝合金的性能,使其适用于不同的工业应用。
铝合金中各种主要元素起什么作用
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。
铜(Cu)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 f;X}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,并能显著细化再结晶晶粒。
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)。
铝中合金元素和杂质对性能的影响2
铝合金中元素对铸件质量的影响(转载)1合金元素影响1.1铜元素铝铜合金富铝部分平衡相图如图所示。
548时,铜在铝中的最大溶解度为5.65%,温度降到302时,铜的溶解度为0.45%。
铜是重要的合金元素,有一定的固溶强化效果,此外时效析出的CuAl2有着明显的时效强化效果。
铝合金中铜含量通常在2.5% ~ 5%,铜含量在4%~6.8%时强化效果最好,所以大部分硬铝合金的含铜量处于这范围。
铝铜合金中可以含有较少的硅、镁、锰、铬、锌、铁等元素。
1.2硅元素Al—Si合金系平衡相图富铝部分如图所示。
在共晶温度577 时,硅在固溶体中的最大溶解度为1.65%。
尽管溶解度随温度降低而减少,介这类合金一般是不能热处理强化的。
铝硅合金具有极好的铸造性能和抗蚀性。
若镁和硅同时加入铝中形成铝镁硅系合金,强化相为MgSi。
镁和硅的质量比为1.73:1。
设计Al-Mg-Si系合金成分时,基体上按此比例配置镁和硅的含量。
有的Al-Mg-Si合金,为了提高强度,加入适量的铜,同时加入适量的铬以抵消铜对抗蚀性的不利影响。
Al-Mg2Si合金系合金平衡相图富铝部分如图所示。
Mg2Si 在铝中的最大溶解度为1.85%,且随温度的降低而减速小。
变形铝合金中,硅单独加入铝中只限于焊接材料,硅加入铝中亦有一定的强化作用。
1.3 镁元素Al-Mg合金系平衡相图富铝部分如图所示。
尽管溶解度曲线表明,镁在铝中的溶解度随温度下降而大大地变小,但是在大部分工业用变形铝合金中,镁的含量均小于6%,而硅含量也低,这类合金是不能热处理强化的,但是可焊性良好,抗蚀性也好,并有中等强度。
镁对铝的强化是明显的,每增加1%镁,抗拉强度大约升高瞻远34MPa。
如果加入1%以下的锰,可能补充强化作用。
因此加锰后可降低镁含量,同时可降低热裂倾向,另外锰还可以使Mg5Al8化合物均匀沉淀,改善抗蚀性和焊接性能。
1.4 锰元素Al-Mn合金系平平衡相图部分如图所示。
在共晶温度658时,锰在固溶体中的最大溶解度为1.82%。
各种元素在铝合金中的作用
各种元素在铝合金中的作用铝合金是一种由铝与其他金属或非金属元素组成的合金。
它具有轻量、高强度、优良的导电性和导热性,因此被广泛应用于各个领域。
各种元素在铝合金中起到的作用不同,下面将对常见元素的作用进行详细介绍。
1.铜(Cu):铜是铝合金中添加的常见元素之一、铜的添加可以提高铝合金的强度和硬度,增加对热处理的响应,从而改善其机械性能。
此外,铜还能够改善合金的耐腐蚀性能和抗热裂纹性能。
2.锰(Mn):锰是铝合金中的一种重要添加元素。
锰的加入可以提高铝合金的强度和硬度,并提高其耐腐蚀性能。
锰的含量也可以对铝合金的晶粒尺寸和晶格结构产生影响,进而影响合金的机械性能。
3.铁(Fe):铁是铝合金的一个常见杂质元素,并且通常以氧化铁的形式存在。
铁的存在会降低铝合金的塑性和延展性,同时也会降低其耐腐蚀性能。
因此,在铝合金的生产过程中需要尽量控制铁的含量。
4.硅(Si):硅是铝合金中的一种常见添加元素。
硅的加入可以提高铝合金的流动性和耐热性,有助于改善合金的铸造性能。
硅还可以形成硅化物相,提高合金的强度和硬度。
5.镁(Mg):镁是铝合金中使用较多的添加元素之一、镁的加入可以显著提高铝合金的强度和硬度,同时还可以增加其耐蚀性和切削性能。
镁与铝形成的亚稳相可以进一步提高合金的强度,同时还可以细化合金的晶粒。
6.锡(Sn):锡是铝合金中常用的添加元素之一、锡的加入可以提高铝合金的强度和硬度,同时还能够改善合金的加工性能和耐腐蚀性能。
锡还可以与铝形成一些相互溶解的化合物,进一步提升合金的性能。
7.锶(Sr):锶是一种常用的铸造处理剂,被广泛应用于铝合金的铸造过程中。
锶的加入可以促进合金的均匀晶粒结构形成,提高铸件的质量和性能。
8.钛(Ti):钛是一种常见的添加元素,广泛应用于铝合金中。
钛的加入可以提高合金的抗热裂纹性能和耐蚀性能,同时还能够降低合金的软化温度,提高其热稳定性。
除了上述常见的元素之外,其他的元素如锌、铅、镍、锗等也可以在铝合金中加入,以达到不同的材料性能要求。
铝合金中各项元素及微量元素作用
九、锶Sr ¡ Sr可使共晶Si的晶体的头部成为细粒状,有效地 提高了合金的强度,Sr对共晶Si的变质细化产生 非常大的效果。
.24.
未变质ADC12
.25.
锶变质ADC12
.26.
未变质A356
.27.
锶变质A356
.28.
十、Ni镍
¡ Ni在铝合金中形成NiAl3等金属化合物,提高合金的 高温强度和体积、尺寸稳定性,并有使Fe的化合物 变成块状的倾向,即降低杂质Fe的有害作用,,但 使合金的耐蚀性下降。
.17.
未变质
.18.
Ca变质
.19.
七、磷P
¡ P在铝合金中形成AlP结晶,使合金中结晶出细小的 初晶Si,有效的细化了其晶粒。P是通过Cu-P、AlCu-P中间合金加入的,当同时有Ca存在时,则会 生成Ca3P,降低P的变质效果,P会降低Na、Sr、 Sb的细化共晶Si的效果。
.20.
未变质
.29.
十一、钛Ti ¡ Ti使晶粒细化的作用,所生成的TiAl3 TiB2 密度比铝 合液大,所以添加后从保温到浇铸时间不要拖得过 长,否则会产生沉降或密度偏析。
.30.
.31.
十二、锑(Sb) ¡ Sb对Al-Si系合金有变质作用,它对亚共晶和过 共晶都有较好的变质作用,经细化后的共晶Si的晶 粒呈薄层状。
¡ 含硅量较高的Al-Si合金中的共晶硅一般要进行变质处理使之细化。
.9.
二、铁Fe
¡ 长存有害杂质,增加合金脆性,易生成β相(针状)降低合金强度.杂质铁 生成FeAl3针状结晶,由于压铸是急冷,所以析出的晶体很细,不能说 是有害成分,含量低于0.7%则不易脱模,所以Fe含量0.8-1.0%反而好压 铸.含有大量的铁会生成金属化合物,形成硬点.并且含铁量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.所以应尽量 减少人为致使铁含量增高,对铁质钳和工具有效保护,在生产中控制铁 的含量,并使硅略低度于共晶点。浇铸铝液温度不宜过低
铝合金中各元素对铸造与铸件的影响
铝合金当中各项元素及微量元素对铸造性能和铸件性能有什么影响?以下对几个主要元素略作说明:硅(Si)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。
铜(Cu)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- 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)。
压铸铝合金中各元素的作用和影响
压铸铝合金中各元素的作用和影响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。
合金元素对铝合金导电的影响
合金元素对铝合金导电的影响1.引言铝合金是一种常用的轻质结构材料,其具有高强度、耐腐蚀性、导电性能较好等优点,因此广泛应用于航空、汽车、船舶、建筑等领域。
合金元素是调节铝合金微观组织和性能的关键因素之一。
本文将重点讨论合金元素对铝合金导电性能的影响。
2.铝合金的导电性能铝是一种良好的导电材料,其导电性能在所有金属中排名第三,仅次于银和铜。
但是,纯铝的强度较低,因此通常需要通过添加合金元素来进行强化。
添加合金元素可以改善铝合金的强度和其他机械性能,但它也会影响铝合金的导电性能。
通常,在添加合金元素的过程中需要权衡这两方面的影响并选择一个适当的组合以满足具体要求。
3.硅元素对铝合金导电性能的影响硅是广泛用于铝合金中的主要合金元素之一。
它可以增加铝合金的强度和硬度,并提高其耐蚀性和导热性能。
然而,硅对铝合金的导电性能有一定的负面影响。
硅对铝合金导电性能的影响程度与硅含量有关。
研究表明,在0.5%以下的硅含量范围内,硅的添加对铝合金的导电性能没有明显的负面影响。
但是,当硅含量超过0.5%时,其对导电性能的影响将开始显著。
硅的高含量会减小铝合金的电导率,这是由于硅元素与铝在微观尺度上形成了相互作用,从而在晶界周围产生电子障碍。
4.锰元素对铝合金导电性能的影响锰是铝合金中另一个常用的合金元素。
它可以提高铝合金的强度和硬度,同时提高其耐蚀性和抗磨损性能。
锰对铝合金的导电性能影响较小,而且具有一定的正面影响。
研究表明,添加适量的锰可以稳定铝合金晶体结构,并使其具有更好的导电性能。
这是由于锰原子的半径与铝原子相似,因此在合金中更容易形成稳定的固溶体,从而保持导电能力。
5.铜元素对铝合金导电性能的影响铜是一种优良的导电材料,并且通常用于增加铝合金的强度和硬度。
相比之下,铜的添加对铝合金导电性能的影响要小得多,这是由于铜和铝都是优良的导电材料。
铜对导电性能的影响与铜含量有关。
在添加少量铜时,铝合金的导电性能基本不受影响。
Cu、Mg、Si_元素含量对2014_铝合金组织与性能的影响
0前言航空航天装备向着高可靠性、更长寿命的发展趋势对材料提出了更高的性能要求。
铝合金具有高比强度、优良的耐蚀性及热塑性等优点,已经广泛地应用于航空航天装备结构件中。
2014铝合金是一种典型的航空航天装备用材料,具有良好的热成型性能、焊接性能,常常以锻件、挤压件等多种形式应用于承力结构件[1]。
目前,2014铝合金的大多研究集中于热处理制度和焊接工艺的研究[2-5],而合金性能的优劣主要源于成分和组织的优化。
2014合金成分范围较宽,成分差异和不同的加工工艺及热处理方式使其表现出不同的综合性能。
本文通过设计三种不同成分的2014铝合金,研究了Cu、Mg、Si 三种合金元素对2014合金组织和性能的影响,以期为该合金性能多样化及综合性能的提高提供有益指导。
1实验材料与方法在2014合金AMS4133E 标准成分范围内,按照Cu、Mg、Si 在合金中的不同作用,设计了三种成分的2014铝合金(标记为A、B 和C 合金),其化学成分见表1。
A 合金成分为标准成分范围的中间值;B 合金同时增加Cu、Mg 含量;C 合金同时减少Cu、Mg、Si 含量。
通过对比三种合金,研究主合金元素对2014合金组织与性能的影响。
经半连续铸造获得直径为ϕ200mm 的合金铸锭,铸锭经均匀化热处理后热挤压成截面为125mm×25mm 的型材,挤压比为10,空冷至室温。
采用502℃×5h 固溶处理和177℃×8h 时效处理,获得T6态型材。
Cu 、Mg 、Si 元素含量对2014铝合金组织与性能的影响林茂1,曹海龙2,田宇兴2,吴浩2(1.西北铝业有限责任公司,定西748111;2.中铝材料应用研究院有限公司,北京102209)摘要:通过设计三种合金成分,研究了Cu、Mg、Si 元素含量对2014铝合金组织与性能的影响。
研究结果表明,随着Cu、Mg、Si 含量的增大,铸态组织的共晶相增多;当Cu 含量低于4.2%时,502℃×30h 均匀化退火可以使Al 2Cu 完全回溶。
铝合金中合金元素对焊接的影响
铝合金中合金元素对焊接的影响铝合金是一种常用的结构材料,由于其性能优越、重量轻、耐腐蚀、易于加工等优点,被广泛应用于航空、汽车、船舶、建筑等领域。
然而,铝合金的焊接性能却受到合金元素的影响。
下面将对合金元素对铝合金焊接性能的影响进行详细分析。
首先,铝合金中常见的合金元素主要有镁、硅、铜、锰等。
这些元素与铝的化学性质不同,会改变铝合金的物理、化学和力学性质,从而影响其焊接性能。
比如,镁对铝的强化作用非常明显,但同时也会降低铝的塑性和可焊性;硅对铝合金的强度和硬度影响较大,但容易产生裂纹和疏松等缺陷;铜和锰能够提高铝合金的强度和塑性,但过高的铜含量会导致焊缝产生气孔和热裂纹。
其次,合金元素的含量和分布也会影响铝合金的焊接性能。
一般来说,过高或过低的含量都会影响焊接质量。
当镁的含量超过5%时,会导致铝合金的可焊性急剧下降,易出现严重的热裂纹和气孔缺陷;硅的含量超过7%时,容易产生疏松和裂纹,影响焊后强度;在适当的铜含量范围内,可以提高铝合金的强度和塑性,但过高的铜含量会导致焊缝产生气孔和热裂纹。
此外,合金元素的分布也非常重要,不同的分布方式会影响焊缝的强度和塑性。
最后,铝合金中的合金元素还会对焊接工艺参数产生影响。
合金元素的含量和分布不同,焊接过程中熔池的温度、流动性、收缩应力等参数也会不同,这就需要根据具体的合金元素特性来选择合适的焊接工艺参数。
比如,在焊接镁含量较高的铝合金时,需要使用低热输入焊接工艺,避免过热引起热裂纹和气孔;在焊接铜含量较高的铝合金时,则需要注意预热和热输入控制,避免产生热裂纹和气孔。
综上所述,合金元素是影响铝合金焊接性能的关键因素之一。
在铝合金焊接过程中,需要考虑合金元素的种类、含量和分布等因素,选择合适的焊接方法和工艺参数,才能保证焊接质量和借助合金元素实现铝合金性能的优化。
铝合金杂质元素
铝合金杂质元素铝合金是一种金属合金,通常包含铝和其他金属元素,如铜、镁、锌等。
这些金属元素在铝合金中具有一定的含量,对铝合金的性能和应用有着重要的影响。
然而,在铝合金的制造过程中,可能会引入一些杂质元素,这些元素可能会对铝合金的性能产生不利影响。
下面将对铝合金中的杂质元素进行详细描述。
一、铁铁是铝合金中常见的杂质元素之一。
在铝合金的制造过程中,原料或设备中可能会引入铁元素。
铁在铝合金中会形成硬质点,降低合金的塑性和韧性。
同时,铁与铝在熔炼过程中会形成低熔点化合物,导致合金中出现热裂纹。
因此,为了提高铝合金的性能,需要控制铁的含量。
二、硅硅也是铝合金中常见的杂质元素之一。
硅在铝合金中会形成硬质点,降低合金的塑性和韧性。
此外,硅还可以与铝形成化合物,导致合金中出现热裂纹。
因此,在铝合金的制造过程中,需要控制硅的含量。
三、铜铜在铝合金中是一种重要的合金元素,但过量的铜也会对铝合金的性能产生不利影响。
铜在铝合金中会形成硬质点,降低合金的塑性和韧性。
此外,铜还可以与铝形成化合物,导致合金中出现热裂纹。
因此,在铝合金的制造过程中,需要控制铜的含量。
四、其他杂质元素除了上述常见的杂质元素外,铝合金中还可能含有其他杂质元素,如镁、锌等。
这些元素在铝合金中含量过低时,对合金性能影响不大,但含量过高时,会对合金性能产生不利影响。
例如,过量的镁会导致合金中出现热裂纹,过量的锌则会导致合金变脆。
因此,在铝合金的制造过程中,需要控制这些杂质元素的含量。
综上所述,铝合金中的杂质元素会对合金的性能产生不利影响。
为了提高铝合金的性能,需要在制造过程中严格控制这些杂质元素的含量。
可以采用化学分析、光谱分析、金相显微镜等方法来检测和控制这些杂质元素的含量。
同时,还可以采用精炼、除渣等工艺手段来减少铝合金中的杂质元素含量。
压铸铝合金中各元素的作用及其影响
压铸铝合金中各元素的作用及其影响Si—是压铸铝合金的主要元素,能改善合金的铸造性能。
硅与铝形成固溶体,577℃时,硅在铝中的溶解度为1.65%,保温为0.2%,含量至11.7%时,硅与铝形成共晶体,提高合金的高温造型性(流动性好),减少收缩率,无热裂倾向,所以,一般硅的含量都在10%左右,硅的含量过多时,出现游离硅的硬质点,使切削加工困难。
Cu—铜与铝形成固溶体,548℃时,铜在铝中的溶解度为 5.56%,保温为0.10%,铜增加,提高合金的流动性、抗拉强度和硬度。
但是抗蚀性和塑性下降,热裂倾向增大,一般情况1-2%左右。
Mg—在高硅铝合金中,加少量(0.2-0.3%)镁,可提高强度和屈服强度,提高合金的切削加工性。
镁增加到8%时,抗蚀性好,但是,铸造性能差,高温下的强度和塑性下降,冷却时收缩大,易产生热裂和疏松。
Mg2Si使铸件变脆。
一般规定<0.3%,美国规定<0.1%。
Zn—能提高铝合金的流动性,增加热脆性,降低耐蚀性,可控制在一定范围内,锌增加,有较好的铸造性能和机械性能,切削加工性能也较好。
一般规定<1%。
Fe—是有害杂质,铁增加,形成FeAl3,Fe2Al7.Al-Si-Fe片状和针状存在,降低机械性能和流动性,热裂性增大,抗蚀性能下降(表面氧化膜失去边失去连续性)。
铁比0.6%小时,易产生粘模(与压型焊合现象)。
比0.6%大时,粘模减轻,所以,一般控制在0.6-1.0%之间,对压铸件是有好处的,但不能超过1.5%,否则有害(形成合金化合物的硬点)。
Mn—锰在铝合金中减少铁的有害影响,故一般控制在0.5%以下,改善Cu-Si合金的高温强度,流动性好,适用耐蚀件。
含锰过高,合金会引起偏析。
Ni—能提高合金的硬度和强度,降低耐蚀性,能减少合金对模具的熔蚀,同时能中和铁的有害影响,提高合金的焊接性能。
一般在1.0-1.5%,铸件经抛光,能获较高的光泽表面。
Ti—加入微量的钛,能显著细化铝合金的晶粒组织,提高机械性能,降低合金的热裂倾向。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
铝合金熔铸工艺及常见的缺陷一、铸造概论在铸造合金中,铸造铝合金的应用最为广泛,是其他合金所无法比拟的,铝合金铸造的种类如下:由于铝合金各组元不同,从而表现出合金的物理、化学性能均有所不同,结晶过程也不尽相同。
故必须针对铝合金特性,合理选择铸造方法,才能防止或在许可范围内减少铸造缺陷的产生,从而优化铸件。
1、铝合金铸造工艺性能铝合金铸造工艺性能,通常理解为在充满铸型、结晶和冷却过程中表现最为突出的那些性能的综合。
流动性、收缩性、气密性、铸造应力、吸气性。
铝合金这些特性取决于合金的成分,但也与铸造因素、合金加热温度、铸型的复杂程度、浇冒口系统、浇口形状等有关。
(1) 流动性流动性是指合金液体充填铸型的能力。
流动性的大小决定合金能否铸造复杂的铸件。
在铝合金中共晶合金的流动性最好。
影响流动性的因素很多,主要是成分、温度以及合金液体中存在金属氧化物、金属化合物及其他污染物的固相颗粒,但外在的根本因素为浇注温度及浇注压力(俗称浇注压头)的高低。
实际生产中,在合金已确定的情况下,除了强化熔炼工艺(精炼与除渣)外,还必须改善铸型工艺性(砂模透气性、金属型模具排气及温度),并在不影响铸件质量的前提下提高浇注温度,保证合金的流动性。
(2) 收缩性收缩性是铸造铝合金的主要特征之一。
一般讲,合金从液体浇注到凝固,直至冷到室温,共分为三个阶段,分别为液态收缩、凝固收缩和固态收缩。
合金的收缩性对铸件质量有决定性的影响,它影响着铸件的缩孔大小、应力的产生、裂纹的形成及尺寸的变化。
通常铸件收缩又分为体收缩和线收缩,在实际生产中一般应用线收缩来衡量合金的收缩性。
铝合金收缩大小,通常以百分数来表示,称为收缩率。
①体收缩体收缩包括液体收缩与凝固收缩。
铸造合金液从浇注到凝固,在最后凝固的地方会出现宏观或显微收缩,这种因收缩引起的宏观缩孔肉眼可见,并分为集中缩孔和分散性缩孔。
集中缩孔的孔径大而集中,并分布在铸件顶部或截面厚大的热节处。
分散性缩孔形貌分散而细小,大部分分布在铸件轴心和热节部位。
显微缩孔肉眼难以看到,显微缩孔大部分分布在晶界下或树枝晶的枝晶间。
缩孔和疏松是铸件的主要缺陷之一,产生的原因是液态收缩大于固态收缩。
生产中发现,铸造铝合金凝固范围越小,越易形成集中缩孔,凝固范围越宽,越易形成分散性缩孔,因此,在设计中必须使铸造铝合金符合顺序凝固原则,即铸件在液态到凝固期间的体收缩应得到合金液的补充,是缩孔和疏松集中在铸件外部冒口中。
对易产生分散疏松的铝合金铸件,冒口设置数量比集中缩孔要多,并在易产生疏松处设置冷铁,加大局部冷却速度,使其同时或快速凝固。
②线收缩线收缩大小将直接影响铸件的质量。
线收缩越大,铝铸件产生裂纹与应力的趋向也越大;冷却后铸件尺寸及形状变化也越大。
对于不同的铸造铝合金有不同的铸造收缩率,即使同一合金,铸件不同,收缩率也不同,在同一铸件上,其长、宽、高的收缩率也不同。
应根据具体情况而定。
(3) 热裂性铝铸件热裂纹的产生,主要是由于铸件收缩应力超过了金属晶粒间的结合力,大多沿晶界产生从裂纹断口观察可见裂纹处金属往往被氧化,失去金属光泽。
裂纹沿晶界延伸,形状呈锯齿形,表面较宽,内部较窄,有的则穿透整个铸件的端面。
不同铝合金铸件产生裂纹的倾向也不同,这是因为铸铝合金凝固过程中开始形成完整的结晶框架的温度与凝固温度之差越大,合金收缩率就越大,产生热裂纹倾向也越大,即使同一种合金也因铸型的阻力、铸件的结构、浇注工艺等因素产生热裂纹倾向也不同。
生产中常采用退让性铸型,或改进铸铝合金的浇注系统等措施,使铝铸件避免产生裂纹。
通常采用热裂环法检测铝铸件热裂纹。
(4) 气密性铸铝合金气密性是指腔体型铝铸件在高压气体或液体的作用下不渗漏程度,气密性实际上表征了铸件内部组织致密与纯净的程度。
铸铝合金的气密性与合金的性质有关,合金凝固范围越小,产生疏松倾向也越小,同时产生析出性气孔越小,则合金的气密性就越高。
同一种铸铝合金的气密性好坏,还与铸造工艺有关,如降低铸铝合金浇注温度、放置冷铁以加快冷却速度以及在压力下凝固结晶等,均可使铝铸件的气密性提高。
也可用浸渗法堵塞泄露空隙来提高铸件的气密性。
(5) 铸造应力铸造应力包括热应力、相变应力及收缩应力三种。
各种应力产生的原因不尽相同。
①热应力热应力是由于铸件不同的几何形状相交处断面厚薄不均,冷却不一致引起的。
在薄壁处形成压应力,导致在铸件中残留应力。
②相变应力相变应力是由于某些铸铝合金在凝固后冷却过程中产生相变,随之带来体积尺寸变化。
主要是铝铸件壁厚不均,不同部位在不同时间内发生相变所致。
③收缩应力铝铸件收缩时受到铸型、型芯的阻碍而产生拉应力所致。
这种应力是暂时的,铝铸件开箱是会自动消失。
但开箱时间不当,则常常会造成热裂纹,特别是金属型浇注的铝合金往往在这种应力作用下容易产生热裂纹。
铸铝合金件中的残留应力降低了合金的力学性能,影响铸件的加工精度。
铝铸件中的残留应力可通过退火处理消除。
合金因导热性好,冷却过程中无相变,只要铸件结构设计合理,铝铸件的残留应力一般较小。
(6) 吸气性铝合金易吸收气体,是铸造铝合金的主要特性。
液态铝及铝合金的组分与炉料、有机物燃烧产物及铸型等所含水分发生反应而产生的氢气被铝液体吸收所致。
铝合金熔液温度越高,吸收的氢也越多;在700℃时,每100g铝中氢的溶解度为0.5~0.9,温度升高到850℃时,氢的溶解度增加2~3倍。
当含碱金属杂质时,氢在铝液中的溶解度显著增加。
铸铝合金除熔炼时吸气外,在浇入铸型时也会产生吸气,进入铸型内的液态金属随温度下降,气体的溶解度下降,析出多余的气体,有一部分逸不出的气体留在铸件内形成气孔,这就是通常称的“针孔”。
气体有时会与缩孔结合在一起,铝液中析出的气体留在缩孔内。
若气泡受热产生的压力很大,则气孔表面光滑,孔的周围有一圈光亮层;若气泡产生的压力小,则孔内表面多皱纹,看上去如“苍蝇脚”,仔细观察又具有缩孔的特征。
铸铝合金液中含氢量越高,铸件中产生的针孔也越多。
铝铸件中针孔不仅降低了铸件的气密性、耐蚀性,还降低了合金的力学性能。
要获得无气孔或少气孔的铝铸件,关键在于熔炼条件。
若熔炼时添加覆盖剂保护,合金的吸气量大为减少。
对铝熔液作精炼处理,可有效控制铝液中的含氢量。
三、金属型铸造1、简介及工艺流程金属型铸造又称硬模铸造或永久型铸造,是将熔炼好的铝合金浇入金属型中获得铸件的方法,铝合金金属型铸造大多采用金属型芯,也可采用砂芯或壳芯等方法,与压力铸造相比,铝合金金属型使用寿命长。
2、铸造优点(1) 优点金属型冷却速度较快,铸件组织较致密,可进行热处理强化,力学性能比砂型铸造高15%左右。
金属型铸造,铸件质量稳定,表面粗糙度优于砂型铸造,废品率低。
劳动条件好,生产率高,工人易于掌握。
(2) 缺点金属型导热系数大,充型能力差。
金属型本身无透气性。
必须采取相应措施才能有效排气。
金属型无退让性,易在凝固时产生裂纹和变形。
3、金属型铸件常见缺陷及预防(1) 针孔预防产生针孔的措施:严禁使用被污染的铸造铝合金材料、沾有有机化合物及被严重氧化腐蚀的材料。
控制熔炼工艺,加强除气精炼。
控制金属型涂料厚度,过厚易产生针孔。
模具温度不宜太高,对铸件厚壁部位采用激冷措施,如镶铜块或浇水等。
采用砂型时严格控制水分,尽量用干芯。
(2) 气孔预防气孔产生的措施:修改不合理的浇冒口系统,使液流平稳,避免气体卷入。
模具与型芯应预先预热,后上涂料,结束后必须要烘透方可使用。
设计模具与型芯应考虑足够的排气措施。
(3)氧化夹渣预防氧化夹渣的措施:严格控制熔炼工艺,快速熔炼,减少氧化,除渣彻底。
Al-Mg合金必须在覆盖剂下熔炼。
熔炉、工具要清洁,不得有氧化物,并应预热,涂料涂后应烘干使用。
设计的浇注系统必须有稳流、缓冲、撇渣能力。
采用倾斜浇注系统,使液流稳定,不产生二次氧化。
选用的涂料粘附力要强,浇注过程中不产生剥落而进入铸件中形成夹渣。
(4) 热裂预防产生热裂的措施:实际浇注系统时应避免局部过热,减少内应力。
模具及型芯斜度必须保证在2°以上,浇冒口一经凝固即可抽芯开模,必要时可用砂芯代替金属型芯。
控制涂料厚度,使铸件各部分冷却速度一致。
根据铸件厚薄情况选择适当的模温。
细化合金组织,提高热裂能力。
改进铸件结构,消除尖角及壁厚突变,减少热裂倾向。
(5) 疏松预防产生疏松的措施:合理冒口设置,保证其凝固,且有补缩能力。
适当调低金属型模具工作温度。
控制涂层厚度,厚壁处减薄。
调整金属型各部位冷却速度,使铸件厚壁处有较大的激冷能力。
适当降低金属浇注温度。
铝中合金元素和杂质对性能的影响来源:中国幕墙网收集整理作者:* 日期:2008-11-10 页面功能【字体:大中小】【打印】【投稿】【评论】1 合金元素影响铜元素铝铜合金富铝部分平衡相图如图所示。
548时,铜在铝中的最大溶解度为 5.65%,温度降到302时,铜的溶解度为0.45%。
铜是重要的合金元素,有一定的固溶强化效果,此外时效析出的CuAl2有着明显的时效强化效果。
铝合金中铜含量通常在2.5% ~ 5%,铜含量在4%~6.8%时强化效果最好,所以大部分硬铝合金的含铜量处于这范围。
铝铜合金中可以含有较少的硅、镁、锰、铬、锌、铁等元素。
硅元素Al—Si合金系平衡相图富铝部分如图所示。
在共晶温度577 时,硅在固溶体中的最大溶解度为1.65%。
尽管溶解度随温度降低而减少,介这类合金一般是不能热处理强化的。
铝硅合金具有极好的铸造性能和抗蚀性。
若镁和硅同时加入铝中形成铝镁硅系合金,强化相为MgSi。
镁和硅的质量比为1.73:1。
设计Al-Mg-Si系合金成分时,基体上按此比例配置镁和硅的含量。
有的Al-Mg-Si合金,为了提高强度,加入适量的铜,同时加入适量的铬以抵消铜对抗蚀性的不利影响。
Al-Mg2Si合金系合金平衡相图富铝部分如图所示。
Mg2Si 在铝中的最大溶解度为1.85%,且随温度的降低而减速小。
变形铝合金中,硅单独加入铝中只限于焊接材料,硅加入铝中亦有一定的强化作用。
镁元素Al-Mg合金系平衡相图富铝部分如图所示。
尽管溶解度曲线表明,镁在铝中的溶解度随温度下降而大大地变小,但是在大部分工业用变形铝合金中,镁的含量均小于6%,而硅含量也低,这类合金是不能热处理强化的,但是可焊性良好,抗蚀性也好,并有中等强度。
镁对铝的强化是明显的,每增加1%镁,抗拉强度大约升高瞻远34MPa。
如果加入1%以下的锰,可能补充强化作用。
因此加锰后可降低镁含量,同时可降低热裂倾向,另外锰还可以使Mg5Al8化合物均匀沉淀,改善抗蚀性和焊接性能。
锰元素Al-Mn合金系平平衡相图部分如图所示。
在共晶温度658时,锰在固溶体中的最大溶解度为1.82%。
合金强度随溶解度增加不断增加,锰含量为0.8%时,延伸率达最大值。