从20世纪初铝合金用于铸造工业以来,合金的成分有了很大的发展,合金的品种越来越丰富。早期使用的铸造铝合金含13%Zn和3 % Cu。这种合金在第一次世界大战前后用量很大,后来由于金属型铸造的发展而被铝钢合金取代。同时,铝硅合金开始得到应用,铝镁合金也随之推出。
1919年,美国生产的铝合金铸件,97%以上由含8%Cu的铝合金铸造。1933年,用这种合金生产的铸件仍占铝合金铸件的so%左右。除了在铸态下使用的合金外,后来又开发出可以热处理的铝铜合金,含大约4 % Cu,
随着金属型铸造和压铸工艺的发展,铝硅合金得到广泛应用。近年来,在铸造领域应用的铝合金,除了铝硅系列合金之外,还有铝铜系列、铝镁系列、铝锌系列和其他系列的铝合金。在这些系列的合金中,除了少数的二元合金外,大多数都是添加多种合金元素的多元合金。
概括地说,铸造铝合金中含有的合金元素主要有硅(Si),铜(Cu)、镁(Mg)、锌(Zn)、锰(Mn)、镍(Ni)、钦(Ti)TO、银(Sr)和稀土(RE);杂质元素主要有铁(Fe),铅(Pb)、锡(Sn),铬(Cr)和钙(Ca)等。不同系列的合金有不同的特性和用途。
铝硅系列合金具有良好的铸造性能,较小的线胀系数,耐磨性能好,气密性也很好。这种合金被广泛地应用于铸造复杂的铸件,如汽车发动机铸件等。
铝铜系列合金具有良好的机械切削性能,但是铸造性能较差,耐腐蚀性也不好,主要用于形状不太复杂且需要切削加工的铸件。
铝镁系列合金具有优良的力学性能、较高的耐腐蚀性能和良好的切削加工性能,用于铸造承受高负荷及与腐蚀介质接触机会多的铸件。由于这种合金铸造性能不好、熔炼工艺要求高,所以它的应用受到限制,不如铝硅合金应用得那么普遍。
铝锌系列合金铸件经自然时效可获得较高的力学性能,焊接后对合金性能影响不大,不需要重新进行热处理。由于这种合金密度大,高沮性能差,所以它的应用受到很大限制。目前铸造铝合金种类繁多,应用极广。在所有的铸造铝合金中,铝硅合金的用量占一半以上。
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