可用金属铸造成形工艺直接获得零件的铝合金。    该类合金的合金元素含量一般多于相应的变形铝合金的含量。     据主要合金元素差异有四类铸造铝合金。    （1）铝硅系合金，也叫“硅铝明”或“矽铝明”。有良好铸造性能和耐磨性能，热胀系数小，在铸造铝合金中品种最多，用量最大的合金，含硅量在10％-25％。有时添加0.2％-0.6％镁的硅铝合金，广泛用于结构件，如壳体、缸体、箱体和框架等。有时添加适量的铜和镁，能提高合金的力学性能和耐热性。此类合金广泛用于制造活塞等部件。    （2）铝铜合金，含铜4.5％-5.3％合金强化效果最佳，适当加入锰和钛能显著提高室温、高温强度和铸造性能。主要用于制作承受大的动、静载荷和形状不复杂的砂型铸件。    （3）铝镁合金，密度最小(2.55g/cm3)，强度最高(355MPa左右)的铸造铝合金，含镁12％，强化效果最佳。合金在大气和海水中的抗腐蚀性能好，室温下有良好的综合力学性能和可切削性，可用于作雷达底座、飞机的发动机机匣、螺旋桨、起落架等零件，也可作装饰材料。    （4）铝锌系合金，为改善性能常加入硅、镁元素，常称为“锌硅铝明”。在铸造条件下，该合金有淬火作用，即“自行淬火”。不经热处理就可使用，以变质热处理后，铸件有较高的强度。经稳定化处理后，尺寸稳定，常用于制作模型、型板及设备支架等。

序号    合金牌号 合金   代号                               主要元素，wt%Si Cu Mg Zn Mn Ti 其它 Al1 ZAlSi7Mg ZL101 6.5～7.5   0.25～0.45         余量2 ZAlSi7MgA ZL101A           0.08～0.20   余量3 ZAlSi12   6.5～7.5   0.25～0.45         余量4 ZAlSi9Mg ZL102         0.2～0.5     余量5 ZAlSi5Cu1Mg ZL104 10.0～13.0 1.0～1.5           余量6 ZAlSi5Cu1MgA ZL105     0.17～0.35         余量7 ZAlSi8Cu1Mg ZL105A 8.0～10.5 1.0～1.5           余量8 ZAlSi7Cu4 ZL106 4.5～5.5 1.0～1.5 0.4～0.6   0.3～0.5 0.10～0.25   余量9 ZAlSi12Cu2Mg1 ZL107 4.5～5.5 3.5～4.5 0.4～0.55         余量10 ZalSi12Cu1Mg1Ni1 ZL108 7.5～8.5 1.0～2.0 0.3～0.5   0.3～0.9   Ni 0.8～1.5 余量11 ZAlSi5Cu6Mg ZL109 6.5～7.5 0.5～1.5           余量12 ZAlSi9Cu2Mg ZL110 11.0～13.0 5.0～8.0 0.4～1.0         余量13 ZAlSi7Mg1A ZL111 11.0～13.0 1.3～1.8 0.8～1.3   0.10～0.35 0.10～0.35 Be 0.04～0.07(a) 余量14 ZAlSi5Zn1Mg ZL114A 4.0～6.0   0.2～0.5 1.2～1.8   0.10～0.20 Sb 0.1～0.25 余量15 ZAlSi8MgBe ZL115 8.0～10.0   0.4～0.6       Be 0.15～0.40 余量16 ZAlcu5Mn ZL116 6.5～7.5   0.45～0.60     0.10～0.30   余量17 ZAlCu5MnA ZL201 4.8～6.2 4.5～5.3 0.4～0.65   0.6～1.0 0.15～0.35   余量18 ZAlCu4 ZL201A 6.5～8.5 4.8～5.3 0.35～0.55   0.6～1.0 0.15～0.35   余量19 ZAlCu5MnCdA ZL203   4.0～5.0         Cd 0.15～0.25 余量20 ZAlCu5MnCdVA ZL204A ZL205A         4.6～5.3 4.6～5.3                 0.6～0.9 0.3～0.5 0.15～0.35 0.15～0.35 Cd 0.15～0.25 V 0.05～0.3 Zr 0.05～0.2 B 0.005～0.06 余量  21     ZAlRE5Cu3Si2   ZL207         3.0～5.4                 0.9～1.2         Ni 0.2～0.3 Zr 0.15～0.25 RE 4.4～5.0(b)   余量  22 ZAlMg10   1.6～2.0   0.15～0.25         余量23 ZAlMg5Si1 ZL301               余量  24 ZAlMg8Zn1 ZL303       1.0～1.5 0.1～0.4   Be 0.03～0.1 余量25 ZAlZn11Si7 ZL305     9.5～11.0 9.0～13.0   0.1～0.2   余量26 ZAlZn6Mg ZL401 ZL402 0.8～1.3 6.0～8.0     4.5～5.5 7.5～9.0 0.1～0.3 0.5～0.65 5.0～6.5   0.15～0.25 Cr 0.4～0.6 余量

牌号 用处举例ZL101 适用于砂型、金属型和熔模铸造等工艺办法，制作形状杂乱、壁厚较薄或要求气密的接受中等载荷的零件，如支臂、支架、液压元件、附件壳体，仪器外壳等。ZL101A 可用于飞机发起机动的各种机匣，泵体、壳体等。ZL102 用于形状杂乱、作业温度在200以下要求高气密性接受低载荷的零件，如外表壳体、活塞、制动器外壳等。ZL104 适用于砂型或金属型铸造形状杂乱的薄壁零件，合适制作中等载何而作业温度不超越180的零件，如机匣、结构、缸体等ZL105 适于铸造形状较杂乱和接受中等载荷，作业温度至250的各种发起机零件和附件零件如汽缸件、机匣、油泵壳体等ZL108 ZL109 用于发起机活塞等高温下（≤250）作业的零件。当要求热膨胀系数小，强度高，耐磨性高时，也可采用。ZL111 用于形状杂乱，接受高载荷，气密性要求高的大型零件。ZL201 适用于制作接受较高载荷或在175-300下作业的，形状不太杂乱的零件，如飞机的外挂架、支臂等ZL201A 接受较大载荷、作业温度达300、中等杂乱程度的高强度铸件，如梁、框、肋和轮毂等ZL203 用于形状简略，接受中等静载荷 和冲击载荷，作业温度不超越200，并要求切削性杰出的零件，如曲轴箱、支架、飞轮盖等。ZL204A 是一种新式合金，其使用规模和作业条件与ZL201A类似，但具有更高的强度功能，其作业温度限于200以下。该合金已用于替代2A14制作重要部件，还可用于飞机承力部件，如各种梁、框等。ZL205A T5状况用于承力构件，如和飞机的梁框、支臂、支座等零件，减轻分量；并可替代2A50等锻铝，削减工时； T6状况用于接受大载荷零件，可替代2A14锻件。也可替代中碳钢，做雷达的横轴等； T7状况合金用于在腐蚀气氛中作业的承力构件，如替代45号钢制作超高压线路架线中轮。ZL207 用于制作作业温度达400并要求气密的零件，如飞机空气分配器和电动活门壳体等，可替代铜或钛合金，明显减轻分量，降低成本。ZL301 用于要求耐蚀性高的飞翔器零件ZL303 在对耐蚀性有特殊要求的条件下（海水或其他腐蚀介质）或作业温度较高（200）时用。如水上飞机的一些承载不大的零件或装修件。ZL401 用于外表薄壳体压铸零件，作业温度不宜超越200ZL402 用于接受高的静载荷和冲击载荷而又不便于进行热处理的零件，亦可用于要求同腐蚀介质触摸和尺度稳定性高的零件，如高空飞翔氧气调节器等。

合金代号密度ρ /g·cm-3熔化温度范围 /℃20～100℃时平均线膨胀系数α /μm·(m·K)-1100℃时比热容с /J·(kg·K)-125℃时热导率λ /W·(m·K)-120℃时电导率κ (%IACS)20℃时电阻率ρ /nΩ·mZL1012.66577～62023.08791513645.7ZL101A2.68557～61321.49631503644.2ZL1022.65577～60021.18371554054.8ZL1042.65569～60121.77531473746.8ZL1052.68570～62723.08371593646.2ZL1062.73—21.4963100.5——ZL1082.68———117.2——ZL1092.68—19963117.22959.4ZL1112.69—18.9————ZL2012.78547.5～65019.5837113—59.5ZL201A2.83547.5～65022.6833105—52.2Zl2022.91—22.09631343452.2ZL2032.80—23.08371543543.3ZL204A2.81544～65022.03————ZL205A2.82544～63321.9888113——Zl2062.90542～63120.6—155—64.5ZL2072.83603～63723.6—96.3—53Zl2082.77545～64222.5—155—46.5ZL3012.55—24.5104792.12191.2ZL3032.60550～65020.09621252964.3ZL4012.95545～57524.0879———ZL4022.81—24.7963138.235—

缺陷特征:　　1．铸造裂纹。沿晶界发展，常伴有偏析，是一种在较高温度下形成的裂纹在体积收缩较大的合金和形状较复杂的铸件容易出现　　2．热处理裂纹：由于热处理过烧或过热引起，常呈穿晶裂纹。常在产生应力和热膨张系数较大的合金冷却过剧。或存在其他冶金缺陷时产生　　产生原因：　　1．铸件结构设计不合理，有尖角，壁的厚薄变化过于悬殊　　2．砂型(芯)退让性不良　　3．铸型局部过热　　4．浇注温度过高　　5．自铸型中取出铸件过早　　6．热处理过热或过烧，冷却速度过激　　防止方法:　　1．改进铸件结构设计，避免尖角，壁厚力求均匀，圆滑过渡　　2．采取增大砂型(芯)退让性的措施 　　　3．保证铸件各部分同时凝固或顺序凝固，改进浇注系统设计　　4．适当降低浇注温度　　5．控制铸型冷却出型时间　　6．铸件变形时采用热校正法　　7．正确控制热处理温度，降低淬火冷却速度　　气孔分析：压铸件缺陷中，出现最多的是气孔。　　气孔特征。有光滑的表面，形状是圆形或椭圆形。表现形式可以在铸件表面、或皮下针孔、也可能在铸件内部。12后一页删除

一 氧化夹渣 　　缺陷特征：氧化夹渣多分布在铸件的上表面，在铸型不通气的转角部位。断口多呈灰白色或黄色，经x光透视或在机械加工时发现，也可在碱洗、酸洗或阳极化时发现 　　产生原因： 　　1．炉料不清洁，回炉料使用量过多 　　2.浇注系统设计不良 　　3．合金液中的熔渣未清除干净 　　4．浇注操作不当，带入夹渣 　　5.精炼变质处理后静置时间不够 　　防止方法： 　　1．炉料应经过吹砂，回炉料的使用量适当降低 　　2．改进浇注系统设计，提高其挡渣能力 　　3.采用适当的熔剂去渣 　　4．浇注时应当平稳并应注意挡渣 　　5．精炼后浇注前合金液应静置一定时间 　　二 气孔 气泡 　　缺陷特征：三铸件壁内气孔一般呈圆形或椭圆形，具有光滑的表面，一般是发亮的氧化皮，有时呈油黄色。表面气孔、气泡可通过喷砂发现，内部气孔 气泡可通过X光透视或机械加工发现气孔 气泡在X光底片上呈黑色 　　产生原因： 　　1．浇注合金不平稳，卷入气体 　　2．型(芯)砂中混入有机杂质(如煤屑、草根 马粪等) 　　3．铸型和砂芯通气不良 　　4．冷铁表面有缩孔 　　5．浇注系统设计不良 　　防止方法 ： 　　1．正确掌握浇注速度，避免卷入气体。 　　2．型(芯)砂中不得混入有机杂质以减少造型材料的发气量 　　3．改善(芯)砂的排气能力 　　4．正确选用及处理冷铁 　　5．改进浇注系统设计 　　三 缩松 　　缺陷特征：铝铸件缩松一般产生在内浇道附近飞冒口根部厚大部位、壁的厚薄转接处和具有大平面的薄壁处。在铸态时断口为灰色，浅黄色经热处理后为灰白浅黄或灰黑色在x光底片上呈云雾状严重的呈丝状缩松可通过X光、荧光低倍 断口等检查方法发现　　产生原因： 　　1．冒口补缩作用差 　　2．炉料含气量太多 　　3．内浇道附近过热 　　4．砂型水分过多，砂芯未烘干 　　5．合金晶粒粗大 　　6．铸件在铸型中的位置不当 　　7．浇注温度过高，浇注速度太快 　　防止方法： 　　1．从冒口补浇金属液，改进冒口设计 　　2．炉料应清洁无腐蚀 　　3．铸件缩松处设置冒口，安放冷铁或冷铁与冒口联用 　　4．控制型砂水分，和砂芯干燥 　　5．采取细化品粒的措施 　　6．改进铸件在铸型中的位置降低浇注温度和浇注速度 　　四 裂纹 　　缺陷特征 : 　　1．铸造裂纹。沿晶界发展，常伴有偏析，是一种在较高温度下形成的裂纹在体积收缩较大的合金和形状较复杂的铸件容易出现 　　2．热处理裂纹：由于热处理过烧或过热引起，常呈穿晶裂纹。常在产生应力和热膨张系数较大的合金冷却过剧。或存在其他冶金缺陷时产生 　　产生原因： 　　1．铸件结构设计不合理，有尖角，壁的厚薄变化过于悬殊 　　2．砂型(芯)退让性不良 　　3．铸型局部过热 　　4．浇注温度过高 　　5．自铸型中取出铸件过早 　　6．热处理过热或过烧，冷却速度过激 　　防止方法: 　　1．改进铸件结构设计，避免尖角，壁厚力求均匀，圆滑过渡 　　2．采取增大砂型(芯)退让性的措施 　　3．保证铸件各部分同时凝固或顺序凝固，改进浇注系统设计 　　4．适当降低浇注温度 　　5．控制铸型冷却出型时间 　　6．铸件变形时采用热校正法 　　7．正确控制热处理温度，降低淬火冷却速度 　　气孔分析 　　压铸件缺陷中，出现较多的是气孔。 　　气孔特征。有光滑的表面，形状是圆形或椭圆形。表现形式可以在铸件表面、或皮下针孔、也可能在铸件内部。 　　（1）气体来源 　　1） 合金液析出气体—a与原材料有关 b与熔炼工艺有关 　　2） 压铸过程中卷入气体­—a与压铸工艺参数有关 b与模具结构有关 　　3） 脱模剂分解产生气体­—a与涂料本身特性有关 b与喷涂工艺有关 　　（2）原材料及熔炼过程产生气体分析 　　铝液中的气体主要是氢，约占了气体总量的85%。 　　熔炼温度越高，氢在铝液中溶解度越高，但在固态铝中溶解度非常低，因此在凝固过程中，氢析出形成气孔。 　　氢的来源： 　　1） 大气中水蒸气，金属液从潮湿空气中吸氢。 　　2） 原材料本身含氢量，合金锭表面潮湿，回炉料脏，油污。 　　3） 工具、熔剂潮湿。 　　（3）压铸过程产生气体分析 　　由于压室、浇注系统、型腔均与大气相通，而金属液是以高压、高速充填，如果不能实现有序、平稳的流动状态，金属液产生涡流，会把气体卷进去。 　　压铸工艺制定需考虑以下问题： 　　1） 金属液在浇注系统内能否干净、平稳地流动，不会产生分离和涡流。 　　2） 有没有尖角区或死亡区存在？ 　　3） 浇注系统是否有截面积的变化？ 　　4） 排气槽、溢流槽位置是否正确？是否够大？是否会被堵住？气体能否有效、顺畅排出？ 　　应用计算机模拟充填过程，就是为了分析以上现象，以作判断来选择合理的工艺参数。 　　（4）涂料产生气体分析 　　涂料性能：如发气量大对铸件气孔率有直接影响。 　　喷涂工艺：使用量过多，造成气体挥发量大，冲头润滑剂太多，或被烧焦，都是气体的来源。 　　（5）解决压铸件气孔的办法 　　先分析出是什么原因导致的气孔，再来取相应的措施。 　　1） 干燥、干净的合金料。 　　2） 控制熔炼温度，避免过热，进行除气处理。 　　3） 合理选择压铸工艺参数，特别是压射速度。调整高速切换起点。 　　4） 顺序填充有利于型腔气体排出，直浇道和横浇道有足够的长度（>50mm），以利于合金液平稳流动和气体有机会排出。可改变浇口厚度、浇口方向、在形成气孔的位置设置溢流槽、排气槽。溢流品截面积总和不能小于内浇口截面积总和的60%，否则排渣效果差。 　　5） 选择性能好的涂料及控制喷涂量。 　　解决缺陷的思路 　　由于每一种缺陷的产生原因来自多个不同的影响因素，因此在实际生产中要解决问题，面对众多原因到底是非功过先调机？还是先换料？或先修改模具？建议按难易程度，先简后复杂去处理，其次序： 　　1） 清理分型面，清理型腔，清理顶杆；改善涂料、改善喷涂工艺；增大锁模力，增加浇注金属量。这些靠简单操作即可实施的措施。 　　2） 调整工艺参数、压射力、压射速度、充型时间、开模时间，浇注温度、模具温度等。 　　3） 换料，选择质优的铝合金锭，改变新料与回炉料的比例，改进熔炼工艺。 　　4） 修改模具，修改浇注系统，增加内浇口，增设溢流槽、排气槽等。 　　例如压铸件产生飞边的原因有： 　　1） 压铸机问题：锁模力调整不对。 　　2） 工艺问题：压射速度过高，形成压力冲击峰过高。 　　3） 模具问题：变形，分型面上杂物，镶块、滑块有磨损不平齐，模板强度不够。解决飞边的措施顺序：清理分型面→提高锁模力→调整工艺参数→修复模具磨损部位→提高模具刚度。从易到难，每做一步改进，先检验其效果，不行再进行第二步。 　　压铸件常见缺陷影响因素 　　影响因素 常见缺陷 　　欠铸 气泡 变形 缩孔气孔 裂纹 冷隔 夹渣 粘模 擦伤 因素类别 产生根源 　　比压 √   √       √ B 压铸机 　　压射速度 √ √           B 　　建压时间 √   √       B 　　压室充满度 √ √   √       B 　　1-2速度交接点 √ √   √       B 　　凝固时间   √   √       B 　　模具温度 √ √   √ √   √   C 模具 　　模具排气 √ √   √   √     A 　　浇注系统不正确     √     √   A 　　模具表面处理不好   √       √ A 　　铸造斜度不够   √   √   √ √ A 　　铸造硬度不够           √ √ A 　　浇注温度 √ √     √     C 现场操作 　　浇注金属量 √   √       C 　　金属含杂质         √   C 　　涂料   √ √ √ √ √ √ √ √ C 　　注：A类因素：取决于模具设计与制造。 　　B类因素：大都取决于压铸机性能及压铸参数选择

铸造铝合金具有与变形铝合金相同的合金体系，具有与变形铝合金相同的强化机理（除应变硬化外），同样可分为热处理强化型和非热处理强化型两大类。铸造铝合金与变形铝合金的主要差别在于：铸造铝合金中合金化元素硅的最大含量超过多数变形铝合金中的硅含量。铸造铝合金除含有强化元素之外，还必须含有足够量的共晶型元素（通常是硅），以使合金有相当的流动性，易于填充铸造时 铸件的收缩缝。      目前，铸造铝合金在国际上无统一标准。各国（公司）都有自己的合金命名及术语，美国铝业协会的分类法如下：      1XX.X：控制非合金化的成分；      2XX.X：含铜且铜作为主要合金化元素的铸造铝合金；      3XX.X：含镁或（和）铜的铝硅合金；      4XX.X：二元铝硅合金；      5XX.X:含镁且镁作为主要合金化元素的铸造铝合金，通常还含有铜、镁、铬、锰等元素；      6XX.X：目前尚未使用；      7XX.X：含锌且锌作为主要合金化元素的铸铝合金；      8XX.X：含锡且锡作为主要合金化元素的铸铝合金；      9XX.X：目前尚未使用。     尽管世界各国已开发出了大量供铸造的铝合金，但目前基本的合金只有以下6类：      1、AL-CU合金；      2、AL-CU-SI合金；      3、AL-SI合金；      4、AL-MG合金；      5、AL-ZN-MG合金；      6、AL-SN合金

三．缩松 　　缺陷特征：铝铸件缩松一般产生在内浇道附近飞冒口根部厚大部位、壁的厚薄转接处和具有大平面的薄壁处。在铸态时断口为灰色，浅黄色经热处理后为灰白浅黄或灰黑色在x光底片上呈云雾状严重的呈丝状缩松可通过X光、荧光低倍 断口等检查方法发现。　　　产生原因：　　1．冒口补缩作用差　　2．炉料含气量太多　　3．内浇道附近过热　　4．砂型水分过多，砂芯未烘干　　5．合金晶粒粗大　　6．铸件在铸型中的位置不当　　7．浇注温度过高，浇注速度太快　　防止方法：　　1．从冒口补浇金属液，改进冒口设计　　2．炉料应清洁无腐蚀　　3．铸件缩松处设置冒口，安放冷铁或冷铁与冒口联用　　4．控制型砂水分，和砂芯干燥　　5．采取细化品粒的措施　　6．改进铸件在铸型中的位置降低浇注温度和浇注速度删除

一．氧化夹渣 　　缺陷特征：氧化夹渣多分布在铸件的上表面，在铸型不通气的转角部位。断口多呈灰白色或黄色，经x光透视或在机械加工时发现，也可在碱洗、酸洗或阳极化时发现。　　　　产生原因：　　1．炉料不清洁，回炉料使用量过多　　2.浇注系统设计不良　　3．合金液中的熔渣未清除干净　　4．浇注操作不当，带入夹渣　　5.精炼变质处理后静置时间不够　　防止方法：　　1．炉料应经过吹砂，回炉料的使用量适当降低 　　2．改进浇注系统设计，提高其挡渣能力　　3.采用适当的熔剂去渣　　4．浇注时应当平稳并应注意挡渣　　5．精炼后浇注前合金液应静置一定时间。删除

二.气孔、气泡 　　缺陷特征：三铸件壁内气孔一般呈圆形或椭圆形，具有光滑的表面，一般是发亮的氧化皮，有时呈油黄色。表面气孔、气泡可通过喷砂发现，内部气孔 气泡可通过X光透视或机械加工发现气孔 气泡在X光底片上呈黑色。　　产生原因：　　1．浇注合金不平稳，卷入气体　　2．型(芯)砂中混入有机杂质(如煤屑、草根 马粪等)　　3．铸型和砂芯通气不良　　4．冷铁表面有缩孔　　5．浇注系统设计不良　　防止方法 ：　　1．正确掌握浇注速度，避免卷入气体。　　2．型(芯)砂中不得混入有机杂质以减少造型材料的发气量　　3．改善(芯)砂的排气能力　　4．正确选用及处理冷铁　　5．改进浇注系统设计删除

各国铸造铝合金牌号对照 右键下载：各国铸造铝合金牌号对照17号用.pdf

类别 我国 前苏联 美国 英国 法国 原联邦德国 日本 JIS ISOGB YB HB ГOCT ASTM UNS ANSI AA SAE BS BS/L NF AIRLA DIN铝硅合金 ZL101 ZL11 HZL101 AЛ9，AЛ9B A03560 A13560 356.0 A356.0 323 — — A-S7G AS7G03 G—AlSi7Mg (3.2371.61) AC4C AlSi7MgZL102 ZL7 HZL102 AЛ2 A14130 A413.0 305 LM20 4L33 A-S13 — G—AlSi12 (3.2581.01) AC3A AlSi12ZL104 ZL14 — AЛ3，AЛ3B — — — — — — — — AC2B —铝硅合金 ZL104 ZL10 HZL104 AЛ4，AЛ4B A03600 A13600 360.0 A360.0 309 L L75 A— S9G A—S10G AS10G G—AlSi10Mg (3.2381.01) AC4A AlSi9Mg AlSi10MgZL105 ZL13 HZL105 AЛ5 A03550 C33550 355.0 C355.0 322 LM16 3L78 — — G—AlSi5Cu AC4A —ZL106 — — AЛ14B A03280 A03281 328.0 328.1 331 LM-24 — — — G—AlSi8Cu3 (3.2151.01) AC4D —ZL107 — — AЛ-6 AЛ-7B A03190 A03191 319.0 326 LM4 LM21 L79 A— S5UZ A—S903 — G—AlSi6Cu4 (3.2151.01) AC4B —ZL108 ZL8 — — — SC122A(旧) LM2 — — — — — —ZL109 ZL9 — AЛ30 A03360 A03361 336．0 336．1 — LM13 — A—S12UN — — AC8A AlSi12CuZL110 ZL3 — AЛ10B —   — LM1 — — — G—AlSi(Cu) — —ZL111 — — AЛ4м A03541 A03540 354．0 — — — — — — — —

类别 中国 前苏联 美国 英国 法国 原联邦德国 日本 JIS ISOGB YB HB ГOCT ASTM UNS ANSI AA SAE BS BS/L NF AIRLA DIN铝铜合金 ZL201 ＿ HZL-201 AЛ9 ＿ ＿ ＿ ＿ ＿ A-U5GT Ａ-U5GT G-AlCu4TiMg (3.1371.61) ＿ AlCu5MgTi＿＿ HZL-202 高纯AЛ9 ＿ ＿ ＿ ＿ ＿ ＿ ＿ ＿ ＿ ＿ZL202 ZL1 ＿ AЛ12 A03600 A360.0 309 ＿ ＿ A-U8S ＿ ＿ ＿ Al-Cu8SiZL203 ZL2 HZL-203 AЛ7 A02950 295.0 B295.0 38 ＿ 2L91 2L92 A-U5GT ＿ G-AlCu4Ti (3.1841.61) ACIA Al-Cu4MgTi铝镁合金 ZL301 ZL5 HZL-301 AЛ8 A05200 A05202 520.0 520.2 324 320 LM10 LM5 4L53 ＿ ＿ G-AlMg10 (3.3561.01) AC7B ＿ZL302 ZL6 ＿ AЛ22 A05140 A05141 514.0 514.1 ＿ ＿ L74 A-G6 A-G3T ＿ ＿ AC7A Al-Mg6 Al-Mg3＿ ＿ HZL-303 AЛ13 ＿ ＿ ＿ ＿ ＿ ＿ ＿ ＿ ＿ ＿铝锌合金 ZL401 ZL15 HZL401 AцP1 ＿ ＿ ＿ ＿ ＿ ＿ ＿ ＿ ＿ ＿ZL402 ＿ ＿ AЛ24 A07120 A07122 7122.2 ＿ ＿ ＿ A-Z5G ＿ ＿ ＿ Al-Zn5Mg＿ ＿ HZL-505 AЛ11 ＿ ＿ ＿ ＿ ＿ ＿ ＿ ＿ ＿ ＿ 注:YB－冶标，ＨＢ－航空、航天标准。

(1) 合金锭表面应整洁、无油污、元腐蚀斑、无熔渣及非金属夹杂物。 　　(2) 合金锭断口组织应致密 , 无严重偏析、缩孔、熔渣及非金属夹杂物。 　　(3) 对于高纯度合金链及有特殊质量要求的合金锭 , 可以根据需要测定气体含量和进行低倍组织检查。 　　(4) 合金锭每块重量相差应在 10% 以内。 　　(5) 合金锭每块均应用钢印标示批号 ( 或炉号 ) 及合金锭代号。 　　(6) 合金锭应按炉号包装。

对低压铸造铝合金轮毂裂纹形成原因进行分析，就影响裂纹产生的各种因素，如铸件结构、工艺参数、模具温度等进行研究，通过合理控制和调整这些因素，消除裂纹对轮毂铸件的影响，从而提高企业的经济效益。　　铝合金轮毂具有许多钢质轮毂无法比拟的特性，因此铝合金轮毂在轿车、摩托车等车辆上已开始广泛应用。到2002年，我国轿车铝合金轮毂的装车率已接近45%。由于汽车轮毂质量要求较高，本身结构又适合于低压铸造，且需求量大，因此，极大地推动了低压铸造技术的发展。目前，低压铸造已成为铝合金轮毂生产的主要工艺方法，国内的铝合金轮毂制造企业多数采用此工艺生产。　　低压铸造可实现高度机械化、自动化，既提高生产率（10～15型/h），又可减少众多的不利于生产工艺的人为因素，提高成品率，且可大大减轻工人的劳动强度。然而低压铸造件的质量受到诸如工艺方案、工艺参数、模具结构及人工操作等因素，以及它们之间的相互影响，任何一个环节设计不合理或操作不当都有可能导致低压铸造件产生缺陷。其中，铝合金轮毂裂纹的产生是影响企业生产成本、生产效率的重要因素，且轮毂裂纹是汽车安全性的重大隐患。因此，对低压铸造铝合金轮毂裂纹成因的探讨就显得尤为重要。　　一、低压铸造铝合金轮毂裂纹形成的原因　　低压铸造铝合金轮毂裂纹主要产生在应力集中的部位，或轮毂顶出时因受力不均，或升液管处液体凝固造成的开裂。裂纹一般分为冷裂和热裂两种。　　冷裂纹是指合金在低于其固相线温度时形成的裂纹。通俗地说，冷裂是铸件冷却到低温时，作用在铸件上的铸造应力超过铸件本身强度或塑性所允许的程度而产生的。冷裂多在铸件表面上出现，裂口表面有轻微的氧化；而热裂通常认为是在合金凝固过程中产生的，由于型壁的传热作用，铸件总是从表面开始凝固的。当铸件表面出现大量的枝品并搭接成完整的骨架时，铸件就会出现固态收缩（常以线收缩表示）。　　但此时枝晶之间还存在一层尚未凝固的液体金属薄膜（液膜），如果铸件的收缩不受任何阻碍，那么枝晶层不受力的作用，可以自由收缩，也就不会出现应力。当枝晶层的收缩受到阻碍时，不能自由收缩或受到拉力的作用，就会出现拉应力，这时枝晶间的液膜将受到拉伸的作用而变形。当拉应力超过液膜的强度极限时，枝晶间就会被拉开。但是被拉裂部分的周围还存在一些液体金属，如果液膜被拉开的速度很慢，且周围有足够的液体并及时流人拉裂处，那么拉裂处将得到填补和“愈合”，铸件不会出现热裂纹。如果拉裂处不能重新“愈合”，铸件就会出现热裂纹。热裂断口处表面被强烈氧化，呈现无金属光泽的暗色或黑色。　　二、影响裂纹产生的主要因素　　对于同一种合金，轮毂是否产生裂纹，往往取决于轮毂结构、工艺参数和模具温度等因素。　　1.轮毂结构设计不当对轮毂裂纹的影响　　（1）内圆角大小不当，是轮毂产生热裂纹最普遍的原因，因为轮毂在冷却时尖角处会产生很大的应力。在内圆角小的部位，即使补缩良好不出现缩裂，也会产生热裂。　　（2）轮毂截面骤然改变，会导致冷却速度快慢不一，即使补缩良好也会产生较大应力，使轮毂凝固后出现裂口或裂纹。　　2.工艺参数不合理对轮毂裂纹的影响　　在低压铸造中，由于保压时间过长，或升液管过长造成升液管内液体出现凝固，在轮毂铸件顶出时承受一定的拉力，从而造成轮毂产生冷裂。因此，设计合理的保压时间和升液系统，对减少轮毂在顶出时造成的开裂有十分重要的意义。　　3.模具温度对轮毂裂纹的影响　　低压铸造的模具温度决定合金液的凝固方式，并直接影响铸件的内部和表面状况，是铸件产生尺寸偏差及变形等诸多缺陷的主要原因之一，同时对生产率也有很大的影响。模具温度随着铸件重量、压铸周期、压铸温度及模具冷却方式等的变化而改变。　　从传热学角度来看，提高模具温度可降低金属与模具之间的换热强度，延长了流动时间。也有研究表明，提高模具温度还略能降低金属液与铸型之间的界面张力。随着模具温度的增加，充型时间略减少，即充填能力随着模具温度的升高而增加。　　因此模具温度的适当升高有利于应力的减小，如果模具温度过低，铸件在金属型中冷却过快，铸件各部分之间的凝固速度不同，会使铸模内铸件的冷却不均匀，产生热应力和变形，结果导致在铸件成品上产生热裂及较大的残余应力和残余变形，坦较高的摸具温度不利于得到结晶细小的组织，液态金属容易吸气和收缩，使铸件产生气孔、缩松和缩孔等缺陷的机会增加。为将这一矛盾统一化，可在不出现铸造缺陷的情况下，适当提高模具温度。　　三、改进措施　　（1）合理设计升液系统由于保压时间过长，或升液管过长造成升液管内液体出现凝固，使轮毂铸件在顶出时承受一定的拉力，从而造成轮毂产生冷裂，因此设计合理的升液系统对减少裂纹倾向具有十分重要的意义。升液系统是指浇注时液态金属由坩埚进入型腔的通道，包括升液管、保温套和铸件浇注系统。这几部分的尺寸直接影响坩埚内液面到铸件内浇口之间的距离。这段距离越长，则浇注时液态金属通过这段距离时降温越快，极易造成升液管通道早期凝同。　　因此应注意：　　①缩短坩埚内液面到铸件内浇口之间的距离。这段距离涉及到设备、工艺、模具等几个方面，所以要综合考虑，应以减短这段距离为宜。　　②改进保温套。适当加大保温套商径，以便扩大保温层厚度；采用保温性能好的材料作保温套，如硅酸铝纤维毡。　　③升液管直径适当加大。为防止升液管早期凝固，应适当加大升液管的直径。　　（2）设计合理的轮毂结构任进行轮毂结构设计时，应避免尖角结构和截面的骤然改变，宜采用圆角或厚度均匀的结构。　　（3）在不出现铸造缺陷的情况下，适当提高模具温度。

铸造铝合金热处理是指选用某一热处理规范，控制加热速度升到某一相应温度下保温一定时间，再以一定得速度冷却，改变其合金的组织结构。热处理过后的铝合金可以提高合金的力学性能，增强耐腐蚀性能，改善加工型能，获得尺寸的稳定性。那铸造铸造铝合金是怎样进行热处理的？主要的热处理方法有哪些？常用的铸造铝合金热处理方法有以下几种，主要是加热的温度、保温时间和冷却时间的不同：①某些湿砂型和金属型铸造的工件，由于结晶速度比较快，固溶体呈一定过饱和状态，可直接加热到150～200℃人工时效，保温3～24h。该热处理方式可以改善工件的切削加工性能，降低工件加工后的表面粗糙度（代号T1）。②铸造或切削加工铝合金后，将其加热到290℃，保温2～4h，该热处理方式可以消除铸造内应力或切削加工产生的内应力和切削加工产生的表面加工硬化，提高工件的尺寸稳定性及材料的塑性（代号T2）。③铸造铝合金加热到500～535℃，保温2～15h，并在20～100℃水或油中淬冷，然后进行自然时效。该热处理方式可以提高合金的强度、塑性及耐腐蚀性能。可用于在腐蚀作用的环境中工作的零件（代号T4）。④固溶热处理+低温或短时(3～5h)人工时效，以便使材料具有较高的强度和塑性（代号T5）。⑤固溶热处理后在150～180℃保温5～18h，然后进行人工时效，使材料强度进一步提高，但塑性有所降低（代号T6）。⑥固溶热处理后加热至230～250℃保温2～10h，目的是在材料强度能达到一定水平的前提下，使合金具有稳定的组织，使工件有较高的尺寸稳定性。多用于在较高温度下工作的零件(代号T7)。⑦固溶热处理后，加热至290～330℃保温3～5h，使工件获得更高的尺寸稳定性，并使合金具有较高的塑性(代号T8)。以上几位常见的几种热处理的方式，但不同的 铝合金 的热处理方法也不一样，现代铸造铝合金按主要加入的元素分的铝硅系、铝铜系、铝镁系及铝锌系这4个系列的热处理都不太一样。根据加入的合金的含量高低，热处理方式也不相同。下面再以不同合金的形式来解释其合金的热处理。1.在以硅为主加合金元素的铸造铝合金合金ZL102，采用固溶热处理+时效处理强化的效果很小，一般不进行热处理，或只进行T2处理。添加Mg、Cu、Mn等合金元素的Al-Si合金可时效强化，常进行T5、T6处理。其中Al-Si-Mg-Mn (ZL104)中的共晶体熔点很低，固溶热处理加热温度须控制在530℃以下。淬火冷却后应立即进行人工时效。2.在以铜为主加元素的二元铸造铝合金铜含量较低(4%～5%Cu)的合金ZL203可进行T4和T6处理；铜含量较高的ZL202合金(9%～11%Cu)塑性较差，一般只进行T2处理；Al-Cu-Mn三元合金ZL201可进行T4、T5及T7处理。固溶热处理应采用分段加热，先加热至比正常固溶热处理稍低的温度保温，使低熔点共晶体中的化合物溶解，然后再加热至正常固溶热处理温度，使过剩相进一步充分溶解。3.以镁为主加元素的 铸造铝合金ZL301(镁含量约10 %Mg)，可采用T4处理。固溶热处理的加热温度为(400±5)℃，保温10～20h，淬火后自然时效。Al-Mg合金铸件应避免在硝盐浴中加热，以免发生爆炸。Al-Zn铸造合金铸件铸造时已产生时效强化效应，可直接进行T8处理，以充分消除铸造内应力，稳定工件尺寸。

为了取得各种形状与规格的优质精细铸件，用于铸造的铝合金有必要具有以下特性，其中最要害的是流动性和可填充性。     一、有填充狭槽窄缝部分的杰出流动性；     二、能习惯其他许多种金属所要求的低熔点；     三、导热功能好，熔融铝的热量能快速向铸模传递，铸造周期较短；     四、熔体中的和其他有害气体可通过处理得到有用的操控；     五、铝合金铸造时，应没有热脆开裂和撕裂的倾向；     六、化学稳定性好，有高的抗蚀功能；     七、不易发生表面缺点，铸件表面有杰出的光泽，并且易于进行表面处理；     八、铸造铝合金的加工功能好，可用压模、硬（永久）模、生砂和干砂模、熔模、石膏型铸造模进行铸造出产，也可用真空铸造、低压和高压铸造、揉捏铸造、半固态成形、离心铸造等办法出产不同用处、不同种类规格、不同功能的各种铸件。

组 别代号主要化学成分（余量为铝）（%）硅铜镁锰其它铝硅合金(100系列)ZL101ZL102ZL103ZL104ZL105ZL106ZL107ZL108ZL109ZL110ZL1116.0-8.010.0-13.04.5-6.08.0-10.54.5-5.57.0-8.56.5-7.511.0-13.011.0-13.04.0-6.08.0-10.0　　1.5-3.0　1.0-1.51.0-2.03.5-4.51.0-2.00.5-1.55.0-8.01.3-1.80.2-0.4　0.3-0.70.17-0.30.35-0.60.2-0.6　0.4-1.00.8-1.50.2-0.50.4-0.6　　0.3-0.70.2-0.5　0.2-0.6　0.3-0.9　　0.1-0.35　　　　　　　　镍0.5-1.5钛0.1-0.35铝铜合金(200系列)ZL201ZL202ZL203　4.5-5.39.0-11.04.0-5.0　0.6-1.0钛0.15-0.35铝镁合金(300系列)ZL301ZL302　0.8-1.3　9.5-11.54.5-5.5　0.1-0.4　铝锌合金(400系列)ZL401ZL4026.0-8.0　铬0.3-0.80.1-0.30.3-0.8　钛0.1-0.4锌9.0-13.0锌5.0-7.0

近年来，随着我国汽车产业的高速发展以及世界能源问题的日益突出，汽车越来越朝着轻量化的方向发展。由于铝具密度小、耐腐蚀等优点而广泛应用在汽车工业上。铸造铝合金比纯铝有较高的力学性能与工艺性能，因此，其广泛应用于汽车发动机、汽车底盘及汽车轮毂等部件上。然而，铸造铝合金耐腐蚀耐磨性能较低，特别是Al-Si合金和Al-Cu合金，限制了其更广泛的应用。因此，通过表面改性来克服铸造铝合金耐磨耐腐蚀性较低的缺点，以拓展铸造铝合金应用发展。目前，为改善铸造铝合金耐腐蚀耐磨性能而采用的表面改性方法主要有:微弧氧化法、激光表面处理法、化学镀、电镀法以及阳极氧化法。　　1. 铸造铝合金表面改性主要方法　　1．1微弧氧化法　　微弧氧化是20世纪30年代发展起来的一门表面改性技术。它是利用弧光放电增强并激活在阳极上发生的微等离子氧化反应，从而在以铝、钛、镁等金属及其合金为材料的工件表面原位生成优质的强化陶瓷膜。在铝合金上，通过微弧氧化生成的氧化膜由外部疏松状的γ-Al2O3和内部致密的α-Al2O3组成。在微弧氧化过程中，电流密度、电解质成分以及铝合金中的合金元素均对氧化膜的质量及生长速度产生重要的影响。在氧化过程中，阴极和阳极都有气体放出，并且伴随着氧化膜的生长过程，因此，电极的电流密度强烈地影响着氧化膜的组成、结构，也影响着铝合金的耐腐蚀性能。研究表明，在比较高的阳极电流密度下，氧化膜主要包含α-Al2O3，而在较低的阳极电流密度下，氧化膜几乎都是γ-Al2O3。JuhiBaxi的研究表明，随着电流密度的增加铝合金的耐磨性却相应降低。微弧氧化的电解质对氧化膜的质量有重要的影响，传统的电解质为硅酸盐或铝酸盐，Polat认为低浓度的硅酸钠可得到较高硬度的陶瓷膜。而Zheng则认为钨酸盐比硅酸盐更加稳定。电解质中添加稀土元素也对微弧氧化的成膜速度产生重要的影响，随着Ce(Ⅲ)浓度的增加成膜速度先增加后降低。氧化电解质中添加氟离子会降低微弧氧化膜的孔隙率，提高氧化膜的抗腐蚀性能。添加Na3AlF6和酒石酸钠则提高了陶瓷膜的硬度。　　1．2激光处理法　　1．2．1表面合金化　　一般来说，由于铝合金本身的特点耐磨性都不是很高，就是硬度较高的高硅铝合金也不具有较高的承载能力，因此，表面强化以提高其耐磨性成为拓展铝合金尤其是铸铝应用的一种常用方法，而激光表面合金化可以在铝合金基体和外加的金属或合金间形成金属间化合物，能大幅度提高铝合金的硬度，进而增加其耐磨性，从一定程度上也能提高其耐腐蚀性能。　　应用快速激光合金化技术可以按照需要在铝合金表面加入合金元素、在改性层内产生期望的强化相，从而提高材料的硬度，提高耐磨性能。激光合金可提高涂层的显微硬度到900HV左右，经过激光合金化后铝合金的抗腐蚀性能提高1倍以上。然而，激光合金化容易过度重熔，特别是在激光功率低、扫描速度小、预涂层厚度大的情况下，容易使涂层产生气孔缺陷。目前防止的办法是采用加大重叠量或采用两次激光处理，这样就增加了涂层的成本。

铸造铝合金（cast aluminium alloy）指可用金属铸造成形工艺直接获得零件的铝合金，铝合金铸件该类合金的合金元素含量一般多于相应的变形铝合金的含量。铸造铝合金具有良好的铸造性能，可以制成形状复杂的零件；不需要庞大的附加设备；具有节约金属、降低成本、减 少工时等优点，在航空工业和民用工业得到广泛应用。用于制造梁、 燃汽轮叶片、泵体、挂架、轮毂、进气 唇口和发动机的机匣等。还用于制造汽车的气缸盖、变速箱和活塞，仪器仪 表的壳体和增压器泵体等零件。 中国作为世界上有色金属铸件的生产和消费大国之一，有色金属铸造已成为支撑国民经济发展的重要新兴产业，其中铝合金部品行业更是有色金属铸造行业的支柱。与此同时，我国作为氧化铝、电解铝产量的世界第 一生产大国，拥有丰富的劳动力资源以及巨大的消费市场，为我国铝合金部品行业的发展提供了良好的基础。2009年以来我国铝合金部品产量占全球产量的比重均在30%以上，2017年达到了40%，我国已成为国际铝合金铸造产业的中心。 我国压铸件制造行业市场集中度较低，大多数企业产能规模均较小，整个行业内具有规模优势的企业相对较少，只有少数企业具备新产品研发、新材料使用、模具设计与制造、精密压铸件制造、数控精加工等多个生产环节的整体制造能力，因此，行业整体难以获得生产和研发上的产业链协同效应，不利于行业整体竞争力的提升。 从国际铝型材行业的竞争情况来看，中国、美国和日本三国具有较强的竞争力。从产量分布来看，全球铝型材约60%的产量集中于中、美、日三国。与美、日等国产量基本保持稳定不同，中国的产量增长一直保持较高水平，多年来占世界总产量的比重超过1/3。 目前，以美、日、德等铝加工发达国家为代表，铝加工业在20世纪末已基本完成了优胜劣汰、兼并重组的整合进程，建立了跨国集团公司，并进行全球化生产和经营。其中，zui典型的是美铝公司，几乎囊括了全部铝加工材品种，在全世界各主要地区都设有分支机构，年铝加工材能力近200万吨；而以日本、德国铝加工企业为代表，引导世界铝加工向着高精尖方向发展，在饮料罐板和高档PS版基材等研发和生产上处于世界领 先水平。 交通用铝目前是铝第二大需求领域，除2009年外，交通用铝增速始终保持在10%以上，是铝下游各行业中增长zui快领域之一。 汽车用铝可分为4部分，乘用车、商用车、出口汽车零件和其他，其中乘用车占到60%，是影响汽车用铝的主要因素。轨道交通包括高铁和地铁两大类，城市轨道交通中，每公里需6至12辆车体，每辆铝合金车辆的车体重约6-7吨，内饰用铝合金材料约750kg/辆。 从地铁来看，十三五期间，高速铁路营业里程达到3万公里，未来五年新增高铁里程将达1.1万公里，即十三五期间仍将保持10%的复合增长率。从地铁来看，当前运行的轨道交通已经达3300多公里，十三五期间有望达6000公里，即十三五期间将保持12.7%左右的复合增长，目前80%以上的城轨车辆采用了铝合金车体。除高铁、地铁外，C80运煤车、舰船、集装箱等行业对铝的需求将保持稳定，综上，未来交通运输行业仍将保持快速增长。 在电力行业，铝主要用于电线电缆、变压器线圈、感应电动机转子、母线排等。在电子行业，铝主要用于3C产品外壳及内部支架和电子电器等。2008年以来，电力电子行业铝消费量由194万吨增至2017年的680万吨，复合年均增长率达到15%。 随着中国电网基本建设投资增速的回升和消费电子行业金属外壳渗透率的不断提升，电力电子行业对铝的需求仍将保持快速增长。 除建筑、交通和电子电力3大下游需求外，机械设备、耐用品、包装和其他4个行业合计占铝需求的25%。机械设备用铝材广泛应用于纺织机械、医疗器械、仪器仪表和模具，铝在耐用消费品行业的应用主要集中在空调、冰箱等家用电器等，其他包括炊具、家具、照明灯具、以及玩具等。包装行业的应用主要是食品饮料（用铝量占包装用铝的75%以上）、卷烟、药品包装等。 此外，其他行业用铝材包括印刷、炼钢、箱包、五金及其他工业品等。预计这4个行业需求将保持7%左右的复合增长。 2015年中国铝合金产量为629.4万吨，2017年中国铝合金产量为792.2万吨，较2016年同期对比增长10.7%。 图1：2015-2017年铸造铝合金行业产量分析数据来源：中研普华产业研究院 从2018年上半年情况看，尽管当前对原铝消费预期总体向好，但内需增长动能的可持续性仍有待观察。同时，铝材出口面临较大压力。随着金融行业监管日趋严厉，银行信贷规模不断收缩，未来中小型铝企业及贸易商的资金流动性将面临较大压力。预计全年中国市场原铝消费量为3760万吨，增速6.0%，比2017年下降2个百分点，市场总体过剩。 总体看，2018年上半年高库存、需求不及预期以及成本下行等因素叠加，铝价面临较大下跌风险；随着市场供需向紧平衡格局趋近，下半年铝价有望逐步回暖。 目前我国重点铸造铝合金企业面临的困境主要有：一是产品同质化现象严重，品牌认知度不够。二是产业结构不合理，总体产能有所过剩。 针对面临的困境，铸造铝合金企业应当积极应对，缩短对应市场变化的反应周期：提升质量和缩短交货期，降低以成本并获取更多的订单。如何集中公司有限的力量投入到研发中去，是个大课题；优化技术攻关、科研、新品开发管理，解决存在于现在管理和创新开发流程中的问题。 高强度、高韧度的可热处理强化铝合金中厚板材在我国不论是对材料的特性机理等研制开发，还是对热塑性加工工艺的应用均处于起步阶段，同国外发达国家相比有着较大的差距。因而，导致目前我国应用于航空航天、舰船制造业、高精度模具材料、高端电子等工业所需的中厚板材几乎全部依赖进口解决。未来五年，国内铝合金板用量按行业来看，预计高铁100万吨，航天100万吨，军工200万吨，汽车300万吨，城市建设80万吨。 图2：2018-2023年全国铝合金产量预测数据来源：中研普华产业研究院 市场前景如此光明，需求如此之大，而国内高强度铝合金板材生产商家如凤毛麟角，再加上政策扶持，这一切都暗示着，当下正是投资此行业的zui佳时机。

日本铸造技术是从第二次世界大战后，以新的形式复苏而形成的。之后通过借鉴引进欧美新的技术逐渐发展起来的，本文主要介绍日本两项铝合金压铸件铸造新技术。 一、半固态成形铝合金的制造技术 传统的铝合金压铸件，力学性能和耐压性方面的可靠性差，所以，一种高质量的成形方法——半固态成形法引人注目。这种方法的要点是将液体金属、固体金属与混合状态下（半熔融）制造铸件，可使铸件内部缺陷大幅度减少，从而提高耐压性和力学性能。这种方法要用经电磁搅拌等特殊方法制成的坯料。目前，日本制造厂所用的坯料是从国外进口的，在生产成本、稳定供应和余料的回收利用等方面都存在问题。 自行研究开发的坯料的制造技术，以加工应变导入法为基础，经多项研究试验加以改进，确立在半熔融加热条件下，使初生成为100um左右的均匀球状体的制造技术。其要点为： ①为抑制制坯料中的初生均匀球状体的成长，控制凝固速度并确定化学成分。 ②加工应变时控制导入的速度和温度； ③加工应变的均衡导入技术。 用这种方法制造出来的半固态成形用坯料，半熔融温度加热处理后微观组 织均一。用几种坯料制成的轮毂，与原来的产品比较，在顶端与薄壁部位都有均一细微的微观组 织。机械性质优良，完全达到了旋转弯曲试验技术标准的要求。 二、纤维增强的发动机缸体 汽车的发动机要向轻量化、紧凑化、高性能化方向发展。轻量化主要是发动机中的缸体使用铝合金，紧凑化主要是缩短缸体的各缸孔间的尺寸，以达到使缸体全长缩短。高出力是同样的缸体使缸径扩大从而增大排气量，这与简洁化是兼容的。高性能化是使缸体整体铝合金化，使缸孔的热传导好、变形小，从而提高发动机效率，节约能源。 原来的缸体多用铝合金压铸，镶铸铸铁缸套，不能满足上述要求。因而开发了整体铝合金发动机缸体，缸孔部分用纤维增强金属。 缸孔部分用陶瓷纤维预制品，其间隙中浸入铝合金液体，置换空气而形成。预制品在压型中定位，与过去用的铸铁衬套同样。将预制品进行预热，固定在支撑物上，支撑物在压型中定位。 另外，为使预制品的纤维间隙易于浸入铝液，采用层流压铸法。为防止铝液温度降低，向压射室涂敷粉状润滑剂，压型上涂敷粉状离型剂。铸造后可将支撑物回收反复使用。

铸造铝合金可用金属铸造成形工艺直接获得零件的铝合金，铝合金铸件。该类合金的合金元素含量一般多于相应的变形铝合金的含量。　　　　铸造铝合金中合金化元素硅的较大含量超过多数变形铝合金中的硅含量。铸造铝合金除含有强化元素之外，还必须含有足够量的共晶型元素﹙通常是硅﹚，以使合金有相当的流动性，易与填充铸造时铸件的收缩缝。　　　　铸造裂纹是一种在较高温度下形成的裂纹在体积收缩较大的合金和形状较复杂的铸件容易出现。　　　　产生原因：　　　　1．铸件结构设计不合理，有尖角，壁的厚薄变化过于悬殊　　　　2．砂型(芯)退让性不良　　　　3．铸型局部过热　　　　4．浇注温度过高　　　　5．自铸型中取出铸件过早　　　　6．热处理过热或过烧，冷却速度过激　　　　解决措施:　　　　1．改进铸件结构设计，避免尖角，壁厚力求均匀，圆滑过渡　　　　2．采取增大砂型(芯)退让性的措施　　　　3．保证铸件各部分同时凝固或顺序凝固，改进浇注系统设计　　　　4．适当降低浇注温度　　　　5．控制铸型冷却出型时间　　　　6．铸件变形时采用热校正法　　　　7．正确控制热处理温度，降低淬火冷却速度

对低压铸造铝合金轮毂裂纹形成原因进行分析，就影响裂纹产生的各种因素，如铸件结构、工艺参数、模具温度等进行研究，通过合理控制和调整这些因素，消除裂纹对轮毂铸件的影响，从而提高企业的经济效益。    铝合金轮毂具有许多钢质轮毂无法比拟的特性，因此铝合金轮毂在轿车、摩托车等车辆上已开始广泛应用。到2002年，我国轿车铝合金轮毂的装车率已接近45％。由于汽车轮毂质量要求较高，本身结构又适合于低压铸造，且需求量大，因此，极大地推动了低压铸造技术的发展。目前，低压铸造已成为铝合金轮毂生产的主要工艺方法，国内的铝合金轮毂制造企业多数采用此工艺生产。低压铸造可实现高度机械化、自动化，既提高生产率（10～15型/h），又可减少众多的不利于生产工艺的人为因素，提高成品率，且可大大减轻工人的劳动强度。然而低压铸造件的质量受到诸如工艺方案、工艺参数、模具结构及人工操作等因素，以及它们之间的相互影响，任何一个环节设计不合理或操作不当都有可能导致低压铸造件产生缺陷。其中，铝合金轮毂裂纹的产生是影响企业生产成本、生产效率的重要因素，且轮毂裂纹是汽车安全性的重大隐患。因此，对低压铸造铝合金轮毂裂纹成因的探讨就显得尤为重要。    一、低压铸造铝合金轮毂裂纹形成的原因    低压铸造铝合金轮毂裂纹主要产生在应力集中的部位，或轮毂顶出时因受力不均，或升液管处液体凝固造成的开裂。裂纹一般分为冷裂和热裂两种。    冷裂纹是指合金在低于其固相线温度时形成的裂纹。通俗地说，冷裂是铸件冷却到低温时，作用在铸件上的铸造应力超过铸件本身强度或塑性所允许的程度而产生的。冷裂多在铸件表面上出现，裂口表面有轻微的氧化；而热裂通常认为是在合金凝固过程中产生的，由于型壁的传热作用，铸件总是从表面开始凝固的。当铸件表面出现大量的枝品并搭接成完整的骨架时，铸件就会出现固态收缩（常以线收缩表示）。但此时枝晶之间还存在一层尚未凝固的液体金属薄膜（液膜），如果铸件的收缩不受任何阻碍，那么枝晶层不受力的作用，可以自由收缩，也就不会出现应力。当枝晶层的收缩受到阻碍时，不能自由收缩或受到拉力的作用，就会出现拉应力，这时枝晶间的液膜将受到拉伸的作用而变形。当拉应力超过液膜的强度极限时，枝晶间就会被拉开。但是被拉裂部分的周围还存在一些液体金属，如果液膜被拉开的速度很慢，且周围有足够的液体并及时流人拉裂处，那么拉裂处将得到填补和“愈合”，铸件不会出现热裂纹。如果拉裂处不能重新“愈合”，铸件就会出现热裂纹。热裂断口处表面被强烈氧化，呈现无金属光泽的暗色或黑色。    二、影响裂纹产生的主要因素    对于同一种合金，轮毂是否产生裂纹，往往取决于轮毂结构、工艺参数和模具温度等因素。     1.轮毂结构设计不当对轮毂裂纹的影响   （1）内圆角大小不当，是轮毂产生热裂纹较普遍的原因，因为轮毂在冷却时尖角处会产生很大的应力。在内圆角小的部位，即使补缩良好不出现缩裂，也会产生热裂。   （2）轮毂截面骤然改变，会导致冷却速度快慢不一，即使补缩良好也会产生较大应力，使轮毂凝固后出现裂口或裂纹。    2.工艺参数不合理对轮毂裂纹的影响     在低压铸造中，由于保压时间过长，或升液管过长造成升液管内液体出现凝固，在轮毂铸件顶出时承受一定的拉力，从而造成轮毂产生冷裂。因此设计合理的保压时间和升液系统，对减少轮毂在顶出时造成的开裂有十分重要的意义。    3.具温度对轮毂裂纹的影响    低压铸造的模具温度决定合金液的凝固方式，并直接影响铸件的内部和表面状况，是铸件产生尺寸偏差及变形等诸多缺陷的主要原因之一，同时对生产率也有很大的影响。模具温度随着铸件重量、压铸周期、压铸温度及模具冷却方式等的变化而改变。    从传热学角度来看，提高模具温度可降低金属与模具之间的换热强度，延长了流动时间。也有研究表明，提高模具温度还略能降低金属液与铸型之间的界面张力。随着模具温度的增加，充型时间略减少，即充填能力随着模具温度的升高而增加。因此模具温度的适当升高有利于应力的减小，如果模具温度过低，铸件在金属型中冷却过快，铸件各部分之间的凝固速度不同，会使铸模内铸件的冷却不均匀，产生热应力和变形，结果导致在铸件成品上产生热裂及较大的残余应力和残余变形，坦较高的摸具温度不利于得到结晶细小的组织，液态金属容易吸气和收缩，使铸件产生气孔、缩松和缩孔等缺陷的机会增加。为将这一矛盾统一化，可在不出现铸造缺陷的情况下，适当提高模具温度。    三、改进措施   （1）合理设计升液系统　由于保压时间过长，或升液管过长造成升液管内液体出现凝固，使轮毂铸件在顶出时承受一定的拉力，从而造成轮毂产生冷裂，因此设计合理的升液系统对减少裂纹倾向具有十分重要的意义。升液系统是指浇注时液态金属由坩埚进入型腔的通道，包括升液管、保温套和铸件浇注系统。这几部分的尺寸直接影响坩埚内液面到铸件内浇口之间的距离。这段距离越长，则浇注时液态金属通过这段距离时降温越快，极易造成升液管通道早期凝同。因此应注意：①缩短坩埚内液面到铸件内浇口之间的距离。这段距离涉及到设备、工艺、模具等几个方面，所以要综合考虑，应以减短这段距离为宜。②改进保温套。适当加大保温套商径，以便扩大保温层厚度；采用保温性能好的材料作保温套，如硅酸铝纤维毡。③升液管直径适当加大。为防止升液管早期凝固，应适当加大升液管的直径。   （2）设计合理的轮毂结构　任进行轮毂结构设计时，应避免尖角结构和截面的骤然改变，宜采用圆角或厚度均匀的结构。   （3）在不出现铸造缺陷的情况下，适当提高模具温度。

铸造准备检查与确认的工作内容:　　　　(1)温度控制(以转注流程的温降确定保温炉、在线除气箱、过滤箱以及铸造流槽前端的各点温度控制);　　　　(2)铝液转注流程中各对接口、事故流口的密封及事故箱的到位、容量与干燥情况;　　　　(3)转注流槽、铸造流槽、漏斗(分配袋)、控流筏、打渣箱及工具的加热和干燥情况;　　　　(4)铸造传动控制系统包括液压、仪表的运行与显示情况;　　　　(5)结晶器光洁程度、安放位置和引锭头的位置及干燥情况(包括润滑);　　　　(6)冷却水的调试检查及水温情况;　　　　(7)生产合金、规格的工艺参数确认等等，这些是每个铸次不可忽略的工作。　　　　除此之外有的铸造准备还要有针对性，根据所生产的合金、规格及以往生产、质量所存在的问题，有的放矢，采取必要的对应措施。　　　　铸造主要工艺参数的设定要根据铸造时间或铸造长度，把握各工艺参数的对应关系。要根据每铸次各方面的实际情况进行综合调整，尤其是针对某些质量缺陷进行优化。

本文介绍了熔剂精炼在铝合金熔体净化过程中的作用，熔剂的分类和要求，常用熔剂的组成，适用范围及使用方法等。 　　在铝及铝合金熔炼过程中，氢及氧化夹杂是污染铝熔体的主要物质。铝极易与氧生成A1202或次氧化铝（Al2O及A10）．同时也极易吸收气体（H）其含量占铝熔体中气体总量的70—90％，而铸造铝合金中的主要缺陷——气孔和夹渣，就是由于残留在合金中的气体和氧化物等固体颗粒造成的。因此，要获得高质量的熔体，不仅要选择正确合理的熔炼工艺，而且熔体的精炼净化处理也是很重要的。 　　铝及铝合金熔体的精炼净化方法较多，主要有浮游法、熔剂精炼法、熔体过滤法、真空法和联合法。本文介绍熔剂精炼法在铝合金熔炼中的应用。 　　1 熔剂的作用 　　盐熔剂广泛地用于原铝和再生铝的生产，以提高熔体质量和金属铝的回收率[1。2]。熔剂的作用有四个：其一，改变铝熔体对氧化物（氧化铝）的润湿性，使铝熔体易于与氧化物（氧化铝）分离，从而使氧化物（氧化铝）大部分进入熔剂中而减少了熔体中的氧化物的含量。其二，熔剂能改变熔体表面氧化膜的状态。这是因为它能使熔体表面上那层坚固致密的氧化膜破碎成为细小颗粒，因而有利于熔体中的氢从氧化膜层的颗粒空隙中透过逸出，进入大气中。其三，熔剂层的存在，能隔绝大气中水蒸气与铝熔体的接触，使氢难以进入铝熔体中，同时能防止熔体氧化烧损。其四，熔剂能吸附铝熔体中的氧化物，使熔体得以净化。总之，熔剂精炼的除去夹杂物作用主要是通过与熔体中的氧化膜及非金属夹杂物发生吸附，溶解和化学作用来实现的。 　　2 熔剂的分类和选择 　　2．1熔剂的分类和要求 　　铝合金熔炼中使用的熔剂种类很多，可分为覆盖剂（防止熔体氧化烧损及吸气的熔剂）和精炼剂（除气、除夹杂物的熔剂）两大类，不同的铝合金所用的覆盖剂和精炼剂不同。但是，铝合金熔炼过程中使用的任何熔剂，必须符合下列条件[3。8]。 　　①熔点应低于铝合金的熔化温度。 　　②比重应小于铝合金的比重。 　　⑧能吸附、溶解熔体中的夹杂物，并能从熔体中将气体排除。 　　④不应与金属及炉衬起化学作用，如果与金属起作用时，应只能产生不溶于金属的惰性气体，且熔剂应不溶于熔体金属中。 　　⑤吸湿性要小，蒸发压要低。 　　⑥不应含有或产生有害杂质及气体。 　　⑦要有适当的粘度及流动性。 　　⑧制造方便：价格便宜。 　　2．2熔剂的成分及熔盐酌作用 　　铝合金用熔剂一般由碱金属及碱土金属的氯化物及氟化物组成，其主要成分是KCl、NaCl、NaF．CaF，．、Na3A1F6、Na2SiF6等。熔剂的物理、化学性能（熔点、密度、粘度、挥发性、吸湿性以及与氧化物的界面作用等）对精炼效果起决定性作用。 　　2．2．1。氯盐：氯盐是铝合金熔剂中最常见的基本组元，而45％NaCl+55％KCl的混合盐应用最广。由于它们对固态Al2O3，夹杂物和氧化膜有很强的浸润能力（与Al2O3，的润湿角为20多度）且在熔炼温度下NaCl和KCl的比重只有1。55g／cm3和l。50g／cm3，显著小于铝熔体的比重，故能很好地铺展在铝熔体表面，破碎和吸附熔体表面的氧化膜。但仅含氯盐的熔剂，破碎和吸附过程进行得缓慢，必须进行人工搅拌以加速上述过程的进行。 氯化物的表面张力小，润湿性好，适于作覆盖剂，其中具有分子晶型的氯盐如CCl4 　　，SiCl4，A1C13，等可单独作为净化剂，而具有离子晶型的氯盐如LiCl、NaCl毛KCl、MgC12：等适于作混合盐熔剂。 　　2。2．2．氟盐：在氯盐混合物中加入NaF．Na3A1F6、CaF2。等少量氟盐，主要起精炼作用，如吸附、溶解Al2O3，。氟盐还能有效地去除熔体表面的氧化膜，提高除气效果。这是因为：a）氟盐可与铝熔体发生化学反应生成气态的A1F，、SiF4，、BF3，等，它们以机械作用促使氧化膜与铝熔体分离，并将氧化膜挤破，推入熔剂中； 　　b）在发生上述反应的界面上产生的电流亦使氧化膜受“冲刷”而破碎。因此，氟盐的存在使铝熔体表面的氧化膜的破坏过程显著加速，熔体中的氢就能较方便的逸出；c）氟盐（特别是CaF2：）能增大混合熔盐的表面张力，使已吸附氧化物的熔盐球状化，便于与熔体分离，减少固熔渣夹裹铝而造成的损耗， 而且由于熔剂——熔体表面张力的提高，加速了熔剂吸附夹杂的过程。 　　3铝合金熔炼中常用熔剂 　　熔剂精炼法对排出非金属夹杂物有很好的效果，但是清除熔体中非金属夹杂物的净化程度，除与熔剂的物理、化学性能有关外，在很大程度上还取决于精炼工艺条件，如熔剂的用量，熔剂与熔体的接触时间、接触面积、搅拌情况、温度等。 　　3．1常用熔剂 　　为精炼铝合金熔体，人们已研制出上百种熔剂，以钠、钾为基的氯化物熔剂应用最广。对含镁量低的铝合金广泛采用以钠钾为基的氯化物精炼剂，含镁量高的铝合金为避免钠脆性则采用不含钠的以光卤石为基的精炼熔剂。 　　铝合金熔炼过程中常用熔剂的成分及作用如表1（4-7）。 　　表1 常用熔剂的成分及应用 　　溶剂种类 组分含量，% 　　NaCl KCl MgCl2 Na3AlF6 其它成分 适用的合金 　　覆盖剂 39 50 6。6 CaF2 4。4 Al-Cu系，Al-Cu-Mg 　　系，Al-Cu-Si系Al-Cu-Mg-Zn系 　　Na2CO385。CaF15 一般铝合金 　　50 50 一般铝合金 　　KCl，MgCl280 CaF220 Al-Mg系Al-Mg-Si系合金 　　31 14 CaF210 CaCL244 Al-Mg系合金 　　8 67 CaF210，MgF215 Al-Mg系合金 　　精炼剂 25-35 40-50 18-26 除Al-Mg系，Al-Mg-Si系以外的其它合金 　　8 67 MgF215，CaF210 Al-Mg系合金 　　KCl，MgCl260，CaF240 Al-Mg系Al-Mg--Si系合金 　　42 46 Bacl26 （2号熔剂） Al-Mg系合金 　　22 56 22 一般铝合金 　　50 35 15 一般铝合金 　　40 50 NaF10 一般铝合金 　　50 35 5 CaF210 一般铝合金 　　60 CaF220，NaF20 一般铝合金 　　36-45 50-55 3-7 CaF 21。5-4 一般铝合金 　　Na2SiF630-50，C2Cl650-70 一般铝合金 　　40。5 49。5 KF10 易拉罐合金 　　从上表中可以看出，有些熔剂组分的含量变化范围较大，可以根据实际情况来确定。首先要根据合金元素的含量来确定[8]，因为大多数铝合金中主要元素含量都可在一定范围内变化，其次要根据所除杂质成分及含量来确定。因此，使用厂家除使用熔剂厂生产的熔剂外，最好根据所熔炼铝合金的成分调正熔剂组分比例，以找出最佳熔剂组成。 　　综合以上各种熔剂不难看出，当要熔制的铝合金成分确定后，熔剂成分的设计首先是主要成分（如氯化物）用量配比的选择，其次是添加组分（如氟化物）的选择。熔剂配好后，最好是经熔炼、冷凝成块、再粉碎后使用，因为机械混合状态的效果不好。 　　3。2熔剂用量 ． 　　熔炼铝合金废料时，废料质量不同，覆盖剂及精炼剂的用量也不同。 　　3。2。1．主覆盖剂用量 　　a）熔炼质量较好的废料，如块状料、管、片时覆盖剂用量（见表2）。表2 覆盖剂种类及用量炉料及制品 覆盖剂用量（占投料量的%） 覆盖剂种类电炉熔炼：一般制品特殊制品 0。4－0。5％0。5－0。6％ 普通粉状溶剂普通粉状溶剂煤气炉熔炼：原铝锭废 料 1－2％2－4％ KC1：NaC1 按1：1混合KC1：NaC1 按1：1混合 　　注：对高镁铝合金，应一律用不含钠盐的熔剂进行覆盖，避免和含钠的熔剂接触。 　　b）熔炼质量较差的废料，如由锯、车、铣等工序下来的碎屑及熔炼扒渣等时，覆盖剂用量（见表3）。 　　表3： 覆盖剂用量 　　类 别 用量（占投料量的%） 　　小碎片碎 屑号外渣子 6－810－1515－20 　　3．2．2精炼剂用量 　　不同铝合金、不同制品，精炼剂用量也各不相同（见表4）。 　　表4 精炼剂用量 　　合金及制品 熔炼炉 静置炉 　　高镁合金 2号熔剂5-6kg/t 2号熔剂5-6kg/t 　　特殊制品除高镁合金 普通熔剂5-6kg/t 普通熔剂6-7kg/t 　　LT66、LT62、LG1、LG2、LG3、LG4 出炉时用普通熔剂、叠熔剂坝 　　其它合金 普通熔剂5-6kg/t 　　注：①在潮湿地区和潮湿季节， 熔剂用量应有所增加 　　②对大规格的圆锭，其熔剂用量也应适当增加。 　　3。3熔剂使用方法 　　熔剂精炼法熔炼铝合金生产中常用以下几种方法 　　①熔体在浇包内精炼。首先在浇包内放入一包熔剂，然后注入熔体，并充分搅拌，以增加二者的接触面积。 　　②熔体在感应炉内精炼。熔剂装入感应炉内，借助于感应磁场的搅拌作用使熔剂与熔体充分混合，达到精炼的目的。 　　③在浇包内或炉中用搅拌机精炼，使熔剂机械弥散于熔体中。 　　④熔体在磁场搅拌装置中精炼。，该法依靠电磁力的作用，向熔剂——金属界面连续不断地输送熔体，以达到铝熔体与熔剂间的活性接触，熔体旋转速度越高，其精炼效果越好。 ⑤电熔剂精炼。此法是使熔体通过加有电场（在金属——熔剂界面上）的熔剂层，进行连续精炼。 　　在这五种方法中，电熔剂精炼效果最好。

序号 合金牌号 合金代号 Si Cu Mg Zn Mn Ti 其它 Al1 ZAlSi7MgD ZLD101 6.5~7.5 　 0.30~0.50 　 　 　 　 　2 2AlSi7MgDA ZLD101A 6.5~7.5 　 0.30~0.50 　 　 0.08~0.20 　 　3 ZAlSi12D ZLD102 10.0~13.0 　 　 　 　 　 　 　4 ZAlSi9MgD ZLD104 8.0~10.5 　 0.2~0.40 　 0.2~0.5 　 　 　5 ZAlSi5Cu1MgD ZLD105 4.5~5.5 1.0~1.5 0.45~0.65 　 　 　 　 　6 ZAlSi5Cu1MgDA ZLD105A 4.5~5.5 1.0~1.5 0.5~0.65 　 　 　 　 余量7 ZAlSi8Cu1MgD ZLD106 7.5~8.5 1.0~1.5 0.35~0.55 　 0.3~0.5 0.10~0.25 　 　8 ZAlSi7CuD ZLD107 6.5~7.5 3.5~4.5 　 　 　 　 　 　9 ZAlSi12Cu2Mg1D ZLD108 11.0~13.0 1.0~2.0 0.5~1.0 　 0.3~0.9 　 　 　10 ZAlSi12Cu1MG1Ni1D ZLD109 0.5~1.5 0.9~1.5 　 　 　 Ni0.8~1.5 　11 ZAlSi5Cu6MgD ZLD110 4.0~6.0 5.0~8.0 0.3~0.55 　 　 　 　 　12 ZAlSi9Cu2MgD ZLD111 8.0~10.0 1.3~1.8 0.45~0.65 　 0.1~0.35 0.1~0.35 　 　13 ZAlSi7MgDA ZLD114A 6.5~7.5 　 0.50~0.65 　 　 0.10~0.20 　 　14 ZAlSi5Zn1MgD ZLD115 4.8~6.2 　 0.45~0.7 1.2~1.8 　 　 Sb0.1~0.25 　15 ZAlSi8MgBeD ZLD116 6.5~8.5 　 0.40~0.60 　 　 0.10~0.30 Be0.15~0.40 　16 ZAlSi20Cu2RE1MgMnD ZLD118 19~22 1.0~2.0 0.5~0.8 　 0.3~0.5 　 RE0.6~1.5 　17 ZAlCu5MnD ZLD201 　 4.5~5.3 　 　 0.6~1.0 0.15~0.35 　 　18 ZAlCu5MnDA ZLD20A 　 4.8~5.3 　 　 0.6~1.0 0.15~0.35 　 　19 ZAlCu4D ZLD203 　 4.0~5.0 　 　 　 　 　 　20 ZAlCu5MnCdDA ZLD204A 　 4.6~5.3 　 　 0.6~0.9 0.15~0.35 Cd0.15~0.25 　21 ZAlCu5MnCdVDA ZLD205A V0.05~0.30 4.6~5.3 　 　 0.3~0.5 0.15~0.35 Zr0.05~0.20Cd0.15~0.25B0.01~0.06 　22 ZAlCr3Re5Si2D ZLD207 1.6~2.0 3.0~3.4 0.2~0.3 　 0.9~1.2 　 　 　23 ZAlMg10D ZLD301 　 　 9.8~11.0 　 　 　 　 　24 ZAlMg5SiD ZLD303 0.8~1.3 　 4.6~5.6 　 0.1~0.4 　 　 　25 ZAlMg8Zn1D ZLD305 　 　 7.6~9.0 1.0~1.5 　 0.1~0.2 Be0.03~0.1 　26 ZAlZn11Si7D ZLD401 6.0~8.0 　 0.15~0.35 9.2~13.0 　 　 　 　27 ZAlZn6MgD ZLD402 　 　 0.55~0.70 5.2~6.5 　 0.15~0.25 Cr0.4~06 　28 ZAlMn1D ZLD501 　 　 　 　 1.5~1.7

名称规格产地/牌号最低价最高价平均价涨跌时间SMM铝合金锭ADC12（废铝）国产1555015750-011月5日铝合金ZLD102ZLD102国产1510015400-010月1日铝合金ZLD104ZLD104国产1510015300-08月12日铝合金A356A356国产1515015250-08月12日铸造铝合金锭A356.2云南--15730-8月15日铸造铝合金锭A356.2河北立中--15730-8月15日铸造铝合金锭ZL102浙江金宇--15430-8月15日优质环保合金压铸铝锭ADC12广东南海16600168001670008月15日标准合金压铸铝锭ADC12广东南海15200154001530008月15日合金压铸铝锭7#铝广东南海13700139001680008月15日

铸造铝合金是以熔融金属充填铸型，取得各种 形状零件毛坯的铝合金。运用范围广泛，被很多应用在航空工业和民用工业等领域。那铸造铝合金有什么优缺点呢？铸造铝合金的优点：  1.产品质量好铸件尺度精度高，一般相当于6~7级，乃至可达4级;外表光洁度好，一般相当于5~8级;强度和硬度较高，强度一般比砂型铸造进步25~30%，但延伸率下降约70%;尺度稳定，互换性好;可压铸铝薄壁杂乱的铸件。例如，当时锌合金压铸铝件最小壁厚可达0.3mm;铝合金铸件可达0.5mm;最小铸出孔径为0.7mm;最小螺距为0.75mm。  2.生产效率高机器生产率高，例如国产JⅢ3型卧式冷空压铸铝机均匀八小时可压铸铝600～700次，小型热室压铸铝机均匀每八小时可压铸铝3000~7000次;压铸铝型寿数长，一付压铸铝型，压铸铝钟合金，寿数可达几十万次，乃至上百万次;易实现机械化和自动化。  3.经济效果优秀因为压铸铝件尺度准确，表泛光洁等长处。一般不再进行机械加工而直接运用，或加工量很小，所以既进步了金属利用率，又削减了很多的加工设备和工时;铸件价格便宜;能够选用组合压铸铝以其他金属或非金属资料。既节约安装工时又节约金属。  铸造铝合金的缺点：A 氧化夹渣缺点特征：氧化夹渣多散布在铸件的上外表，在铸型不通气的转角部位。断口多呈灰白色或黄色，经x光透视或在机械加工时发现，也可在碱洗、酸洗或阳极化时发现 发生原因：1．炉料不清洁，回炉料运用量过多  2.浇注体系规划不良  3．合金液中的熔渣未铲除洁净  4．浇注操作不妥，带入夹渣  5.精粹变质处理后静置时刻不够 避免办法：1．炉料应通过吹砂，回炉料的运用量恰当下降  2．改善浇注体系规划，进步其挡渣才能  3.选用恰当的熔剂去渣  4．浇注时应当平稳并应留意挡渣  5．精粹后浇注前合金液应静置必定时刻  B 气孔气泡缺点特征：三铸件壁内气孔一般呈圆形或椭圆形，具有润滑的外表，一般是发亮的氧化皮，有时呈油黄色。外表气孔、气泡可通过喷砂发现，内部气孔气泡可通过X光透视或机械加工发现气孔气泡在X光底片上呈黑色。  发生原因：1．浇注合金不平稳，卷进气体  2．型(芯)砂中混入有机杂质(如煤屑、草根马粪等)  3．铸型和砂芯通气不良  4．冷铁外表有缩孔  5．浇注体系规划不良  避免办法：1．正确掌握浇注速度，避免卷进气体。  2．型(芯)砂中不得混入有机杂质以削减造型资料的发气量  3．改善(芯)砂的排气才能  4．正确选用及处理冷铁  5．改善浇注体系规划 C 缩松缺点特征：铝铸件缩松一般发生在内浇道邻近飞冒口根部厚大部位、壁的厚薄转接处和具有大平面的薄壁处。在铸态时断口为灰色，浅黄色经热处理后为灰白浅黄或灰黑色在x光底片上呈云雾状严重的呈丝状缩松可通过X光、荧光低倍断口等查看办法发现。  发生原因：1．冒口补缩效果差  2．炉料含气量太多  3．内浇道邻近过热  4．砂型水分过多，砂芯未烘干  5．合金晶粒粗大  6．铸件在铸型中的方位不妥  7．浇注温度过高，浇注速度太快  避免办法：1．从冒口补浇金属液，改善冒口规划  2．炉料应清洁无腐蚀  3．铸件缩松处设置冒口，安放冷铁或冷铁与冒口联用  4．操控型砂水分，和砂芯枯燥  5．采纳细化品粒的办法  6．改善铸件在铸型中的方位下降浇注温度和浇注速度  D 裂纹缺点特征1．铸造裂纹。沿晶界开展，常伴有偏析，是一种在较高温度下构成的裂纹在体积缩短较大的合金和形状较杂乱的铸件简单呈现  2．热处理裂纹：因为热处理过烧或过热引起，常呈穿晶裂纹。常在发生应力和热膨张系数较大的合金冷却过剧。发生原因：1．铸件结构规划不合理，有尖角，壁的厚薄改变过于悬殊  2．砂型(芯)让步性不良  3．铸型局部过热  4．浇注温度过高  5．自铸型中取出铸件过早  6．热处理过热或过烧，冷却速度过激  避免办法：1．改善铸件结构规划，避免尖角，壁厚力求均匀，油滑过渡  2．采纳增大砂型(芯)让步性的办法  3．保证铸件各部分同时凝结或次序凝结，改善浇注体系规划  4．恰当下降浇注温度  5．操控铸型冷却出型时刻  6．铸件变形时选用热校正法  7．正确操控热处理温度，下降淬火冷却速度

铸造铝合金热处理强化通常采用固溶处理及时效处理。固溶处理时加热到一定温度保温，然后速冷(水冷)，以获得具有一定过饱和度的固溶体，再通过时效强化提高合金力学性能。近几年铝合金深冷处理也得到较多研究，并已证明可提高合金力学性能。铝合金深冷处理工艺比较单一，一般是固溶加热水冷到室温后再进行深冷处理，及随后时效处理。本文将铸造铝合金固溶加热保温后直接在液氮中冷却并保温一定时间，即将水冷工序与深冷处理工序合并为一个工序，称其为“固溶深冷处理”。通过测试合金力学性能变化，以探求铸造铝合金较佳热处理强化手段。　　　　实验材料为自制ZL合金、ZL101和ZL109三种铸造铝合金。自制ZL合金试样在实验室熔炼浇铸，成分(质量分数，%)为：7.0Si，1.0Mg，92Al。深冷处理介质为制氧车间提供的工业液氮(-196℃)。三种铸造铝合金分别采用下列三种工艺处理：　　　　①固溶处理(水冷)+时效；　　　　②②固溶处理(水冷)+液氮深冷48h+时效；　　　　③③固溶加热保温后直接液氮深冷48h+时效。为了解深冷处理对时效性能影响，除上述人工时效外，部分试样还进行了75天自然时效，测试其硬度变化。　　　　Al-Si系合金经深冷处理后硬度、强度升高，具有明显强化作用，某些深冷处理工艺也可保持塑性改善，具有强韧化作用。固溶深冷处理对Al-Si系合金力学性能影响优于常规深冷处理。深冷处理对Al-Si系合金有预时效作用，促进第二相弥散均匀析出，有利于力学性能改善。

L101的特点是成分简单，容易熔炼和铸造，铸造性能好，气密性好、焊接和切削加工性能也比较好，但力学性能不高。适合铸造薄壁、大面积和形状复杂的、强度要求不高的各种零件，如泵的壳体、齿轮箱、仪表壳（框架）及家电产品上的零件等。主要采用砂型铸造和金属型铸造。     Zl101A 由于是在ZL101的基础上加了微量Ti，细化了晶粒，强化了合金的组织，其综合性能高于Zl101、ZL102，并有较好的抗蚀性能，可用作一般载荷的工程结构件和摩托车、汽车及家电、仪表产品上的各种结构件的优质铸件。其使用量目前仅次于ZL102。多采用砂型和金属型铸造。     Zl102这种合金的最大特点是流动性好，其它性能与ZL101差不多，但气密性比ZL101要好，可用来铸造各种形状复杂、薄壁的压铸件和强度要求不高的薄壁、大面积、形状复杂的金属或砂型铸件。不论是压铸件还是金属型、砂型铸件，都是民用产品上用得最多的一个铸造铝合金品种。     Zl104 因其工晶体量多，又加入了Mn，抵消了材料中混入的Fe有害作用，有较好的铸造性能和优良的气密性、耐蚀性，焊接和切削加工性能也比较好，但耐热性能较差，适合制作形状复杂、尺寸较大的有较大负荷的动力结构件，如增压器壳体、气缸盖，气缸套等零件，主要用压铸，也多采用砂型和金属型铸造。 Zl105、ZL105A 由于加入了Cu，降低了Si的含量，其铸造性能和焊接性能都比ZL104差，但室温和高温强度、切削加工性能都比ZL104要好，塑性稍低，抗蚀性能较差。适合用作形状复杂、尺寸较大、有重大负荷的动力结构件。如增压器壳体、气缸盖、气缸套等零件。Zl105A是降低了ZL105的杂质元素Fe的含量，提高了合金的强度，具有比ZL105更好的力学性能，多采用铸造优质铸件。     ZL106 由于提高了Si的含量，又加入了微量的Ti、Mn，使合金的铸造性能和高温性能优于ZL105气密性、耐蚀性也较好，可用作一般负荷的结构件及要求气密性较好和在较高温度下工作的零件，主要采用砂型和金属型铸造。     ZL107有优良的铸造性能和气密性能，力学性能也较好，焊接和切削加工性能一般，抗蚀性能稍差，适合制作承受一般动负荷或静负荷的结构件及有气密性要求的零件。多用砂型铸造。     ZL108由于含Si量较高，又加入了Mg、Cu、Mn，使合金的铸造性能优良，并且热膨胀系数小，耐磨性好，强度高，并具有较好的耐热性能。但抗蚀性稍低。适合制作内燃发动机的活塞及其它要求耐磨的零件以及要求尺寸、体积稳定的零件。主要采用压铸和金属型铸造，也可采用砂型铸造。