铝合金铸造工艺性能
2019-02-28 11:46:07
铝合金铸造工艺功能，一般理解为在充溢铸型、结晶和冷却过程中体现最为杰出的那些功能的归纳。流动性、缩短性、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，但也与铸造要素、合金加热温度、铸型的杂乱程度、浇冒口体系、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才能。流动性的巨细决议合金能否铸造杂乱的铸件。在铝合金晶合金的流动性最好。
影响流动性的要素许多，首要是成分、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，但外在的底子要素为浇注温度及浇注压力（俗称浇注压头）的凹凸。
实践出产中，在合金已断定的情况下，除了强化熔炼工艺（精粹与除渣）外，还有必要改善铸型工艺性（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进步浇注温度，确保合金的流动性。
(2) 缩短性
缩短性是铸造铝合金的首要特征之一。一般讲，合金从液体浇注到凝结，直至冷到室温，共分为三个阶段，分别为液态缩短、凝结缩短和固态缩短。合金的缩短性对铸件质量有决议性的影响，它影响着铸件的缩孔巨细、应力的发作、裂纹的构成及尺度的改变。一般铸件缩短又分为体缩短和线缩短，在实践出产中一般使用线缩短来衡量合金的缩短性。
铝合金缩短巨细，一般以百分数来表明，称为缩短率。
①体缩短
体缩短包含液体缩短与凝结缩短。
铸造合金液从浇注到凝结，在最终凝结的当地会呈现微观或显微缩短，这种因缩短引起的微观缩孔肉眼可见，并分为会集缩孔和涣散性缩孔。会集缩孔的孔径大而会集，并散布在铸件顶部或截面厚大的热节处。涣散性缩孔描摹涣散而细微，大部涣散布在铸件轴心和热节部位。显微缩孔肉眼难以看到，显微缩孔大部涣散布在晶界下或树枝晶的枝晶间。
缩孔和疏松是铸件的首要缺点之一，发作的原因是液态缩短大于固态缩短。出产中发现，铸造铝合金凝结规模越小，越易构成会集缩孔，凝结规模越宽，越易构成涣散性缩孔，因而，在规划中有必要使铸造铝合金契合次序凝结准则，即铸件在液态到凝结期间的体缩短应得到合金液的弥补，是缩孔和疏松会集在铸件外部冒口中。对易发作涣散疏松的铝合金铸件，冒口设置数量比会集缩孔要多，并在易发作疏松处设置冷铁，加大部分冷却速度，使其一起或快速凝结。
②线缩短
线缩短巨细将直接影响铸件的质量。线缩短越大，铝铸件发作裂纹与应力的趋向也越大；冷却后铸件尺度及形状改变也越大。
关于不同的铸造铝合金有不同的铸造缩短率，即便同一合金，铸件不同，缩短率也不同，在同一铸件上，其长、宽、高的缩短率也不同。应根据具体情况而定。
(3) 热裂性
铝铸件热裂纹的发作，首要是因为铸件缩短应力超过了金属晶粒间的结合力，大多沿晶界发作从裂纹断口调查可见裂纹处金属往往被氧化，失掉金属光泽。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。
不同铝合金铸件发作裂纹的倾向也不同，这是因为铸铝合金凝结过程中开端构成完好的结晶结构的温度与凝结温度之差越大，合金缩短率就越大，发作热裂纹倾向也越大，即便同一种合金也因铸型的阻力、铸件的结构、浇注工艺等要素发作热裂纹倾向也不同。出产中常选用让步性铸型，或改善铸铝合金的浇注体系等办法，使铝铸件防止发作裂纹。一般选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效果下不渗漏程度，气密性实践上表征了铸件内部安排细密与纯洁的程度。
铸铝合金的气密性与合金的性质有关，合金凝结规模越小，发作疏松倾向也越小，一起发作分出性气孔越小，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，如下降铸铝合金浇注温度、放置冷铁以加速冷却速度以及在压力下凝结结晶等，均可使铝铸件的气密性进步。也可用浸渗法阻塞走漏空地来进步铸件的气密性。
(5) 铸造应力
铸造应力包含热应力、相变应力及缩短应力三种。各种应力发作的原因不尽相同。
①热应力
热应力是因为铸件不同的几许形状相交处断面厚薄不均，冷却不一致引起的。在薄壁处构成压应力，导致在铸件中残留应力。
②相变应力
相变应力是因为某些铸铝合金在凝结后冷却过程中发作相变，随之带来体积尺度改变。首要是铝铸件壁厚不均，不同部位在不一起间内发作相变所构成的。
③缩短应力
铝铸件缩短时遭到铸型、型芯的阻止而发作拉应力所构成的。这种应力是暂时的，铝铸件开箱是会主动消失。但开箱时刻不妥，则常常会构成热裂纹，特别是金属型浇注的铝合金往往在这种应力效果下简单发作热裂纹。
铸铝合金件中的残留应力下降了合金的力学功能，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，只需铸件结构规划合理，铝铸件的残留应力一般较小。
(6) 吸气性
铝合金易吸收气体，是铸造铝合金的首要特性。液态铝及铝合金的组分与炉料、有机物焚烧产品及铸型等所含水分发作反响而发作的被铝液体吸收所构成的。
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明显增加。
铸铝合金除熔炼时吸气外，在浇入铸型时也会发作吸气，进入铸型内的液态金属随温度下降，气体的溶解度下降，分出剩余的气体，有一部分逸不出的气体留在铸件内构成气孔，这就是一般称的“针孔”。气体有时会与缩孔结合在一起，铝液中分出的气体留在缩孔内。若气泡受热发作的压力很大，则气孔表面润滑，孔的周围有一圈亮光层；若气泡发作的压力小，则孔内表面多皱纹，看上去如“苍蝇脚”，仔细调查又具有缩孔的特征。
铸铝合金液中含氢量越高，铸件中发作的针孔也越多。铝铸件中针孔不只下降了铸件的气密性、耐蚀性，还下降了合金的力学功能。要取得无气孔或少气孔的铝铸件，关键在于熔炼条件。若熔炼时增加掩盖剂维护，合金的吸气量大为削减。对铝熔液作精粹处理，可有用操控铝液中的含氢量。
什么是铝合金铸造工艺
2019-01-11 15:44:00
铝合金具有密度低、强度高、韧性好和耐腐蚀等优点，在航空航天工业中被广泛用作结构材料，同时，也正在积极开发作为汽车先进材料而应用于高档轿车发动机。 铸造工艺是传统铝合金主要制备方法，但已难以满足制备高性能铝合金的需要。靠前，传统工艺已经难以进一步提高强度、塑性、刚度、耐热性和耐腐蚀性；第二，在追求高性能的过程中，铸造工艺成本由于增添设备和成品率下降而迅速上升；第三，由于合金含量上升，塑性往往降低，因而后续压力加工成本上升、成品率降低。 因此，生产的高成本大大提高了先进铝合金的使用门槛，严重影响整体市场规模的发展。在这些方面，喷射成形工艺正好具有性能和综合成本的双重优势，可使先进铝合金的使用门槛降低，还可以进一步提高性能，在一定范围内实现以铝代钢，从而迅速培育先进铝合金的市场，并反过来促进喷射成形工艺获得规模成本优势。因此，喷射成形工艺将成为先进铝合金的主要生产工艺。
什么叫铝合金铸造工艺
2018-12-29 16:57:09
铝合金具有密度低、强度高、韧性好和耐腐蚀等优点，在航空航天工业中被广泛用作结构材料，同时，也正在积极开发作为汽车先进材料而应用于高档轿车发动机。
铸造工艺是传统铝合金主要制备方法，但已难以满足制备高性能铝合金的需要。第一，传统工艺已经难以进一步提高强度、塑性、刚度、耐热性和耐腐蚀性；第二，在追求高性能的过程中，铸造工艺成本由于增添设备和成品率下降而迅速上升；第三，由于合金含量上升，塑性往往降低，因而后续压力加工成本上升、成品率降低。
因此，生产的高成本大大提高了先进铝合金的使用门槛，严重影响整体市场规模的发展。在这些方面，喷射成形工艺正好具有性能和综合成本的双重优势，可使先进铝合金的使用门槛降低，还可以进一步提高性能，在一定范围内实现以铝代钢，从而迅速培育先进铝合金的市场，并反过来促进喷射成形工艺获得规模成本优势。因此，喷射成形工艺将成为先进铝合金的主要生产工艺。
铸造铝合金
2019-01-02 09:52:54
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。
铝合金铸造准备
2019-01-11 15:43:41
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。
铝合金车轮挤压铸造工艺
2019-02-28 10:19:46
现在，国内卡丁车(相似碰碰车)都从国外进口，其间铝合金车轮是一个重要零件。曩昔，国外选用压力铸造出产该铸件，铸件质量差，且成品率低，劳动强度大。针对该铸件的结构特色和功能要求，怎么进步其产品质量、下降原材料耗费、节约能源、进步劳动出产率及下降铸件本钱，是当时出产中的要害。从研发的状况可知，选用揉捏铸造替代压力铸造是往后制作铝合金车轮卓有成效的工艺。 1 车轮材料、要求及铸件规划
图1所示为铝合金车轮零件图。车轮不只有较高的功能要求，并且形状非常杂乱。图1 车轮零件图
车轮材料的化学成分(质量分数)为：1.5%～3.5%的Cu,10.5%～12.0%的Si,＜0.3%的Mg，＜1.0%的Zn，＜0.5%的Mn，＜1.3%的Fe,＜0.5%的Ni,＜0.5%的Sn，其他为Al。力学功能要求：σb＞276 MPa,σs＞115 MPa,σ＞4.4%,HB＞92。
该车轮内外形的尺度精度较高，都应加放加工余量及余块。按揉捏铸造工艺的要求，把形状杂乱的车轮零件图规划如图2所示的铸件图。
由该图可见，为便于从铸件内孔脱出及简化模具加工，把本来的阶梯轴孔规划成圆柱形中心孔，其直径为φ30 mm，内壁斜度为3°［1］。图2 车轮铸件图
2 模具结构及规划参数［1］
2.1 揉捏铸造模具结构
铝合金车轮揉捏铸造的模具结构如图3所示。它首要有凸模、右凹模、顶杆镶块和左凹模组成所要求的型腔。左凹模和右凹模别离固定在左凹模定模板和右凹模动模板上，左凹模定模板用螺钉紧固鄙人模板上，右凹模动模板经过侧缸在导柱上施行敞开及闭合。图3 车轮揉捏铸造模具
1.上模板 2.凸模固定板 3.凸 模 4.导 柱 5.右凹模 6.右凹模动模板
7.垫 板 8.下模板 9.顶杆镶块 10.左凹模 11.左凹模定模板
选用2000 kN油压机改装进行揉捏铸造，其作业进程是：将定量的合金熔液浇入型槽后，固定在活动横梁上的凸模以必定速度向下挤入型腔，压力达必定数值后保压；铝合金凝结后卸压，凸模经过作业缸的回程向上移动，顶杆镶块经过下顶缸从铸件内向下退出，直到悉数脱离铸件之后，再用侧缸敞开右凹模，取出铸件。
2.2 模具规划的首要参数
(1) 空隙 凸模与左、右凹模之间的空隙要恰当。过小则因凸模与凹模的安装差错而相碰或咬住；过大则合金熔液经过空隙喷出，构成事端；或许在空隙中发生纵向毛剌，减小加压作用，阻止卸料。合理的空隙与加压开端时刻、加压速度、压力巨细、工件尺度及金属材料有关。依据实践出产经历，单边空隙取0.1 mm。
(2) 脱模斜度 合金熔液在凸模压力下凝结成铸件，冷却后紧包在凸模及顶杆镶块上。为了便于凸模及顶杆镶块脱出，故在凸模及顶杆镶块上设有3°的脱模斜度。因为铸件外形呈圆状，且分在左、右两片凹模，只需右凹模向右移动必定间隔，铸件就易从左凹模取出，故不用设置脱模斜度。
(3) 排气 在左、右两片凹模彻底闭合后，合金熔液因缓慢地浇入型腔，型腔中气体可根本排出。揉捏铸造时，留在凸模导向部分的少数气体，经过凸模与凹模之间的空隙排出。
(4) 模具材料 揉捏铸造是在必定的压力和必定的温度下进行的，不存在像压铸模那样遭到金属液的冲刷。作业压力比压铸时高，只需求模具在高温下有必定的抗压强度即可。别的，为了避免与合金熔液触摸的模具表面发生热疲惫裂纹，左右凹模、凸模及顶杆镶块均选用3Cr2W8V合金模具钢制作，热处理后硬度为HRC48～52，型腔表面进行软氮化处理。
3 揉捏铸造的工艺参数
揉捏铸造是铸锻结合的工艺，其出产工艺进程是：合金的熔化、模具的预备(整理、预热、喷涂润滑剂)、金属的浇注、液态金属的加压、压力的坚持、压力的去除及铸件的取出等。
为确保铸件质量，须合理挑选工艺参数［1～2］。
(1) 比压 压力巨细对铸件的物理力学功能、铸造缺点、安排、偏析、熔点及相平衡等都有直接影响。所以断定成形有必要的单位压力是很重要的。假如比压过小，铸件表面与内涵质量都不能到达技术指标；比压过大，对功能的进步不非常显着，还简单使模具损坏，且要求较大合模力的设备。揉捏铸造实验是在2 000 kN油压机上进行的。实验证明，适合于本铝合金车轮揉捏铸造的比压应在50～60 MPa范围内选取。
(2) 加压开端时刻 从车轮揉捏铸造实验的成果来看，其加压开端时的间隔时刻过长，铸件的强度及伸长率下降。现用的开端加压时刻是3～5 s，较为适宜。
(3) 加压速度 揉捏铸造要求必定的加压速度，在或许状况下，以加压速度快一点为好。加压速度快，则凸模能很快地将压力施加于金属上，便于成形、结晶和塑性变形。但也不宜过快，不然会使部分合金熔液的表面发生飞溅及涡流，使铸件发生缺点，以及在凸、凹模之间的空隙中流出过多的合金熔液，构成难以去除的纵向毛刺。因而，有必要使凸模缓慢地压入液态金属中。因为运用的油压机作业进给速度较慢，故使用作业行程的速度进行限制。
(4) 保压时刻 压力坚持时刻首要取决于铸件厚度，在确保成形和结晶凝结条件下，保压时刻以短为好。可是保压时刻过短，则铸件内部简单发生缩孔，假如保压时刻过长，则会延伸出产周期，添加变形抗力，下降模具运用寿命。
考虑本车轮的壁厚状况，揉捏铸造的保压时刻选用12 s左右。
(5) 模具预热温度 模具若不预热，合金熔液注入型腔后会很快凝结，导致来不及加压；但预热温度也不能过高，不然会延伸保压时刻，下降出产率，一起也不利于喷涂润滑剂。对本车轮揉捏铸造模具的预热温度为200～300℃，通常是用火油喷灯进行加热。
(6) 合金浇注温度 浇注温度过高或过低都对合金成形有显着影响。过低，合金极易凝结，所需单位压力大；过高，易发生缩孔。有必要指出，揉捏铸造合金的浇注温度要比砂型浇注温度高。一般期望把浇注温度控制在比较低的数值，因为揉捏铸造时期望消除气孔、缩孔和疏松。在浇注温度低时，气体易于从合金熔液内部逸出，很少留在金属中，易于消除气孔。此外，也可削减缩孔构成时机，一起因为浇注温度较低，金属溢出较少，可削减毛刺。对本车轮揉捏铸造的浇注温度选用720～740℃为较适宜。
(7) 润滑剂 润滑剂的作用是维护模具，进步铸件表面质量和便于从模具内取出铸件。选用机油石墨润滑剂，即5%的200～300意图石墨粉加入到95%机油中，拌和均匀即可。用喷喷涂在模具型腔表面上，其厚度为0.05～0.1 mm，过厚会影响铸件表面质量。
(8) 冷却 揉捏铸造卸压后，一般应当即脱模，故铸件的出模温度较高。为了避免高温的铸件空冷时在薄壁与厚壁的交界处发生裂纹，应将出模后的铸件当即放入砂堆中，待冷却到150℃以下时再取出空冷。
铜合金铸造工艺
2019-03-08 09:05:26
铜合金铸造工艺
铝合金铸造工艺与铸锭质量的关系
2018-12-28 09:57:31
铸造工艺参数主要有铸造温度、铸造速度、冷却强度，其次是液位高度、铸造开始与结束条件等。 1 铸造温度 铸造沏度通常是指液体金属从保温炉通过转注工具注入结晶器过程中具确良好流动性所需要的温度。但是，目前铝合金熔铸大部分已应用了在线除气与过滤装置，铸造温度仍然按上述的概念是不够 全面与正确的。实践证明，在线除气装置中液体温度不同具除气效果也不同。因此，要考虑在线除气装置除气效果对液体温度的要求。另外，还应考虑液体在结晶器内的气体析出情况，因铸造温度低，液体在结晶器内的气体来不及上浮逸出液面，造成气孔、疏松，还可能产生灾渣及冷隔等铸锭质量缺陷、铸造温度最高不宜超过熔炼温度。铸造温度过高会导致铸造开始时漏铝。底部裂纹与拉裂，还可能产生羽毛品组织缺陷，又因为转注工具长度不同而液体温降不同，在线装首有加热点，液体在转注过程中温度变化起伏大，所以科学规范铸造温度应指注入结晶器内的液体温度一般情况下铸造温度比合金的实际结晶温度高50℃～70℃，1 x x x、3x x x系铝合金在铸造过机中过渡带较窄，铸造温度宜偏高；而2x x x、7x x x系合金的过渡带较宽．铸造温度宜偏低。 2 铸造速度 连续铸造时，单位时间铸锭成形的长度称为铸造速度。老式铸造通常是一个铸次为—个固定铸造速度；而现代铸造是曲线铸造速度，即铸造开始与铸造过程不是同一个铸造速度：铸造速度的快与慢对铸锭裂纹、铸锭表面质量、铸锭组织和性能有很大影响，在保证铸锭质量的前提下，应采用最高的铸造速度。老式铸造法为解决某些合金及规格铸锭的裂纹问题，铸造时采用铺底或回火的工艺方法；而现代铸造法则采用曲线铸锭速度，取代了老式铸造的铺底或回火工艺，它既减少了一些辅助设施，又节省了人力与减轻劳动强度，还可以避免——些铸锭表面质量缺陷铸造速度的选择是依据所生产合金的特性与铸锭截面尺寸而定。一般规律足冷裂纹倾向性较大的合金及铸锭规格，应提高铸造速度；而热裂纹倾向较大的合金及铸锭规格，则应降低铸造速度 3 冷却强度 冷却强度也称为冷却速度。冷却强度不但对铸锭的裂纹有影响，而且对铸锭的组织影响更大、随着冷却强度的增大，铸锭结晶速度提高，晶内结构更加细化；随着冷却强度增人，铸锭液穴变浅。过渡带尺寸缩小．使金属补缩条件得到改善，减少或消除了铸锭中的疏松、气孔等缺陷．铸锭致密度提高：另外还可以细化一次品化合物的尺寸，减小区域偏析的程度。 老式铸造法多采用分体结晶器，尤其是铸造扁铸锭时．水套与结晶器是分开的。随着铸造工艺技术的发展，现代铸造法的结晶器是一体的。用老式结晶器铸造时冷却水消耗量大，因为老式结晶器供 水不是封闭的，一部分冷却水敞火而起不到冷却作用，而且一次冷却与二次冷却的冷却强度差别人，不可避免的产生一些铸锭质量缺陷；而用现代结晶器铸造时．冷却水消耗量小．实践证明它仅是老式结晶 器用水量的70％左右。目前国外多采用低液位结晶器铸造，其目的就是提高冷却强度，减少或消除一次冷却后气隙区的加热现象，因此几乎不存在二次冷却的淬火情况、扁铸锭普通铸造已经将结晶器高度 降至100人，当然这需要操作者有很高的操作水平或增设液位白动控制系统。 冷冲却强度对冷却水温度的要求是不可忽视的，通常情况下，冷却水温设定在20、，但是由于地区气候条件。供水设施条件及厂房温度等不同导致变化较大，因而出现地区性或季节性铸锭质量缺陷。现代结晶器供水系统带有脉冲或交叉变相功能，均由工艺编程决定，因此冷却强度可依据铸造工艺需要设定为曲线，特别是针对某些低温塑性不好的硬合金，铸造时冷裂纹和热裂纹几乎同时存在，附加挡水板系统，使铸锭表面温度升高到拉伸变形塑性温度，消除铸锭冷裂纹，工艺上再采取防止热裂纹措施，即可以获得优质铸锭 4 结束语 稳定的铸锭质量是铸造工艺参数最佳组合的结果，而最佳铸造工艺参数是根据铸造理论与实践结合而得出的。目前铝合命材料在性能方面要求更高，老式铸造工艺装备已经不适应新技术发展的要 求，加速其改造才能与时俱进。
铸造铝合金热处理工艺知识介绍
2018-06-20 14:27:14
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。
高品质铝合金锭坯的铸造工艺
2018-12-28 09:57:22
航空铝合金材料的最终性能与其锭坯的组织有很大关系。因此，无裂纹大型锭坯铸造是大规格材料生产需要解决的关键难题。高品质锭坯要求不得有明显的疏松、气孔，且氢与氧化夹杂含量低，晶粒细小。除氢含量需严格控制外，一些碱金属 Li，Na，K，碱土金属 Ca 也要严格控制。高强铝合金由于合金主元素( Zn，Mg，Cu等) 含量高，不仅在熔体中易产生偏析，难以分布均匀，且形核率降低，晶粒粗大。由于铸锭尺寸大，收缩的热应力大，容易开裂。高强铝合金的结晶范围较宽(可达180 K)，非平衡凝固共晶开裂倾向较大，这对高 Zn 含量的 7XXX (7050，7055) 合金尤为突出。大型宽幅厚锭在铸造过程中极易开裂。扁锭较圆锭的铸造难度更大。为了能够铸造出高品质的大型无裂纹锭坯，研发了一系列的熔铸技术，熔体电磁搅拌是其中一种十分重要的新技术。
熔体电磁搅拌技术是通过在铝熔池内产生电磁力，搅动熔池内铝熔体的流动，使熔体成分均匀，避免人工搅拌时铁质工具产生污染。该技术不仅可有效地控制 Fe 杂质含量，而且还可减少铝熔体表面氧化膜的破坏，降低合金元素的烧损和氢的溶入。采用熔体电磁搅拌技术 可将熔炼时间缩短约20% ，能源消耗降低10%～15% ，炉渣量减少20%～50%，扒渣时间缩短20%～50%。引入超声外场、机械振动等也有利于铸锭晶粒的细化和成分的均匀化。通过先进的在线除气和过滤技术能很好地控制氢含量和夹杂含量，如除气结合陶瓷过滤可使熔体中的氢含量控制在 0. 1 ml/100 g Al。铸造大都采用液压半连续铸造机，具有运行平稳、自动化程度高、控制精度高等特点。铸造过程的平稳控制对大锭的成形非常关键。先进铝加工厂通过计算机对铸造温度，铸造速度，冷却水的喷射角度、分布、流量和强度等工艺参数进行精细调控，可有效防止铸锭开裂。同时，锭坯采用超声探伤检测夹杂物、裂纹、气孔等缺陷。目前，国外已生产出直径达1066.8 mm，质量达 16吨的 7050，7175 和 2219 等铝合金圆锭，以及4368.8 mm × 2438.4mm × 1066.8 mm重约 32 吨的 2618合金扁锭。
高强铝合金铸锭由于合金元素含量高，不均匀性和过饱和度大，故其铸锭均匀化成为紧接熔铸后的一道材料制备的关键工序。均匀化处理可使合金成分均匀分布，消除非平衡结晶低熔点相，球化硬质第二相(如含杂质 Fe，Si 的第二相粒子) 、形成共格弥散相(如Al3Zr) 为后续加工控制材料的晶粒结构、降低合金的淬火敏感性，提高材料的强韧性作组织准备。为优化合金均匀化后弥散相粒子的分布，可采用先低温后高温的双级均匀化工艺。双级均匀化后合金中的弥散相粒子分布更加均匀、细小。为了最大程度地抑制再结晶，获得高的力学性能，必须避免均匀化后冷却时形成粗大第二相，铸锭均匀化后须以较快的速率冷却，对7050 铝合金，冷却速率需大于 0.5℃/s。
高铬球铸造工艺
