铝合金喷射成形工艺
2018-12-28 09:57:16
喷射成形是用高压惰性气体将合金液流雾化成细小熔滴,在高速气流下飞行并冷却,在尚未完全凝固前沉积成坯件的一种工艺。它具有所获材料晶粒细小、组织均匀、能够抑制宏观偏析等快速凝固技术的各种优点,又具有从合金熔炼到近终成型一步完成的优势,因而引起人们高度重视。
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。
目前已获成功的喷射成形高性能铝合金材料主要有以下几种:
(1)高强铝合金。如Al—Zn系超高强铝合金。由于Al—Zn系合金的凝固结晶范围宽,比重差异大,采用传统铸造方法生产时,易产生宏观偏析且热裂倾向大。喷射成形技术的快速凝固特性可很好解决这一问题。在发达国家已被应用于航空航天飞行器部件以及汽车发动机的连杆、轴支撑座等关键部件。
(2)高比强、高比模量铝合金。Al-Li合金具有密度小,弹性模量高等特点,是一种具有发展潜力的航空、航天用结构材料。铸锭冶金法在一定程度上限制了Al-Li合金性能潜力的充分发挥。喷射成形快速凝固技术为Al-Li合金的发展开辟了一条新的途径。
(3)低膨胀、耐磨铝合金。如过共晶Al—Si系高强耐磨铝合金。该合金具有热膨胀系数低、耐磨性好等优点,但采用传统铸造工艺时,会形成粗大的初生Si相,导致材料性能恶化。喷射成形的快速凝固特点有效地克服了这个问题。目前喷射成形Al—Si合金在发达国家已被制成轿车发动机气缸内衬套等部件。
(4)耐热铝合金。如Al—Fe—V—Si系耐热铝合金。该合金具有良好室温和高温强韧性、良好的抗蚀性,可以在150~300℃甚至更高的温度范围使用,部分替代在这一温度范围工作的钛合金和耐热钢,以减轻重量、降低成本。喷射成形工艺可以通过最少的工序直接从液态金属制取具有快速凝固组织特征、整体致密、尺寸较大的坯件,从而可以解决传统工艺的问题。
(5)铝基复合材料。将喷射成形技术与铝基复合材料制备技术结合在一起,开发出一种“喷射共成形(Sprayco-deposiion)”技术,很好地解决了增强粒子的偏析问题。
江苏豪然喷射成形合金有限公司是目前国内首家专业从事喷射成形高性能合金研发、生产和销售的高科技企业。该公司成立于2008年6月,坐落于江南历史文化名城--镇江。其产品主要应用于航空航天、国防工业等高端领域亟需的关键合金材料,主要包括铝合金、硅铝电子封装材料、合金钢等,年生产能力分别达1500 、300 、2000 吨。
该公司现有两条喷射成形铝合金生产线,可生产具有国际领先水平的高强韧、耐高温、高刚度、耐磨损铝合金,能够为客户提供喷射成形锭坯、深加工——热处理毛坯及构件产品。喷射成形合金锭坯达到Φ500×1600mm ,为客户提供各种工业规格的产品,并可以开发特种规格、特种性能的产品。
主要产品:
(1) 高强韧 7055 铝合金型材, T6 态抗拉强度 720MPa ,伸长率 10% ,已在航天、航空、重工领域得到应用,市场前景广阔。可以开发 800MPa 级铝合金满足更高需求;
(2)高刚度铝合金, T6 态抗拉强度 560MPa ,弹性模量 95GPa ,热膨胀系数低于 20ppm/K ;
(3)耐热铝合金,不进行热处理, 350 ℃ 抗拉强度 200MPa ,室温弹性模量 85GPa ;
(4)轻质高强铝合金,比重 2.55g /cm 3 ,抗拉强度 550MPa ;
(5)低热膨胀硅铝合金,热膨胀系数最低达到 7ppm/K ,导热系数大于 100W/ ( mK )。
喷射冶金
2019-01-08 09:52:35
为加速液体金属与物料的物理化学反应,用气体喷射的方法把粉末物料送入液体金属,完成冶金反应的工艺,亦称喷射冶金。该工艺广泛用于铁水予处理和钢包精炼,以达到脱硫、脱氧、成分微调、使夹杂物变性的目的。此工艺的反应速度快,物料利用率高。
喷射成形高硅铝合金产品开拓创新
2019-01-14 13:50:25
国内材料学科研究十余年的新型电子封装材料--喷射成形高硅铝合金,现已走出实验室,实现产业化。率先迈出这一步是位于重要镇江经济技术开发区的江苏豪然喷射成形合金有限公司。 高硅铝合金材料在国内实现量产,标志着国外长期以来对此类合金的技术封锁和出口限制已被打破。这也是该公司继国内实现喷射成形高性能铝合金产业化后的又一突破。 该公司董事长张豪博士及其技术团队拥有该合金材料制备工艺、技术的自主知识产权;投入生产的喷射成形产业化装备及其自动化控制系统,也由该技术团队自主研发制造,具有自主核心技术,填补了国内此类装备研制的空白。该公司的铝合金喷射成形产业化装备,已被江苏省经信委认定为全省首批首台套重大装备及关键部件。 喷射成形硅铝合金电子封装材料具有与芯片相匹配的热膨胀系数、高热传导率、低密度和高刚度的特性,主要应用领域为高端电子和精密光学器件等行业。该公司现已投产的装备可以生产含硅量27-70%、Φ300mm×1200mm的硅铝合金圆锭。以含硅量50%的合金材料与钢对比,减重2/3以上,导热性率提高两倍,热膨胀系数则相同。该合金材料已经某电子研究所使用,材料的膨胀系数、热导率、强度、气密性及密度等性能指标达到或超过国际同类产品水平,并验证了该材料的机加工、焊接、表面处理等工艺性能,可满足实际应用的需要。 运用喷射成形技术制备金属材料,在国外已有30年以上的历史,但长期以来此项技术及产品被封锁、控制。在中南大学获得材料学博士学位的张豪,投身于该技术的研究已有近20年,已经掌握了以喷射成形技术生产高性能铝合金、铝硅合金电子封装材料、高速工具钢三类新材料的核心技术和自主知识产权。该公司还制定了国内首部喷射成形铝合金企业标准,并承担着制定国家首部喷射成形铝合金材料行业标准的任务。
高性能铝合金是喷射成形工艺的开发方向
2018-12-29 09:43:03
喷射成形是用高压惰性气体将合金液流雾化成细小熔滴,在高速气流下飞行并冷却,在尚未完全凝固前沉积成坯件的一种工艺。它具有所获材料晶粒细小、组织均匀、能够抑制宏观偏析等快速凝固技术的各种优点,又具有从合金熔炼到近终成型一步完成的优势,因而引起人们高度重视。 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。 目前已获成功的喷射成形高性能铝合金材料主要有以下几种: (1)高强铝合金。如Al—Zn系超高强铝合金。由于Al—Zn系合金的凝固结晶范围宽,比重差异大,采用传统铸造方法生产时,易产生宏观偏析且热裂倾向大。喷射成形技术的快速凝固特性可很好解决这一问题。在发达国家已被应用于航空航天飞行器部件以及汽车发动机的连杆、轴支撑座等关键部件。 (2)高比强、高比模量铝合金。Al-Li合金具有密度小,弹性模量高等特点,是一种具有发展潜力的航空、航天用结构材料。铸锭冶金法在一定程度上限制了Al-Li合金性能潜力的充分发挥。喷射成形快速凝固技术为Al-Li合金的发展开辟了一条新的途径。 (3)低膨胀、耐磨铝合金。如过共晶Al—Si系高强耐磨铝合金。该合金具有热膨胀系数低、耐磨性好等优点,但采用传统铸造工艺时,会形成粗大的初生Si相,导致材料性能恶化。喷射成形的快速凝固特点有效地克服了这个问题。目前喷射成形Al—Si合金在发达国家已被制成轿车发动机气缸内衬套等部件。 (4)耐热铝合金。如Al—Fe—V—Si系耐热铝合金。该合金具有良好室温和高温强韧性、良好的抗蚀性,可以在150~300℃甚至更高的温度范围使用,部分替代在这一温度范围工作的钛合金和耐热钢,以减轻重量、降低成本。喷射成形工艺可以通过最少的工序直接从液态金属制取具有快速凝固组织特征、整体致密、尺寸较大的坯件,从而可以解决传统工艺的问题。 (5)铝基复合材料。将喷射成形技术与铝基复合材料制备技术结合在一起,开发出一种“喷射共成形(Sprayco-deposiion)”技术,很好地解决了增强粒子的偏析问题。
铝型材喷射清理法说明
2019-01-14 11:15:10
铝型材喷射清理法说明 铝型材喷射清洗法的应用广泛,由于设备复杂,工艺要求较高,为保证较好的前处理效果,必须从下几个方面加强管理: (1).注意水洗质量,工件在除油的工艺过程中,表面带有残液,若不洗净,影响产品质量。因此必须将残液从工件表面上清洗除掉称之为水洗。在工业生产中,为了节约用水,水洗用水一般是循环使用的,所以水洗将会逐渐被清洗剂所玷污。铝型材为了减轻污染程度,首先应尽量减少工件夹带清洗液污染下道工序。另外应考虑多级水洗,一般为二级水洗,有的工艺还是用纯水洗。后一级水洗用水较大玷污不超过前一级清洗工件的十分之一,这样二级清洗工件的残液浓度仅为原来浓度的,百分之一。在添加清水洗时,采用逆流补充,以节约用水。 (2).加强工艺广利,严格执行操作规程,每天检查运行状态,时刻观察工艺参数。禁止工件停滞在设备中,以免生锈。 (3).泡沫及其控制,在金属清洗中,泡沫的产生或清除对前处理工艺很重要的,一定数量的泡沫对某些处理工艺是有利的,但工业铝型材清洗剂的质量并不取决于泡沫的多少,而在往里喷射时,要求清洗剂是低泡的,否则批量生产就不能正常进行。常用的消泡方法由:加入消泡剂;采用低泡表面活性剂;控制温度;减少空气的混入等。 除油剂的配方,由于单一组的清洗剂效果差,所以工业铝型材生产上很少采用,一般采用多组分,复合型的清洗剂,因为由强碱,弱碱,聚合无机盐,表面活性剂等适当配合而成的符合清洗剂,能有地发挥各自的洗净特性,因而能显著地提高洗净效率。尤其是添加少量的表面活性剂后能成倍的提高洗净效率、工业铝型材清洗剂的配方可根据所清洗的油污种类,铝型材工件的材质,清洗方法等因此通过实验确定。
喷射成形工艺将成为先进铝合金的主要生产工艺
2018-12-27 16:26:15
喷射成形是用高压惰性气体将合金液流雾化成细小熔滴,在高速气流下飞行并冷却,在尚未完全凝固前沉积成坯件的一种工艺。它具有所获材料晶粒细小、组织均匀、能够抑制宏观偏析等快速凝固技术的各种优点,又具有从合金熔炼到近终成型一步完成的优势,因而引起人们的高度重视。
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。
目前已获成功的喷射成形高性能铝合金材料主要有以下几种:
(1)高强铝合金。如Al—Zn系超高强铝合金。由于Al—Zn系合金的凝固结晶范围宽,比重差异大,采用传统铸造方法生产时,易产生宏观偏析且热裂倾向大。喷射成形技术的快速凝固特性可很好解决这一问题。在发达国家已被应用于航空航天飞行器部件以及汽车发动机的连杆、轴支撑座等关键部件。
(2)高比强、高比模量铝合金。Al-Li合金具有密度小,弹性模量高等特点,是一种具有发展潜力的航空、航天用结构材料。铸锭冶金法在一定程度上限制了Al-Li合金性能潜力的充分发挥。喷射成形快速凝固技术为Al-Li合金的发展开辟了一条新的途径。
(3)低膨胀、耐磨铝合金。如过共晶Al—Si系高强耐磨铝合金。该合金具有热膨胀系数低、耐磨性好等优点,但采用传统铸造工艺时,会形成粗大的初生Si相,导致材料性能恶化。喷射成形的快速凝固特点有效地克服了这个问题。目前喷射成形Al—Si合金在发达国家已被制成轿车发动机气缸内衬套等部件。
(4)耐热铝合金。如Al—Fe—V—Si系耐热铝合金。该合金具有良好室温和高温强韧性、良好的抗蚀性,可以在150~300℃甚至更高的温度范围使用,部分替代在这一温度范围工作的钛合金和耐热钢,以减轻重量、降低成本。喷射成形工艺可以通过最少的工序直接从液态金属制取具有快速凝固组织特征、整体致密、尺寸较大的坯件,从而可以解决传统工艺的问题。
(5)铝基复合材料。将喷射成形技术与铝基复合材料制备技术结合在一起,开发出一种“喷射共成形(Sprayco-deposiion)”技术,很好地解决了增强粒子的偏析问题。
金属粉末喷射成型技术
2019-03-13 11:30:39
金属粉末喷发成型技能(Metal Powder Injection Molding,简称MIM)是将现代塑料喷发成形技能引进粉末冶金范畴而构成的一门新式粉末冶金近净构成形技能。其根本工艺进程是:首先将固体粉末与有机粘结剂均匀混练,经制粒后在加热塑化状态下(~150℃)用喷发成形机注入模腔内固化成形,然后用化学或热分化的办法将成形坯中的粘结剂脱除,终究经烧结细密化得到终究产品。与传统工艺比较,具有精度高、安排均匀、功用优异,出产本钱低一级特色,其产品广泛应用于电子信息工程、生物医疗器械、工作设备、轿车、机械、五金、体育器械、挂钟业、武器及航空航天等工业范畴。因而,国际上普遍认为该技能的开展将会导致零部件成形与加工技能的一场革新,被誉为“当今最抢手的零部件成形技能”和“21世纪的成形技能”。 美国加州Parmatech公司于1973年创造,八十年代初欧洲许多国家以及日本也都投入极大精力开端研讨该技能,并得到敏捷推行。特别是八十年代中期,这项技能完结工业化以来更取得日新月异的开展,每年都以惊人的速度递加。到现在为止,美国、西欧、日本等十多个国家和地区有一百多家公司从事该工艺技能的产品开发、研发与供应作业。日本在竞赛上十分活泼,并且体现杰出,许多大型株式会社均参加MIM工业的推行,这些公司包含有太平洋金属、三菱制钢、川崎制铁、神户制钢、住友矿山、精工--爱普生、大同特殊钢等。现在日本有四十多家专业从事MIM工业的公司,其MIM工业产品的供应总值早已超越欧洲并直追美国。到现在为止,全球已有百余家公司从事该项技能的产品开发、研发与供应作业,MIM技能也因而成为新式制作业中最为活泼的前沿技能范畴,被国际冶金职业的开拓性技能,代表着粉末冶金技能开展的主方向MIM技能 金属粉末喷发成型技能是集塑料成型工艺学、高分子化学、粉末冶金工艺学和金属材料学等多学科透与穿插的产品,运用模具可喷发成型坯件并经过烧结快速制作高密度、高精度、三维杂乱形状的结构零件,能够快速精确地将规划思维物化为具有必定结构、功用特性的制品,并可直接批量出产出零件,是制作技能职业一次新的革新。该工艺技能不只具有惯例粉末冶金工艺工序少、无切削或少切削、经济效益高级长处,并且克服了传统粉末冶金工艺制品、质料不均匀、机械功用低、不易成型薄壁、杂乱结构的缺点,特别适合于大批量出产小型、杂乱以及具有特殊要求的金属零件。工艺流程粘结剂→混炼→喷发成形→脱脂→烧结→后处理
粉末金属粉末 MIM工艺所用金属粉末颗粒尺度一般在0.5~20μm;从理论上讲,颗粒越细,比表面积也越大,易于成型和烧结。而传统的粉末冶金工艺则选用大于40μm的较粗的粉末。有机胶粘剂 有机胶粘剂作用是粘接金属粉末颗粒,使混合料在喷发机料筒中加热具有流变性和润滑性,也就是说带动粉末活动的载体。因而,粘接剂的挑选是整个粉末的载体。因而,粘拉挑选是整个粉末喷发成型的要害。对有机粘接剂要求: 1.用量少,用较少的粘接剂能使混合料发生较好的流变性; 2.不反响,在去除粘接剂的进程中与金属粉末不起任何化学反响; 3.易去除,在制品内不残留碳。混料 把金属粉末与有机粘接剂均匀掺混在一同,使各种质料成为喷发成型用混合料。混合料的均匀程度直接影响其活动性,因而影响喷发成型工艺参数,以致终究材料的密度及其它功用。喷发成形本步工艺进程与塑料喷发成型工艺进程在原理上是共同的,其设备条件也根本相同。在喷发成型进程中,混合料在喷发机料筒内被加热成具有流变性的塑性物料,并在恰当的喷发压力入模具中,成型出毛坯。喷发成型的毛坯的微观上应均匀共同,然后使制品在烧结进程中均匀缩短。萃取 成型毛坯在烧结前有必要去除毛坯内所含有的有机粘接剂,该进程称为萃取。萃取工艺有必要确保粘接剂从毛坯的不同部位沿着颗料之间的细小通道逐渐地排出,而不下降毛坯的强度。粘结剂的扫除速率一般遵从分散方程。烧结烧结能使多孔的脱脂毛坯缩短至密化成为具有必定安排和功用的制品。虽然制品的功用与烧结前的许多工艺要素有关,但在许多情况下,烧结工艺对终究制品的金相安排和功用有着很大、乃至决定性的影响。后处理关于尺度要求较为精细的零件,需求进行必要的后处理。这工序与惯例金属制品的热处理工序相同。MIM工艺的特色MIM工艺与其它加工工艺的比照 MIM运用的质料粉末粒径在2-15μm,而传统粉末冶金的原粉粉末粒径大多在50-100μm。MIM工艺的制品密度高,原因是运用微细粉末。MIM工艺具有传统粉末冶金工艺的长处,而形状上自由度高是传统粉末冶金所不能到达的。传统粉末冶金限于模具的强度和填充密度,形状大多为二维圆柱型。 传统的精细铸造脱燥工艺为一种制作杂乱形状产品极有用的技能,近年运用陶心辅佐能够完结狭缝、深孔穴的制品,可是碍于陶心的强度,以及铸液的活动性的约束,该工艺仍有某些技能上的困难。一般来说,此工艺制作大、中型零件较为适宜,小型而杂乱形状的零件则以MIM工艺较为适宜。比较项目制作工艺MIM工艺传统粉末冶金工艺粉末粒径(μm)2-1550-100相对密度(%)95-9880-85产品分量(g)小于或等于400克10-数百产品形状三维杂乱形状二维简略形状机械功用好坏 MIM制程和传统粉末冶金法的比较压铸工艺用在铝和锌合金等熔点低、铸液活动性杰出的材料。此工艺的产品因材料的约束,其强度、耐磨性、耐蚀性均有极限。MIM工艺能够加工的原材料较多。 精细铸造工艺,虽然在近年来其产品的精度和杂乱度均前进,但仍比不上脱蜡工艺和MIM工艺,粉末铸造是一项重要的开展,已适用于连杆的量产制作。可是一般来说,铸造的工程中热处理的本钱和模具的寿数仍是有问题,仍待进一步处理。 传统机械加工法、近来靠自动化而进步其加工能力,在作用和精度上有极大的前进,可是根本的程序上仍脱不开逐渐加工(车削、刨、铣、磨、钻孔、抛光等)来完结零件形状的办法。机械加工办法的加工精度远优于其他加工办法,可是因为材料的有用运用率低,且其形状的完结受限于设备与刀具、有些零件无法用机械加工完结。相反,MIM能够有用运用材料,不受约束,关于小型、高难度形状的精细零件的制作,MIM工艺比较机械加工而言,其本钱较低且功率高,具有很强的竞赛力。 MIM技能并非与传统加工办法竞赛,而是补偿传统加工办法在技能上的缺乏或无法制作的缺点。MIM技能能够在传统加工办法制作的零件范畴上发挥其专长。MIM工艺在零部件制作方面所具有的技能优势可成型高度杂乱结构的结构零件 喷发成型工艺技能运用喷发机喷发成型产品毛坯,确保物料充沛充溢模具型腔,也就确保了零件高杂乱结构的完结。以往在传统加工技能中先作成单个元件再组组成组件的办法,在运用MIM技能时能够考虑整组成完好的单一零件,大大削减过程、简化加工程序。MIM和其他金属加工法的比较制品尺度精度高,不用进行二次加工或只需少数精加工 喷发成型工艺可直接成型薄壁、杂乱结构件,制品形状已挨近终究产品要求,零件尺度公役一般保持在±0.1-±0.3左右。特别关于下降难于进行机械加工的硬质合金的加工本钱,削减宝贵金属所加工丢失特别具有重要意义。制品微观安排均匀、密度高、功用好 在限制进程中因为模壁与粉末以及粉末与粉末之间的摩擦力,使得限制压力散布十分不均匀,也就导致了限制毛坯在微观安排上的不均匀,这样就会形成限制粉末冶金件在烧结进程中缩短不均匀,因而不得不下降烧结温度以削减这种效应,然后使制品孔隙度大、材料细密性差、密度低,严重影响制品的机械功用。反之喷发成型工艺是一种流体成型工艺,粘接剂的存在确保了粉末的均匀排布然后可消除毛坯微观安排上的不均匀,进而使烧结制品密度可到达其材料的理论密度。一般情况下限制产品的密度最高只能到达理论密度的85%。制品高的细密性可使强度添加、耐性加强,延展性、导电导热性得到改进、磁功用前进。功率高,易于完结大批量和规模化出产MIM技能运用的金属模具,其寿数和工程塑料喷发成型具模具适当。因为运用金属模具,MIM适合于零件的大量出产。因为运用喷发机成型产品毛坯,极大地前进了出产功率,下降了出产本钱,并且喷发成型产品的共同性、重复性好,然后为大批量和规模化工业出产供给了确保。适用材料规模宽,应用范畴宽广(铁基,低合金,高速钢,不锈钢,克阀合金,硬质合金) 可用于喷发成型的材料十分广泛,原则上任何可高温浇结的粉末材料均可由MIM工艺形成零件,包含了传统制作工艺中的难加工材料和高熔点材料。此外,MIM也能够依据用户的要求进行材料配方研讨,制作恣意组合的合金材料,将复合材料成型为零件。喷发成型制品的应用范畴已广泛国民经济各范畴,具有宽广的市场前景。 喷发成型制品的功用与本钱分析 MIM工艺选用微米级细粉末,既能加快烧结缩短,有助于前进材料的力学功用,延伸材料的疲惫寿数,又能改进耐、抗应力腐蚀及磁功用。 MIM技能的应用范畴包含: 1.计算机及其辅佐设备:如打印机零件、磁芯、撞针轴销、驱动零件 2.东西:如钻头、刀头、喷嘴、钻、螺旋铣刀、冲头、套筒、扳手、电工东西,手东西等 3.家用用具:如表壳、表链、电动牙刷、剪刀、电扇、高尔夫球头、珠宝链环、圆珠笔卡箍、刃具刀头号零部件
4.医疗机械用零件:如牙矫形架、剪刀、镊子 5.军用零件:尾翼、支零件、弹头、药型罩、引信誉零件 6.电器用零件:电子封装,微型马达、电子零件、传感器材 7.机械用零件:如松棉机、纺织机、卷边机、工作机械等; 8.轿车船只用零件:如离合器内环、拔叉套、分配器套、汽门导管、同步毂、安全气囊件等
工业铝型材喷射清洗的应用及管理
2019-01-02 09:41:17
工业铝型材喷射清洗法的应用广泛,由于设备复杂,工艺要求较高,为保证最好的前处理效果,必须从下几个方面加强管理:
1.加强工艺广利,严格执行操作规程,每天检查运行状态,时刻观察工艺参数。禁止工件停滞在设备中,以免生锈。
2.注意水洗质量,工件在除油的工艺过程中,表面带有残液,若不洗净,影响产品质量。因此必须将残液从工件表面上清洗除掉称之为水洗。在工业生产中,为了节约用水,水洗用水一般是循环使用的,所以水洗将会逐渐被清洗剂所玷污。铝型材为了减轻污染程度,首先应尽量减少工件夹带清洗液污染下道工序。另外应考虑多级水洗,一般为二级水洗,有的工艺还是用纯水洗。后一级水洗用水最大玷污不超过前一级清洗工件的十分之一,这样二级清洗工件的残液浓度仅为原来浓度的,百分之一。在添加清水洗时,采用逆流补充,以节约用水。
3.泡沫及其控制,在金属清洗中,泡沫的产生或清除对前处理工艺很重要的,一定数量的泡沫对某些处理工艺是有利的,但工业铝型材清洗剂的质量并不取决于泡沫的多少,而在往里喷射时,要求清洗剂是低泡的,否则批量生产就不能正常进行。常用的消泡方法由:加入消泡剂;采用低泡表面活性剂;控制温度;减少空气的混入等。
除油剂的配方,由于单一组的清洗剂效果差,所以工业铝型材生产上很少采用,一般采用多组分,复合型的清洗剂,因为由强碱,弱碱,聚合无机盐,表面活性剂等适当配合而成的符合清洗剂,能有地发挥各自的洗净特性,因而能显著地提高洗净效率。尤其是添加少量的表面活性剂后能成倍的提高洗净效率、工业铝型材清洗剂的配方可根据所清洗的油污种类,铝型材工件的材质,清洗方法等因此通过实验确定。
铝合金
2017-12-27 11:04:39
铝合金通常使用铜、锌、锰、硅、镁等合金元素,20世纪初由德国人Alfred Wilm发明,对飞机发展帮助极大,一次大战后德国铝合金成分被列为
国家机密
。跟普通的碳钢相比有更轻及耐腐蚀的性能,但抗腐蚀性不如纯铝。在干净、干燥的环境下铝合金的表面会形成保护的氧化层。造成电偶腐蚀(Galvanic corrosion)加速的情况有:铝合金与不銹钢接触的情况、其他金属的腐蚀电位比铝合金低或是在潮湿的环境下。如果铝和不銹钢要一同使用必须在有water-containing systems或是户外安装两金属间电子或电解隔离。铝合金的成分需要向美国铝业协会(Aluminium Association,AA)注册。许多组织公布更具体制造铝合金的标准,包括美国汽车工程协会(Society of Automotive Engineers,SAE)特别是航空标准,还有美国材料试验协会(American Society for Testing and Materials,ASTM)。铝合金是工业中应用最广泛的一类有色金属结构材料,在航空、航天、汽车、机械制造、船舶 铝合金及化学工业中已大量应用。随着近年来科学技术以及工业经济的飞速发展,对铝合金焊接结构件的需求日益增多,使铝合金的焊接性研究也随之深入。铝合金的广泛应用促进了铝合金焊接技术的发展,同时焊接技术的发展又拓展了铝合金的应用领域,因此铝合金的焊接技术正成为研究的热点之一。 纯铝的密度小(ρ=2.7g/cm3),大约是铁的 1/3,熔点低(660℃),铝是面心立方结构,故具有很高的塑性(δ:32~40%,ψ:70~90%),易于加工,可制成各种型材、板材。抗腐蚀性能好;但是纯铝的强度很低,退火状态 σb 值约为8kgf/mm2,故不宜作结构材料。通过长期的生产实践和科学实验,人们逐渐以加入合金元素及运用热处理等方法来强化铝,这就得到了一系列的铝合金。添加一定元素形成的合金在保持纯铝质轻等优点的同时还能具有较高的强度,σb 值分别可达 24~60kgf/mm2。这样使得其“比强度”(强度与比重的比值 σb/ρ)胜过很多合金钢,成为理想的结构材料,广泛用于机械制造、运输机械、动力机械及航空工业等方面,飞机的机身、蒙皮、压气机等常以铝合金制造,以减轻自重。采用铝合金代替钢板材料的焊接,结构重量可减轻50%以上。
铝合金知识
2018-12-27 11:13:36
铝合金化学成分: 硅 镁 铁 铜 锰 锌 铬 钛 其它
铝合金分两大类:一为铸造铝合金,有铝硅系、铝铜系、铝镁系、铝锌系合金。二为变形铝合金,其中又分为两类:热处理不强化型铝合金,有铝锰系、铝镁系合金;热处理强化型铝合金,有铝镁硅系、铝铜镁系、铝铜镁锌系等。
铝合金电镀
2017-06-06 17:50:10
铝合金是工业中应用最广泛的一类
有色金属
结构材料,在航空、航天、汽车、机械制造、船舶及化学工业中已大量应用。随着近年来科学技术以及工业经济的飞速发展,对铝合金焊接结构件的需求日益增多,使铝合金的焊接性研究也随之深入。铝合金的广泛应用促进了铝合金焊接技术的发展,同时焊接技术的发展又拓展了铝合金的应用领域,因此铝合金的焊接技术正成为研究的热点之一。铝合金密度低,但强度比较高,接近或超过优质钢,塑性好,可加工成各种型材,具有优良的导电性、导热性和抗蚀性,工业上广泛使用,使用量仅次于钢。铝合金电镀工艺:铝合金压铸件毛坯→毛坯检验→机械抛光→汽油或三氯乙烯除油→凉干→上夹具→化学除油及碱腐蚀→温水清洗→冷水洗→流水中清洗→酸蚀→水洗→流水中清洗→浸H·S·F溶液→水洗→流水清洗→镀光亮镍(最好带电入槽)→水洗→流水中清洗→5%H2SO4溶液中活化→水洗→流水中清洗→镀枪黑色→水洗→流水中清洗→化学钝化→水洗→流水中清洗→烘干(5~10分钟)→下夹具→检验→浸漆或喷漆。国内枪黑色电镀工艺大都是锡镍合金镀层,也有锡钴合金镀层。其镀液有3种类型:氟化物型、氰化物型、焦磷酸盐型,从环保安全考虑,我们选择焦磷酸盐型枪黑色电镀工艺。铝合金电镀的镀后处理:铝合金压铸件枪黑色电镀后,必须立即水洗,并钝化、烘干。钝化能提高镀层抗蚀能力,在烘箱中烘干的过程就是镀层坚膜的过程。
6063铝合金
2017-06-06 17:50:11
6063铝合金的融化温度是655度以上,6063铝型材挤压温度是棒温490-510,挤压筒420-450,一般来说,每个挤型材的温度设计都不一样的,但大概都是在这个范围:模温470-490,根据自身的状况来设定。 6063铝主要合金元素为镁与硅,具有极佳的加工性能、优良的可焊接性、挤出性及电镀性、良好的抗腐蚀性、韧性,易于抛光、上色膜,阳极氧化效果优良,是典型的挤压合金。 6063铝合金型材以其良好的塑性、适中的热处理强度、良好的焊接性能以及阳极氧化处理后,表面华丽的色泽等诸多优点而被广泛应用于建筑型材、灌溉管材、供车辆、台架、家具、升降机、栅栏等用的管、棒、型材。 6063铝合金的国家标准:GB/T 3191-1998。属于Al-Mg-Si系合金,使用范围广泛,特别是建筑业离不开此合金,是最有前途的合金。耐蚀性好,焊接性优良,冷加工性较好,并具有中等强度。 6063铝合金性能: 抗拉强度 σb (MPa):130~230 6063的极限抗拉强度为124 MPa 受拉屈服强度 55.2 MPa 延伸率25.0 % 弹性系数68.9 GPa 弯曲极限强度228 MPa Bearing Yield Strength 103 MPa 泊松比0.330 疲劳强度 62.1 MPa 固溶温度是:520℃[4] 退火温度为:415℃×(2-3)h以28℃/h降温速度从415℃冷至260℃ 熔化温度:615~655℃ 比热容:900 6063铝合
金属
低合金化的Al-Mg-Si系高塑性合金。具有诸多可贵特点: 1.热处理强化,冲击韧性高,对缺可不敏感。 2.有极好的热塑性,可以高速挤压成结构复杂.薄壁.中空的各种型材或锻造成结构复杂的锻件,淬火温度范围宽,淬火敏感性低,挤压和锻造脱模后,只要温度高于淬火温度。即可用喷水或穿水的方法淬火。薄壁件(6<3mm)还可以实行风淬。 3.焊接性能和耐蚀性优良,无应力腐蚀开裂倾向,在热处理可强化型铝合金中,Al-Mg-Si系合金是唯一没有发现应力腐蚀开裂现象的合金。4.加工后表面十分光洁,且容易阳极氧化和着色。其缺点是淬火后若在室温停放一段时间在时效,会对强度带来不利影响(停放效应)。 6063铝合金广泛用于建筑铝门窗、幕墙的框架,为了保证门窗、幕墙具有高的抗风压性能、装配性能、耐蚀性能和装饰性能,对铝合金型材综合性能的要求远远高于工业型材标准。 在国家标准GB/T3190中规定的6063铝合金成分范围内,对化学成分的取值不同,会得到不同的材质特性,当化学成分的范围很大时,其性能差异会在很大范围内波动,以致型材的综合性能会无法控制。因此,优选6063铝合金的化学成分成为生产优质铝合金建筑型材的最重要的一环。 合金元素的作用及其对性能的影响 6063铝合金是AL-Mg-Si系中具有中等强度的可热处理强化合金,Mg和Si是主要合金元素,优选化学成分的主要工作是确定Mg和Si的百分含量。
5083铝合金
2017-06-06 17:50:11
5083铝合
金属
于Al-Mg-Si系合金。 5083铝合金耐蚀性好,焊接性优良,冷加工性较好,并具有中等强度。5083的主要合金元素为镁,具有良好的成形加工性能、抗蚀性、焊接性,中等强度,用于制造飞机油箱、油管、以及交通车辆、船舶的钣金件,仪表、街灯支架与铆钉、五金制品、电器外壳等。 AL-Mn系合金,是应用最广的一种防锈铝,这种合金的强度高,特别是具有抗疲劳强度:塑性与耐腐蚀性高,不能热处理强化,,在半冷作硬化时塑性尚好,冷作硬化时塑性低,耐腐蚀好,焊接性良好,可切削性能不良,可抛光。用途主要用于要求高的可塑性和良好的焊接性,在液体或气体介质中工作的低载荷零件,如邮箱,汽油或润滑油导管,各种液体容器和其他用深拉制作的小负荷零件:线材用来做铆钉。 美国铝业协会(AA)对变形铝及铝合金的牌号表示方法,既四位数字代号表示方法,早在1957被接纳为美国国家标准(ANSIH35.1),美国主要的铝材生产企业逐渐都采用这种牌号表示方法,以后,美国军用标准(MIL),美国汽车工程师协会(SAE),美国材料与试验协会(ASTM)等都相继采用,还在推广到其他国家。1970年又以AA标准的这套四位数字代号为基础,产生了变形铝及铝合金的国际四位数字体系牌号,简称为IDS。由此,AA标准的变形铝及铝合金部分也成为国际性标准。 5083铝合金的使用范围广泛,特别是建筑业,是最有前途的合金。
3003铝合金
2017-06-06 17:50:10
3003铝合金是应用最广的一种防锈铝 3003铝合金力学性能: 抗拉强度 σb (MPa) ) 140-180 条件屈服强度 σ0.2 (MPa) )≥115 试样尺寸:所有壁厚 注:管材室温纵向力学性能 3003铝合金主要特征及应用范围:为AL-Mn系合金,这种合金的强度不高(稍高于工业纯铝),不能热处理强化,故采用冷加工方法来提高它的力学性能:在退火状态有很高的塑性,在半冷作硬化时塑性尚好,冷作硬化时塑性低,耐腐蚀好,焊接性良好,可切削性能不良。用途主要用于要求高的可塑性和良好的焊接性,在液体或气体介质中工作的低载荷零件,如油箱,汽油或润滑油导管,各种液体容器和其他用深拉制作的小负荷零件:线材用来做铆钉。 3003铝合金成分主要是铝和锰。具体的: 硅Si:0.60 铁Fe: 0.70 铜Cu:0.05-0.20 锰Mn:1.0-1.5 锌Zn:0..10 铝Al:余量 铝的密度很小,仅为2.7 g/cm,虽然它比较软,但可制成各种铝合金,如硬铝、超硬铝、防锈铝、铸铝等。这些铝合金广泛应用于飞机、汽车、火车、船舶等制造工业。此外,宇宙火箭、航天飞机、人造卫星也使用大量的铝及其铝合金。例如,一架超音速飞机约由70%的铝及其铝合金构成。船舶建造中也大量使用铝,一艘大型客船的用铝量常达几千吨。 铝的导电性仅次于银、铜,虽然它的导电率只有铜的2/3,但密度只有铜的1/3,所以输送同量的电,铝线的质量只有铜线的一半。铝表面的氧化膜不仅有耐腐蚀的能力,而且有一定的绝缘性,所以铝在电器制造工业、电线电缆工业和无线电工业中有广泛的用途。 3003铝合金常应用在外包装,机械部件,冰箱,空调通风管道等潮湿环境下,该产品具有良好的防锈能力。 3003铝合金的国家标准(GB/T 3880-2006),适用于铝合金板带材料的统一标准。
2024铝合金
2017-06-06 17:50:11
2024铝合金的密度为2.73 g/cm3; (0.098 lb/in3)。 2024,国内通常叫做2A12,相当于LY12,通用的板材标准为AMS-QQ-A-250/4(非包铝);AMS-QQ-A- 2024铝合金250/5(包铝),2024的合金元素为铜,被称为硬铝,具有很高的强度和良好的切削加工性能,但耐腐蚀性较差。广泛应用于飞机结构(蒙皮、骨架、肋梁、隔框等)、铆钉、导弹构件、卡车轮毂、螺旋桨元件及其他各种结构件,为Al-Cu-Mg系。 2024铝为铝-铜-镁系中的典型硬 铝合金,其成份比较合理,综合性能较好。很多国家都生产这个合金,是硬铝中用量最大的。温度高于125°C,2024合金的强度比7075合金的还高。热状态、退火和新淬火状态下成形性能都比较好,热处理强化效果显著,但热处理工艺要求严格。抗蚀性较差,但用纯铝包覆可以得到有效保护;焊接时易产生裂纹,但采用特殊工艺可以焊接,也可以铆接。广泛用于飞机结构、铆钉、卡车轮毂、螺旋桨元件及其他种种结构件。 2024铝合金由于有高强度和好疲劳强度,被广泛应用在航空器结构上,尤其是机翼与机身结构下的受到张力的地方。 2024铝的特点是:强度高,有一定的耐热性,可用作150°C以下的工作零件。 2024铝合金的热处理工艺:状态、退火和新淬火状态下成形性能都比较好,热处理强化效果显著,但热处理工艺要求严格。抗蚀性较差,但用纯铝包覆可以得到有效保护;焊接时易产生裂纹,但采用特殊工艺可以焊接,也可以铆接。
6061铝合金
2017-06-06 17:50:10
6061铝合
金属
于Al-Mg-Si系合金,中等强度,具有良好的塑性和优良的耐蚀性。特别是无应力腐蚀开裂倾向,其焊接性优良,耐蚀性及冷加工性好,是一种使用范围广.很有前途的合金。可阳极氧化着色,也可涂漆上珐琅,适应作建筑装饰材料。其含有少量Cu,因而强度高于6063的,但淬火敏感性也比6063高,挤压之后不能实现风淬,需要重新固溶处理和淬火时效,才能获得较高的强度。 6061铝合金的主要合金元素是镁与硅,并形成Mg2Si相。若含有一定量的锰与铬,可以中和铁的坏作用;有时还添加少量的铜或锌,以提高合金的强度,而又不使其抗蚀性有明显降低;导电材料中还有少量的铜,以抵销钛及铁对导电性的不良影响;锆或钛能细化晶粒与控制再结晶组织;为了改善可切削性能,可加入铅与铋。在Mg2Si固溶于铝中,使合金有人工时效硬化功能。6061铝合金中的主要合金元素为镁与硅,具有中等强度、良好的抗腐蚀性、可焊接性,氧化效果较好。 美铝6061-T651是6系合金的主要合金,是经热处理预拉伸工艺的高品质铝合金产品;美铝6061具有加工性能极佳、良好的抗腐蚀性、韧性高及加工后不变形、上色膜容易、氧化效果极佳等优良特点。 主要用途:广泛应用于要求有一定强度和抗蚀性高的各种工业结构件,如制造卡车、塔式建筑、船舶、电车、铁道车辆。 代表用途包括航天固定装置、电器固定装置、通讯领域,也广泛应用于自动化机械零件、精密加工、模具制造、电子及精密仪器、SMT、PC板焊锡载具等等。 6061铝合金的热处理工艺是1)_快速退火:加热温度350~410℃;随材料有效厚度的不同,保温时间在30~120min之间;空气或水冷。2)高温退火:加热温度350~500℃;成品厚度≥6mm时,保温时间为10~30min、<6mm时,热透为止;空气冷。3)低温退火:加热温度150~250℃;保温时间为2~3h;空气或水冷。
铝合金加工
2017-06-06 17:50:10
铝合金的加工工艺,硅对硬质合金有腐蚀作用。虽然一般将超过12%Si的铝合金称为高硅铝合金,推荐使用金刚石刀具,但这不是绝对的,硅含量逐渐增多对刀具的破坏力也逐渐加大。因此有些厂商在硅含量超过8%时就推荐使用金刚石刀具。 硅含量在8%-12%之间的铝合金是一个过渡区间,既可以使用普通硬质合金,也可以使用金刚石刀具。但使用硬质合金应使用经PVD(物理镀层)方法、不含铝元素的、膜层厚度较小的刀具。因为PVD方法和小的膜层厚度使刀具保持较锋利的切削刃成为可能(否则为避免膜层在刃口处异常长大需要对刃口进行足够的钝化,切铝合金就会不够锋利),而膜层材料含铝可能使刀片膜层与工件材料发生亲合作用而破坏膜层与刀具基体的结合。因为目前的超硬镀层多为铝、氮、钛三者的化合物,可能会因硬质合金基体随膜层剥落时少量剥落造成崩刃。 铝合金是工业中应用最广泛的一类
有色金属
结构材料,在航空、航天、汽车、机械制造、船舶及化学工业中已大量应用。随着近年来科学技术以及工业经济的飞速发展,对铝合金焊接结构件的需求日益增多,使铝合金的焊接性研究也随之深入。铝合金的广泛应用促进了铝合金焊接技术的发展,同时焊接技术的发展又拓展了铝合金的应用领域,因此铝合金的焊接技术正成为研究的热点之一。 纯铝的密度小(ρ=2.7g/m3),大约是铁的 1/3,熔点低(660℃),铝是面心立方结构,故具有很高的塑性(δ:32~40%,ψ:70~90%),易于加工,可制成各种型材、板材。抗腐蚀性能好;但是纯铝的强度很低,退火状态 σb 值约为8kgf/mm2,故不宜作结构材料。通过长期的生产实践和科学实验,人们逐渐以加入合金元素及运用热处理等方法来强化铝,这就得到了一系列的铝合金。 添加一定元素形成的合金在保持纯铝质轻等优点的同时还能具有较高的强度,σb 值分别可达 24~60kgf/mm2。这样使得其“比强度”(强度与比重的比值 σb/ρ)胜过很多合金钢,成为理想的结构材料,广泛用于机械制造、运输机械、动力机械及航空工业等方面,飞机的机身、蒙皮、压气机等常以铝合金制造,以减轻自重。采用铝合金代替钢板材料的焊接,结构重量可减轻50%以上。 更多有关铝合金加工请详见于上海
有色
网
稀土铝合金
2017-06-06 17:50:03
稀土铝合金稀土铝合金是在铝合金中加入微量稀土元素,可以显著改善铝合金的金相组织,细化晶粒,去除铝合金中气体和有害杂质,减少铝合金的裂纹源,从而提高铝合金的强度,改善加工性能,还能改善铝合金的耐热性、可塑性及可锻性,提高硬度、增加强度和韧性。稀土元素的加入使得稀土铝合金成为一种性能优良、用途广泛的新型材料,目前稀土铝合金的
产量
已近全国铝
产量
的1/4。稀土元素在铝合金中的作用稀土元素非常活泼,极易与气体(如氢)、非
金属(如硫)及
金属
作用,生成相应的稳定化合物。稀土元素的原子半径大于常见的
金属
如铅、镁等,在这些
金属
中的固溶度极低,几乎不能形成固溶体。一般认为,稀土元素加入到铝合金中可起到微合金化的作用;此外,它与氢等气体和许多非
金属
有较强的亲和力,能生成熔点高的化合物,故它有一定的除氢、精炼、净化作用;同时,稀土元素化学活性极强,它可以在长大的晶粒界面上选择性地吸附,阻碍晶粒的生长,结果导致晶粒细化,有变质的作用。稀土铝合金的应用由于稀土独特的物理、化学性质开发出了众多的含稀土的合金材料,不但大量用于军事工业、农业、轻工业、手工业和交通运输业,也广泛用作建筑材料、家庭生活用具和体育用品等。稀土铝合金能大大提高合金的强度、硬度、韧性,还会使表面氧化膜结构发生变化,从而使产品表面光亮、美观,提高产品的耐腐蚀性能。目前我国在民用铝制品工业中已用来制造洗衣机内缸等。以上是稀土铝合金介绍,更多信息请详见上海
有色金属
网。
铝合金价
2017-06-06 17:49:52
铝合金价的关注源于它的需求,铝合金的需求在目前而言还是非常巨大的。是由于它的性质可用于多种情况下。且发展迅速。铝合金密度低,但强度比较高,接近或超过优质钢,塑性好,可加工成各种型材,具有优良的导电性、导热性和抗蚀性,工业上广泛使用,使用量仅次于钢。铝合金分两大类:铸造铝合金,在铸态下使用;变形铝合金,能承受压力加工,。可加工成各种形态、规格的铝合金材。主要用于制造航空器材、建筑用门窗等。铝合金是工业中应用最广泛的一类有色金属结构材料,在航空、航天、汽车、机械制造、船舶及化学工业中已大量应用。随着近年来科学技术以及工业经济的飞速发展,对铝合金焊接结构件的需求日益增多,使铝合金的焊接性研究也随之深入。铝合金的广泛应用促进了铝合金焊接技术的发展,同时焊接技术的发展又拓展了铝合金的应用领域,因此铝合金的焊接技术正成为研究的热点之一。纯铝分冶炼品和压力加工品两类,前者以化学成份Al表示,后者用汉语拼音LU(铝、工业用的)表示。铝和铝合金经加工成一定形状的材料统称铝材,包括板材、带材、箔材、管材、棒材、线材、型材等。更多铝合金价格的查询可登陆上海有色网的铝专区!
稀土铝合金
2017-06-02 16:38:42
稀土
铝合金[有色商机
:
铝合金锭]RE containing aluminium alloy指含稀土
金属
的铝合金,主要是指Al-RE系合金。工业Al-RE系合金主要是含有4.4%~5%稀土的铸造铝合金,如Al-RE-Cu-Si-Mn-Ni-Mg合金,含有多种过渡元素,成分、组织复杂。工作温度可达400℃,是广泛使用的热强性最好的铸造铝合金。室温力学性能低,铸造工艺性能良好,可用于砂型、金属型铸造,生产形状复杂的高温下长期工作的零件,如发动机附机壳体、阀门等。 在铝合金中加入微量稀土元素,可以显著改善铝合金的金相组织,细化晶粒,去除铝合金中气体和有害杂质,减少铝合金的裂纹源,从而提高铝合金的强度,改善加工性能,还能改善铝合金的耐热性、可塑性及可锻性,提高硬度、增加强度和韧性。稀土元素的加入使得稀土铝合金成为一种性能优良、用途广泛的新型材料,目前稀土铝合金的产量已近全国铝产量的1/4。稀土元素非常活泼,极易与气体(如氢)、非金属 (如硫)及金属作用,生成相应的稳定化合物。稀土元素的原子半径大于常见的金属如铅、镁等,在这些金属中的固溶度极低,几乎不能形成固溶体。一般认为,稀土元素加入到铝合金中可起到微合金化的作用;此外,它与氢等气体和许多非金属有较强的亲和力,能生成熔点高的化合物,故它有一定的除氢、精炼、净化作用;同时,稀土元素化学活性极强,它可以在长大的晶粒界面上选择性地吸附,阻碍晶粒的生长,结果导致晶粒细化,有变质的作用。以下就这3方面的作用详细介绍。1.精炼、净化作用稀土元素的脱氧能力比强脱氧剂Al、Mg、Ti等强,微量稀土就能使〔O〕脱到<lppm(即<10-4%)。稀土的脱硫能力也相当强,可以生成RES或RE2S3,生成物主要取决于稀土与硫的活度或溶解度。稀土元素在金属液中还可以与氧和硫同时发生反应生成RE2O2S型硫化物。稀土元素还能与P、Sn、As等低熔点金属元素化合,生成REP、RESn、REAs等化合物。这些稀土化合物都具有熔点高、比重轻,当它们的熔点高于金属冶炼温度时,能上浮一部分成渣,它们微小的质点则成为铝结晶过程的异质晶核,而留在固态金属内的部分则能降低其危害性。稀土对氢的的吸附力特别大,能大量吸附和溶解氢,稀土与氢的化合物熔点较高,并且弥散分布于铝液中,以化合物形成的氢不会聚集形成气泡,大大降低铝的含氢量和针孔率。2.变质作用变质处理是指在金属及合金中加入少量或微量的变质剂,用以改变合金的结晶条件,使其组织和性能得到改善的过程。变质剂又称晶粒细化剂或孕育剂。稀土元素的原子半径为0.174 ~0.204mm,大于铝原子半径(0.143mm)。稀土元素比较活泼,它熔于铝液中,极易填补合金相的表面缺陷,从而降低新旧两相界面上的表面张力,使得晶核生长的速度增大,同时还在晶粒与合金液之间形成表面活性膜,阻止生成的晶粒长大,使合金的组织细化。此外,铝与稀土形成的化合物在金属液结晶时作为外来的结晶晶核,因晶核数的大量增加而使合金的组织细化。研究表明:稀土对铝合金具有良好的变质效果。例如,合金化的7005铝合金铸锭本身就呈十分细小的组织。同时值得一提的是,稀土的变质作用具有长效及重熔稳定性的特点,比用钠(Na)、锶(Sr)等变质剂具有明显优点。稀土的变质作用只受共晶硅变化的影响。?3.合金化作用? 稀土在铝合金中的强化作用主要有细晶强化、有限固溶强化和稀土化合物的第二相强化等。当稀土加入量不同时,稀土在铝合金中主要以三种形式存在:固熔在基体α(Al)中;偏聚在相界、晶界和枝晶界;固熔在化合物中或以化合物形式存在。当稀土含量较低时(低于0.1%),稀土主要以前两种形式分布。第一种形式起到了有限固溶强化的作用,第二种形式增加了变形阻力,促进位错增殖,使强度提高。加入稀土后合金的铸态组织中合金晶粒明显减少,二次枝晶间距有可能细化,稀土与Al、Mg、Si等元素形成的金属间化合物呈球状和短棒状分布在晶界或界内,组织中有大量位错分布。当稀土含量大于0.3%?,后一种存在形式开始占主导地位。这时,稀土与合金中的其他元素开始形成许多含稀土元素的新相,同时使第二相的形状、尺寸发生变化,可能使得第二相从长条状等形状转变成短棒状粒子出现,粒子的尺寸也变得比较细小,且呈弥散分布。大部分含稀土元素的第二相都出现了粒子化、球化和细化的特征,这种变化在一定程度上都强化了铝合金。?铝合金加入稀土元素后性能的变化随着稀土元素加入量的增加,铝合金的强度、塑性均有所提高。这主要得益于稀土元素对合金组织的改善以及弥散的稀土化合物强烈的沉淀强化效应等。添加稀土元素可以导致合金断裂过程中裂纹萌生位置与扩展途径发生改变,有利于合金的韧化。同时铝合金中随稀土含量的增加,抗拉强度、硬度提高,而延伸率略有下降。由此可见,伴随稀土的加入,合金的机械性能大有改善。稀土元素的加入也可以改善铝合金的铸造性能。这是因为铁是铝合金中非常有害的杂质,万分之几的Fe就能形成Al+FeAl3的
如何做好工业铝型材喷射的清洗
2018-12-29 16:57:13
工业铝型材喷射清洗法的应用广泛,由于设备复杂,工艺要求较高,清洗效果布佳,那么如何做好工业铝型材喷射的清洗呢:
1、加强工艺广利,严格执行操作规程。
每天检查运行状态,时刻观察工艺参数。禁止工件停滞在设备中,以免生锈。
2、注意水洗质量。
铝型材为了减轻污染程度,首先应尽量减少工件夹带清洗液污染下道工序。另外应考虑多级水洗,一般为二级水洗,有的工艺还是用纯水洗。后一级水洗用水最大玷污不超过前一级清洗工件的十分之一,这样二级洗工件的残液浓度仅为原来浓度的,百分之一。在添加清水洗时,采用逆流补充,以节约用水。
3、泡沫及其控制。
在金属清洗中,泡沫的产生或清除对前处理工艺很重要的,一定数量的泡沫对某些处理工艺是有利的,但工业铝型材清洗剂的质量并不取决于泡沫的多少,而在往里喷射时,要求清洗剂是低泡的,否则批量生产就不能正常进行。
4、除油剂的配方。
由于单一组的清洗剂效果差,所以工业铝型材生产上一般采用多组分,复合型的清洗剂,因为由强碱,弱碱,聚合无机盐,表面活性剂等适当配合而成的符合清洗剂,能有地发挥各自的洗净特性,因而能显著地提高洗净效率。
工业铝型材清洗喷射的过程控制
2018-12-26 09:46:08
工业铝型材喷射清洗法的应用广泛,由于设备复杂,工艺要求较高,为保证最好的前处理效果,必须从下几个方面着手控制。
1. 首先必须加强工艺广利
严格执行操作规程。每天派专员检查运行状态,时刻观察工艺参数。禁止将工件停滞在设备中,以免生锈。
2. 再次控制泡沫量
在金属清洗中,泡沫的产生或清除对前处理工艺很重要的,一定数量的泡沫对某些处理工艺是有利的。常用的消泡方法由:加入消泡剂;采用低泡表面活性剂;控制温度;减少空气的混入等。但工业铝型材清洗剂的质量并不取决于泡沫的多少,而在往里喷射时,要求清洗剂是低泡的,否则批量生产就不能正常进行。
3. 其次注意水洗质量
工件在除油的工艺过程中,表面带有残液,若不洗净,影响产品质量。因此必须将残液从工件表面上清洗除掉称之为水洗。在工业生产中,为了节约用水,水洗用水一般是循环使用的,所以水洗将会逐渐被清洗剂所玷污。铝型材为了减轻污染程度,首先应尽量减少工件夹带清洗液污染下道工序。另外应考虑多级水洗,一般为二级水洗,有的工艺还是用纯水洗。后一级水洗用水最大玷污不超过前一级清洗工件的十分之一,这样二级清洗工件的残液浓度仅为原来浓度的,百分之一。在添加清水洗时,采用逆流补充,以节约用水。
5086铝合金
2019-02-28 11:46:07
铝镁合金还有铝锰合金统称为防锈铝,由于两者中间的合金成分都有添加他们防腐功能,铝锰合金代表是3003,3004,3105,铝镁合金依据镁合金的含量的凹凸依次为5005 5252 5251 5050 5052 5754 5083 5056 5086等等。5086铝板典型用处:用于需求有高的抗腐蚀性、杰出的可焊接性和中等强度的场合,比如船只、轿车和飞机板可焊接件;需求严厉防火的压力容器、制冷设备、电视塔、装探设备、交通运输设备、零件、装甲等。
5086铝板供货状况:O、H112、H116、H111、H321、H32,H36,H38
稀土铝合金
2017-06-06 17:50:11
稀土铝合金 RE containing aluminium alloy 泛指含稀土
金属
的铝合金,主要指Al-RE系合金。工业Al-RE系合金主要是含有4.4%~5%稀土的铸造铝合金,如Al-RE-Cu-Si-Mn-Ni-Mg合金,含有多种过渡元素,成分、组织复杂。工作温度可达400℃,是广泛使用的热强性最好的铸造铝合金。室温力学性能低,铸造工艺性能良好,可用于砂型、
金属
型铸造,生产形状复杂的高温下长期工作的零件,如发动机附机壳体、阀门等。1.精炼、净化作用稀土元素的脱氧能力比强脱氧剂Al、Mg、Ti等强,微量稀土就能使〔O〕脱到<lppm(即<10-4%)。稀土的脱硫能力也相当强,可以生成RES或RE2S3,生成物主要取决于稀土与硫的活度或溶解度。稀土元素在
金属
液中还可以与氧和硫同时发生反应生成RE2O2S型硫化物。稀土元素还能与P、Sn、As等低熔点
金属
元素化合,生成REP、RESn、REAs等化合物。这些稀土化合物都具有熔点高、比重轻,当它们的熔点高于
金属
冶炼温度时,能上浮一部分成渣,它们微小的质点则成为铝结晶过程的异质晶核,而留在固态
金属
内的部分则能降低其危害性。稀土对氢的的吸附力特别大,能大量吸附和溶解氢,稀土与氢的化合物熔点较高,并且弥散分布于铝液中,以化合物形成的氢不会聚集形成气泡,大大降低铝的含氢量和针孔率。2.变质作用变质处理是指在
金属
及合金中加入少量或微量的变质剂,用以改变合金的结晶条件,使其组织和性能得到改善的过程。变质剂又称晶粒细化剂或孕育剂。稀土元素的原子半径为0.174 ~0.204mm,大于铝原子半径(0.143mm)。稀土元素比较活泼,它熔于铝液中,极易填补合金相的表面缺陷,从而降低新旧两相界面上的表面张力,使得晶核生长的速度增大,同时还在晶粒与合金液之间形成表面活性膜,阻止生成的晶粒长大,使合金的组织细化。此外,铝与稀土形成的化合物在
金属
液结晶时作为外来的结晶晶核,因晶核数的大量增加而使合金的组织细化。研究表明:稀土对铝合金具有良好的变质效果。例如,合金化的7005铝合金铸锭本身就呈十分细小的组织。同时值得一提的是,稀土的变质作用具有长效及重熔稳定性的特点,比用钠(Na)、锶(Sr)等变质剂具有明显优点。稀土的变质作用只受共晶硅变化的影响。3.合金化作用稀土在铝合金中的强化作用主要有细晶强化、有限固溶强化和稀土化合物的第二相强化等。当稀土加入量不同时,稀土在铝合金中主要以三种形式存在:固熔在基体α(Al)中;偏聚在相界、晶界和枝晶界;固熔在化合物中或以化合物形式存在。当稀土含量较低时(低于0.1%),稀土主要以前两种形式分布。第一种形式起到了有限固溶强化的作用,第二种形式增加了变形阻力,促进位错增殖,使强度提高。加入稀土后合金的铸态组织中合金晶粒明显减少,二次枝晶间距有可能细化,稀土与Al、Mg、Si等元素形成的
金属
间化合物呈球状和短棒状分布在晶界或界内,组织中有大量位错分布。当稀土含量大于0.3%,后一种存在形式开始占主导地位。这时,稀土与合金中的其他元素开始形成许多含稀土元素的新相,同时使第二相的形状、尺寸发生变化,可能使得第二相从长条状等形状转变成短棒状粒子出现,粒子的尺寸也变得比较细小,且呈弥散分布。大部分含稀土元素的第二相都出现了粒子化、球化和细化的特征,这种变化在一定程度上都强化了铝合金。稀土铝合金能大大提高合金的强度、硬度、韧性,还会使表面氧化膜结构发生变化,从而使产品表面光亮、美观,提高产品的耐腐蚀性能。目前我国在民用铝制品工业中已用来制造洗衣机内缸等。
稀土铝合金
2017-06-06 17:50:03
稀土铝合金RE containing aluminium alloy指含稀土
金属
的铝合金,主要是指Al-RE系合金。工业Al-RE系合金主要是含有4.4%~5%稀土的铸造铝合金,如Al-RE-Cu-Si-Mn-Ni-Mg合金,含有多种过渡元素,成分、组织复杂。工作温度可达400℃,是广泛使用的热强性最好的铸造铝合金。室温力学性能低,铸造工艺性能良好,可用于砂型、
金属
型铸造,生产形状复杂的高温下长期工作的零件,如发动机附机壳体、阀门等。 在铝合金中加入微量稀土元素,可以显著改善铝合金的金相组织,细化晶粒,去除铝合金中气体和有害杂质,减少铝合金的裂纹源,从而提高铝合金的强度,改善加工性能,还能改善铝合金的耐热性、可塑性及可锻性,提高硬度、增加强度和韧性。稀土元素的加入使得稀土铝合金成为一种性能优良、用途广泛的新型材料,目前稀土铝合金的
产量
已近全国铝
产量
的1/4。稀土元素非常活泼,极易与气体(如氢)、非
金属(如硫)及
金属
作用,生成相应的稳定化合物。稀土元素的原子半径大于常见的
金属
如铅、镁等,在这些
金属
中的固溶度极低,几乎不能形成固溶体。一般认为,稀土元素加入到铝合金中可起到微合金化的作用;此外,它与氢等气体和许多非
金属
有较强的亲和力,能生成熔点高的化合物,故它有一定的除氢、精炼、净化作用;同时,稀土元素化学活性极强,它可以在长大的晶粒界面上选择性地吸附,阻碍晶粒的生长,结果导致晶粒细化,有变质的作用。以下就这3方面的作用详细介绍。1.精炼、净化作用稀土元素的脱氧能力比强脱氧剂Al、Mg、Ti等强,微量稀土就能使〔O〕脱到<lppm(即<10-4%)。稀土的脱硫能力也相当强,可以生成RES或RE2S3,生成物主要取决于稀土与硫的活度或溶解度。稀土元素在金属
液中还可以与氧和硫同时发生反应生成RE2O2S型硫化物。稀土元素还能与P、Sn、As等低熔点
金属
元素化合,生成REP、RESn、REAs等化合物。这些稀土化合物都具有熔点高、比重轻,当它们的熔点高于金属冶炼温度时,能上浮一部分成渣,它们微小的质点则成为铝结晶过程的异质晶核,而留在固态
金属
内的部分则能降低其危害性。稀土对氢的的吸附力特别大,能大量吸附和溶解氢,稀土与氢的化合物熔点较高,并且弥散分布于铝液中,以化合物形成的氢不会聚集形成气泡,大大降低铝的含氢量和针孔率。2.变质作用变质处理是指在
金属
及合金中加入少量或微量的变质剂,用以改变合金的结晶条件,使其组织和性能得到改善的过程。变质剂又称晶粒细化剂或孕育剂。稀土元素的原子半径为0.174 ~0.204mm,大于铝原子半径(0.143mm)。稀土元素比较活泼,它熔于铝液中,极易填补合金相的表面缺陷,从而降低新旧两相界面上的表面张力,使得晶核生长的速度增大,同时还在晶粒与合金液之间形成表面活性膜,阻止生成的晶粒长大,使合金的组织细化。此外,铝与稀土形成的化合物在
金属
液结晶时作为外来的结晶晶核,因晶核数的大量增加而使合金的组织细化。研究表明:稀土对铝合金具有良好的变质效果。例如,合金化的7005铝合金铸锭本身就呈十分细小的组织。同时值得一提的是,稀土的变质作用具有长效及重熔稳定性的特点,比用钠(Na)、锶(Sr)等变质剂具有明显优点。稀土的变质作用只受共晶硅变化的影响。3.合金化作用 稀土在铝合金中的强化作用主要有细晶强化、有限固溶强化和稀土化合物的第二相强化等。当稀土加入量不同时,稀土在铝合金中主要以三种形式存在:固熔在基体α(Al)中;偏聚在相界、晶界和枝晶界;固熔在化合物中或以化合物形式存在。当稀土含量较低时(低于0.1%),稀土主要以前两种形式分布。第一种形式起到了有限固溶强化的作用,第二种形式增加了变形阻力,促进位错增殖,使强度提高。加入稀土后合金的铸态组织中合金晶粒明显减少,二次枝晶间距有可能细化,稀土与Al、Mg、Si等元素形成的金属间化合物呈球状和短棒状分布在晶界或界内,组织中有大量位错分布。当稀土含量大于0.3%,后一种存在形式开始占主导地位。这时,稀土与合金中的其他元素开始形成许多含稀土元素的新相,同时使第二相的形状、尺寸发生变化,可能使得第二相从长条状等形状转变成短棒状粒子出现,粒子的尺寸也变得比较细小,且呈弥散分布。大部分含稀土元素的第二相都出现了粒子化、球化和细化的特征,这种变化在一定程度上都强化了铝合金。铝合金加入稀土元素后性能的变化随着稀土元素加入量的增加,铝合金的强度、塑性均有所提高。这主要得益于稀土元素对合金组织的改善以及弥散的稀土化合物强烈的沉淀强化效应等。添加稀土元素可以导致合金断裂过程中裂纹萌生位置与扩展途径发生改变,有利于合金的韧化。同时铝合金中随稀土含量的增加,抗拉强度、硬度提高,而延伸率略有下降。由此可见,伴随稀
6060铝合金与6063铝合金区别
2019-01-11 09:43:31
6060与6063铝合金的化学成分、加工性能相近,但不完全一样,二者的区别在于强度,6060是国家标准门窗用铝合金,而6063是国家许可使用的航空铝合金。 6060铝材材料成分 Si:0.3-0.6Fe:0.1-0.3Cu:0.1Mn:0.1Mg:0.35-0.6Cr:--Zn:0.1其他:--Ti:0.15其它合计:0.15Al:余量 性能: 抗拉强度σb(MPa):≥470 条件屈服强度σ0.2(MPa):≥420 伸长率δ5(%):≥6 产品特点:1.高强度可热处理合金。2.良好机械性能。3.可使用性好。4.易于加工,耐磨性好。5.抗腐蚀性能、抗氧化好 主要用途:航空固定装置,卡车,塔式建筑,船,管道及其他需要有强度、可焊性和抗腐蚀性能的建筑上的应用的领域。如:飞机零件、照相机镜头、耦合器、船舶配件和五金、电子配件和接头、装饰用或各种五金、铰链头、磁头、刹车活塞、水利活塞、电器配件、阀门和阀门零件。 6063铝合金化学成份 铝Al:余量硅Si:0.20~0.6铜Cu:≤0.10镁Mg:0.45~0.9锌Zn:≤0.10锰Mn:≤0.10钛Ti:≤0.10铬Cr:≤0.10铁Fe:0.000~0.350注:单个:≤0.05;合计:≤0.15 6063的密度为2.69g/cm3 物理特性及机械性能: 抗拉强度σb(MPa):≥205条件屈服强度σ0.2(MPa):≥170伸长率δ5(%):≥96063铝板产品特点用途介绍: 6063铝合金属于Al-Mg-Si系合金,使用范围广泛,特别是建筑业离不开此合金,是较有前途的合金。耐蚀性好,焊接性优良,冷加工性较好,并具有中等强度。 主要合金元素为镁与硅,具有加工性能极佳、优良的可焊接性、挤出性及电镀性、良好的抗腐蚀性、韧性,易于抛光、上色膜,阳极氧化效果优良,是典型的挤压合金。6063铝合金型材以其良好的塑性、适中的热处理强度、良好的焊接性能以及阳极氧化处理后表面华丽的色泽等诸多优点而被广泛应用于建筑型材、灌溉管材、供车辆、台架、家具、升降机、栅栏等用的管、棒、型材。 属低合金化的Al-Mg-Si系高塑性合金。具有诸多可贵特点:1.热处理强化,冲击韧性高,对缺可不敏感。2.有极好的热塑性,可以高速挤压成结构复杂.薄壁.中空的各种型材或锻造成结构复杂的锻件,淬火温度范围宽,淬火敏感性低,挤压和锻造脱模后,只要温度高于淬火温度。即可用喷水或穿水的方法淬火。薄壁件(6<3mm)还可以实行风淬。3.焊接性能和耐蚀性优良,无应力腐蚀开裂倾向,在热处理可强化型铝合金中,Al-Mg-Si系合金是没有发现应力腐蚀开裂现象的合金。4.加工后表面十分光洁,且容易阳极氧化和着色。其缺点是淬火后若在室温停放一段时间在时效,会对强度带来不利影响(停放效应)。
钎焊铝合金
2018-12-28 09:57:29
钎焊铝合金(brazeweldingaluminiumalloy)
硬钎焊的铝基钎料和铝合金钎焊板。在钎焊时,被钎焊材料不熔化,钎料熔化填充接头,将工件连接起来。可以将铝基钎料包覆在铝合金芯材上制成铝合金钎焊板,广泛用于制造热交换器。
铝基钎料铝硅系合金的熔点低,流动性好,适合作钎料。典型的铝基钎料是4343、4045(美国牌号)和4004合金。其主要化学成分和特性列于表1。工业纯铝、铝锰系合金和铝-镁-硅系合金中的6951(美国牌号)合金有很好的钎焊性能,它们可用上述铝基钎料钎焊。铝镁硅系中的6061、6053(美国牌号)和6063合金也有较好的钎焊性能,但是因为它们的开始熔化温度比工业纯铝和铝锰系合金的低,因此要严格控制钎焊温度,以防止过烧。4004钎料含有镁,适合在真空钎焊法中使用,在钎焊过程中,镁的蒸气与炉内残留的氧和水反应,起净化作用,镁蒸气还抑制被钎焊铝合金的再氧化。 铝合金钎焊板 通常是由铝锰系合金(中国牌号3A21、3003)芯材和铝基钎料包覆层所构成的复合板,中国铝合金钎焊板的牌号和化学成分列于表2。其制造过程是,将铝基钎料板放在芯材锭坯的一面或两面上,预热到热轧温度(500℃左右),热轧,再冷轧成薄板,包覆层完全压合到芯材上。包覆层的厚度为芯材厚度的5%~15%。 铝合金钎焊板通常是作为钎焊组件的一个部件,另一个部件是无包覆层的可钎焊铝合金材料。钎焊时,将整个组件放在炉内或盐浴内均匀加热到高温,钎焊板上的钎料熔化,受毛细管作用和重力作用而流动,填满要连接部位的接头,可对数百或更多个接点同时进行焊接。它们广泛用于制造各种热交换器。
喷射共沉积技术对研发铝基复合材料的意义
2019-01-15 09:49:27
铝基复合材料以其优异的物理性能和机械性能成为当今材料科学界研究的热点。制备铝基复合材料的方法有许多种,如普通铸造搅拌法、粉末冶金法等等,但由于存在界面反应、颗粒偏析等技术难题,使得铝基复合材料的发展和应用受到制约。近年来的研究工作设法将喷射成形技术与铝基复合材料制备技术结合在一起,开发出一种“喷射共沉积(Sprayco-deposition)”技术,很好地解决了增强粒子的偏析问题,而且由于凝固时间很短,可以避免增强相粒子在基体中的溶解以及界面反应;另外,该技术将材料的制备和成形过程结合在一起,简化了生产工序,降低了生产成本。
目前,喷射共沉积制备铝基复合材料添加增强粒子有两种方式:(a)分体式添加粒子方式;(b)混合式添加粒子方式。
分体式加入粒子方法:以在铝合金中添加SiC粒子为例,增强相粒子通过两个位于雾化器下方的喷射管道喷入雾化锥中,其中粒子尺寸约为3~15微米。结果表明,采用此法加入的增强相粒子的体积分数较高可达25%。同时表现出较好的强度和韧性,具有较高的弹性模量。
混合式加入粒子方法:增强相粒子与雾化气体混合在一起,使得喷嘴末端的冷却速度大幅度提高。SiC粒子尺寸为10~20微米。此法要求提高熔体的过热度,以保证适当的固/液比值。这种方法可降低沉积坯中的孔隙度,并使增强相粒子的分布更为均匀。试验表明,此方法加入的SiC增强相粒子体积分数可达20%以上,并表现出良好的综合性能。
采用喷射共沉积技术制备金属基复合材料,由于基体合金处于半凝固状态,温度较低,避免了因过高的接触温度引起界面反应,从而提高了材料的界面性能。同时由于喷射共沉积工艺可细化晶粒组织,提高合金基体的固溶度,消除宏观偏析以及生成非平衡亚稳相等特点,可进一步提高复合材料性能。
较近几年,在喷射共沉积技术的基础上,又开发出了一种反应喷射成形技术(Reactivesprayforming),将喷射成形技术与反应法制备金属基复合材料技术结合在一起,增强相粒子在金属熔体的喷射过程中通过化学反应直接生成,因而与基体的结合更为良好,从而更好地解决了金属基复合材料的界面问题,再加上快速凝固条件下,基体组织进一步细化,使得该技术有望获得更高性能的铝基复合材料。
高性能铝合金———铝钪合金
2018-12-27 16:26:15
铝合金是国民经济建设和国家安全重要的工程材料。但是迄今为止,我国一些高性能铝合金制备的关键技术还没有突破,很多重点型号所需的高性能铝合金材料仍然依赖于进口,高性能铝合金研制与开发还有许多工作等待国人去做。 铝合金的高性能化有几种途径,其中微合金化强韧化是近20年来高性能铝合金研究的前沿领域。所谓微合金化强韧化通常是指将质量百分数小于0.5%的微量元素添加或者复合添加到铝合金中借以大幅度提高合金强度和韧性的一种技术。其中,钪的添加特别引人注目。 钪作为一种过渡族元素以及稀土元素加到铝及铝合金中,不仅能够显著细化铸态合金晶粒、提高再结晶温度从而提高铝合金的强度和韧性,而且能显著改善铝合金的可焊性、耐热性、抗蚀性、热稳定性和抗中子辐照损伤的作用。因此,铝钪合金被认为是新一代航天航空、舰船、兵器用高性能铝合金结构材料。近20年来,国际材料界尤其是前苏联,由于军工战略方面的需要,对铝钪合金进行了大量的研究与开发。国内铝钪合金起步较晚,90年代中期还只有少数几篇评述性的文章。然而,这种新合金在航天航空方面的优异性能引起了国防工业部门的浓厚兴趣,有关应用部门希望国内立即开展这方面的研究。 “国家需要就是我们的研究目标!”学科带头人尹志民教授敏锐地感觉到这一信息的重大价值。这位1987年从加拿大多伦多大学留学回国并长期从事高性能铝合金研究的学者,立即带领科研室一批青年学子在这一领域开始了艰苦的探索与实践。 研究工作从哪里入手?科研组的同志一致认为“研究工作应当首先从基础做起,基础牢才能做大事。”微量钪添加到铝合金中能大幅度提高合金的性能,这种神奇作用的原因是什么?课题组在国家自然科学基金的支持下,开展了微量钪在铝镁系合金中的存在形式及作用机制研究。他们设计了一系列对比合金,研究了微量钪对目标合金晶粒度、再结晶行为以及对合金强度和韧性的影响。发现了一系列有重大意义的研究结果: 第一,微量钪和锆复合添加效果比单独添加好,钪、锆复合微合金化是Al-Mg系合金强韧化的有效途径; 第二,微量钪和锆主要以Al3(Sc,Zr)I和Al3(Sc,Zr)II两种铝化物形式存在,铝化物的晶体结构为面心立方,点阵常数为0.410nm,前者是α(Al)基体最有效的晶粒细化剂,后者与基体共格,强烈钉扎位错和亚晶界,它能强烈抑制合金热变形过程和冷轧板材退火过程的再结晶;第三,微量钪和锆在铝合金中的强化机制为细晶强化、亚结构强化和铝钪锆化合物粒子引起的析出强化。论文《微量Sc和Zr对Al-Mg合金组织性能的影响》和《微量Sc和Zr对Al-Zn-Mg合金组织性能影响》分别在材料领域英国著名刊物《材料科学与工程》和俄罗斯著名刊物《有色金属》上发表,SCI他引数十次。多名来自韩国、法国、德国、日本等国的研究者来信或通过E-mail索取资料。尹志民教授访俄期间,还多次与铝钪合金研究权威扎哈罗夫教授和费拉多夫教授进行了学术交流。 铝钪合金基础研究有了重大突破以后,紧接着的一个问题就是研制开发铝钪中间合金。因为微量钪只能通过铝钪中间合金的形式加入到铝合金中,否则“巧妇难为无米之炊”。调研发现,我国钪资源丰富。90年代初,我国还是世界市场上氧化钪初级产品的主要供应商,关键问题是如何把氧化钪转化为铝钪中间合金。在"氧化钪热还原制备铝钪中间合金新工艺基础研究"国家自然科学基金支持下,课题组在不同反应物体系热还原热力学计算的基础上,筛选了两条工艺路线进行实验。最终以工业氧化钪为原料,采用氧化钪热还原方法成功地制备出了铝钪中间合金,随后研制的铝钪合金板材制备和性能研究表明:制备的铝钪中间合金完全能够满足工业铝钪合金研制的需要。在此基础上,科研组申报了国家发明专利,2002年发明专利获得授权。 随着我国国力的增强,铝镁钪系合金的研究列入了国家重点研究计划,科研室紧紧抓住了这个机遇。在科技部973项目“提高铝材质量的基础研究”和“十五”攻关项目的支持下,在微量钪、锆在铝镁系及铝锌镁系合金中的微合金化研究成果的指导下,课题组在国内率先研制成功了Al-Mg-Sc-Zr和Al-Zn-Mg-Sc-Zr两个合金原型,与不添加钪和锆的同类合金相比,合金抗拉强度和屈服强度提高了25%,而塑性仍分别保持在13%和10%的高水平。与此同时,钪、锆等复合微合金化强韧化研究成果已延伸到2个863项目和1个“十五”重点项目。 经过8年的艰苦奋斗,依托中南大学材料物理与化学国家重点学科,形成了一支从加拿大、日本、俄罗斯等留学回国的青年学者组成的学术队伍。他们先后承担了多项与铝钪合金有关的国家自然科学基金、973项目、863项目、“十五”攻关和军工配套等国家级重大科研项目,举办了铝钪合金国际研讨会,发表高水平论文近百篇,在国内外产生了积极的影响。 为了适应新形势的发展,尹志民教授为首的创新团队加大了铝钪合金的研究开发力度,一方面,他们利用科研沉淀资金,在校内新材料工程中心投资20余万元建立了一条铝钪中间合金中试生产线,正式为国内用户供应“中工牌”铝钪中间合金;另一方面,与国内铝合金骨干企业合作,共同承担国家科研试制任务,努力把钪、锆复合微合金化强韧化理论应用到工程实际中,争取在未来10年内,和国内铝合金骨干企业一道建立起我国自己的高性能铝钪合金新体系。 目前,中南大学与东北加工轻合金有限责任公司和西南铝业有限公司合作承担的铝钪合金“十五”国家重点项目开始了工业化试验。他们已经攻克了板材及其配用焊丝复合微合金化成分设计及控制技术、钪中间合金制备和添加技术、铝镁钪锆合金板材轧制技术,铝镁钪锆合金型材挤压工艺技术和锻造工艺技术,研制成功了中强高韧可焊Al-Mg-Mn-Sc-Zr合金板材、挤压材、锻件和配用焊丝。 可以预见在不久的将来,具有我国自主知识产权的大规格铝钪合金板材、挤压材、锻件将会在航天、航空、兵器、舰船领域投入应用。课题组成员的辛勤劳动和聪明才智将在国防现代化建设中开出更加艳丽的花朵。
铝合金轮毂
2019-01-02 15:29:20
目前,我们最常见的车轮大多采用整体式轮毂,也有称为轮辋和轮圈,其实这些名称都是原来车轮的一部分组件名称:轮辋是固定安装轮胎的部分,轮辐是支撑轮辋和轮毂的部分,轮毂是连接车轮和车轴的部分,负责轮胎和车轴之间承受负荷的旋转组件。 经过不断地改进,在现代工业技术条件下,轮毂已经成为功能完善的整体式组件。它担负着承载车重、传递动力、轮胎散热等功能,而且作为一个旋转运动部件,轮毂具有一定的刚度前提下,必须符合轻质、耐疲劳、符合动平衡等条件。铝合金轮毂与过去的钢轮毂相比,重量大幅度减轻:同尺寸和同强度下,铝合金轮毂的质量约相当于钢轮毂的一半。轻质的铝合金轮毂可以让车辆动力表现更佳,同时使车辆省油而且散热性好。 轮毂造型可以用来表现个性,国内的汽车轮毂文化已经有一定发展,这里要提醒一点,有不少汽车经销商为了迎合车主的口味,会极力推荐原厂的铝合金轮毂选装件,可以在价格上狠狠宰消费者一笔。其实在买车的时候不要太在意轮毂的材质,即使是钢质轮毂,也可以在适当的时候,按照自己的风格换成铝合金轮毂,肯定比选装原厂配件划算。