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。具有密度小, 比强度较高,抗蚀性和铸造工艺性好, 受零件结构设计约束小等长处。分为 Al-Si和Al-Si-Mg-Cu为基的中等强 度合金;Al-Cu为基的高度度合金;Al-Mg为基的耐蚀合金;Al-Re为基 的热强合金。大多数有必要进行热处理 以到达强化合金、消除铸件内应力、稳 定准备和零件尺度等意图。用来制造梁、 燃汽轮叶片、泵体、挂架、轮毂、进气 唇口与发动机的机匣等。还用来制造 轿车的气缸盖、变速箱和活塞,仪器仪 表的壳体和增压器泵体等零件。
1905~1925年,欧美国家在研讨铝合金相图的基础上展开了工业铝合金的研讨。较初研讨了铝-镍合金,但其铸造功能欠安,因而镍未能成为首要强化元素。这以后研讨了在铝中参加铜、镁、锰、硅等元素,取得了较为抱负的功能,因而开展了一些二元及多元的铸造铝合金,其间有名的硅铝明合金在1920年前后用于工业。
一般硅含量为4%~13%,又称“硅铝明”合金。铸造功能较佳,裂纹倾向性极小,缩短率低,有很好的耐蚀性和气密性以及满足的力学功能和焊接功能。此系合金在工业上的运用虽较铝-铜系合金晚些,但于1920年发现可进行变质处理后,使该系合金的准备和功能得到必定的改进,拓宽了运用约束规模,在用量上简直占铸造铝合金的50%。铝硅系合金可分为共晶型、亚共晶型、过共晶型和增加铜、镁、锰等杂乱的共晶合金。ZL102合金为典型的二元共晶合金,共晶温度为577℃,共晶成分为12.6%Si,共晶温度下固溶体中溶解1.6%Si,室温下溶解约0.05%Si;相为铝溶于硅中的固溶体,其溶解度极小,因而共晶准备为 Si两相组成。多元合金的准备中,除和硅外,还有(CuAl
)等相(见铝合金的相)。含铜的铝硅合金可热处理强化,但耐蚀性差。合金中硅相的形状对强度和塑性有明显的影响,经过变质处理(在熔体中参加钠或锑),使硅相球化,合金的准备和功能得以改进。过共晶合金中的粗大初晶硅有害于力学功能和切削功能,常参加磷,构成AlP化合物,使初晶硅细化,削减其有害影响。
是较早呈现的工业铸造铝合金。该系合金有高的强度和耐热性,但铸造性和耐蚀性差。铜含量一般低于铜在铝中的溶解度极限(5.85%),平衡准备中无共晶体,非平衡条件下,或许会呈现少数共晶体,经固溶处理,使固溶体过饱和,可取得时效强化作用。合金中参加锰、钛可使晶粒细化,能弥补强化和改进耐蚀性。
该系合金强度高,耐蚀性较佳,密度小,有较好的气密性。铝镁二元铸造合金,镁含量高达11.5%,多元合金中的镁含量一般为5%左右。合金的准备为 (Mg
)沿用晶界呈网状分出时,抗蚀性和力学功能变坏。为避免(Mg
)沿用晶界分出,多在固溶状况下运用。合金中参加硅和锰能改进合金的流动性。
该系合金在铸造状况就具有淬火准备特征,不进行热处理就可取得高的强度,但合金的密度大,不适宜制造飞机零件。该合金系是在硅铝明合金的基础上加锌而成,因而亦称“锌硅铝明”合金。