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铝压铸件材料中各元素的作用特性和影响

发布时间：2020-03-01 作者：远达模具

铝压铸件金材料中：铝压铸件质量的好坏跟选用的原材料有关系，想要压铸出优质的铝压铸件的前提条件是得选优质的原材料。

1. 硅（Si）-铝压铸件元素 

硅是大多数压铸铝合金的主要元素。它能改善合金的铸造性能，一般含量在9.6%-12%，含硅量超过12%时，硅与铝形成过共晶体，而铜、铁等杂质又多时，即出现游离硅的硬质点，使得切削加工困难，高硅铝合金对铸件坩埚的熔蚀作用严重。硅与铝能组成固溶体。在577℃时，硅在铝中的溶解度为1.65％，室温时为0.2％、含硅量至11.7％时，硅与铝形成共晶体。提高合金的高温流动性、提高耐磨性、减少热裂倾向及收缩率。二元铝基合金有高的耐蚀性。当合金中含硅量超过共晶成分，而铜、铁等杂质又多时，即出现游离硅的硬质点，使切削加工困难，高硅铝合金对铸件坩埚的熔蚀
作用严重。

2. 铜（Cu）--铝压铸件金元素  

铜和铝组成固溶体，当温度在548℃时，铜在铝中的溶解度应为5.65％，室温时降至0.1％左右，合金中铜含量通常在1.5% ~3.5%，增加含铜量，能提高合金的流动性，抗拉强度和硬度，但降低了耐蚀性和塑性，热裂倾向增大。

3. 镁（Mg）--压铸铝合金元素 

 在高硅铝合金中加入少量（约0.2～0.3％）的镁，可提高强度和屈服极限，提高了合金的切削加工性。 含镁8％的铝合金具有优良的耐蚀性，当含镁量过高，铸造性能变差，在高温下的强度和塑性都低，冷却时收缩大，故易产生热裂和形成疏松。
 

4. 锌（Zn）--铝压铸件元素 

 锌在铝合金中能提高流动性，提高铸造性能，提高抗拉强度，但热裂倾向增大，抗蚀性降低，一般要小于1.2%。至于含锌量很高的ZL401铝合金却具有较好的铸造性能和机械性能，切削加工也比较好。
 

5. 铁（Fe）--铝压铸件金元素 

 在所有铝合金中都含有害杂质。因铝合金中含铁量太高时，铁以FeAl3、Fe2Al7 和Al－Si－Fe的片状或针状组织存在于合金中，降低机械性能，这种组织还会使合金的流动性减低，热裂性增大，但由于铝合金对模具的粘附作用十分强烈，当铁含量在0.6％以下时尤为强烈。当超过0.6％后，粘模现象便大为减轻，故含铁量一般应控制在0.6～1％范围内对压铸是有好处的，但 不能超过 1.5％。

6. 锰（Mn）--铝压铸件元素 

 锰在铝合金中能减少铁的有害影响，能使铝合金中由铁形成的片状或针状组织变为细密的晶体组织，故一般铝合金允许有0.5％以下的锰存在。含锰量过高时，会引起偏析。

7. 镍（Ni）--铝压铸件元素 

 镍在铝合金中能提高合金的强度和硬度，降低耐蚀性。镍与铁的作用一样，能减少合金对模具的熔蚀，同时又能中和铁的有害影响，提高合金的焊接性能。当镍含量在1～1.5％时，铸件经抛光能获得光洁的表面。由于镍的来源缺乏，应尽量少采用含镍的铝合金。

8. 钛（Ti）--铝压铸件元素 

  铝合金中加入微量的钛，能显著细化铝合金的晶粒组织，提高合金的机械性能，降低合金的热裂倾向

9、锶--铝压铸件元素 

 锶是表面活性元素，在结晶学上锶能改变金属间
 化合物相的行为。因此用锶元素进行变质处理能改善合金的塑性加工性和 终产品质量。由于锶的变质有效时间长、效果和再现性好等优点，近年来Al-Si铸 造合金中取代了钠的使用。对挤压用铝合金中加入0.015%~0.03%锶，使铸锭中β-AlFeSi相变成汉字形α-AlFeSi相，减少了铸锭均匀化时间60%~70%，提高材料力学性能和塑性加工性；改善制品表面粗糙度。对于高硅（10%~13%）变形铝合金中加入0.02%~0.07%锶元素，可使初晶减少至 限度，力学性能也显著提高，抗拉强度бb由233MPa提高到236MPa
，屈服强度б0.2由204MPa提高到210MPa，延伸率б5由9%增至12%。在过共晶Al-Si合金中加入锶，能减小初晶硅粒子尺寸，改善塑性加工性能，可顺利地热轧和冷轧。
 

10、锆--铝压铸件元素 

 锆也是铝合金的常用添加剂。一般在铝合金中加入量为0.1%~0.3%，锆和铝形成ZrAl3化合物，可阻碍再
结晶过程，细化再结晶晶粒。锆亦能细化铸造组织，但比钛的效果小。有锆存在时，会降低钛和硼细化
晶粒的效果。在Al-Zn-Mg-Cu系合金中，由于锆对淬火敏感性的影响比铬和锰的小，因此宜用锆来代替
铬和锰细化再结晶组织。
 

11、铬--压铸铝合金元素 

 铬在Al-Mg-Si系、Al-Mg-Zn系、Al-Mg系合金中常见的添加元素。600℃时，铬在铝中溶解度为0.8%，室温时基本上不溶解。铬在铝中形成（CrFe）Al7和（
CrMn）Al12等金属间化合物，阻碍再结晶的形核和长大过程，对合金有一定的强化作用，还能改善合金韧性和降低应力腐蚀开裂敏感性。但会场增加淬火敏感性，使阳极氧化膜呈黄色。铬在铝合金中的添加量一般不超过0.35%，并随合金中过渡元素的增加而降低。硅（Si）铜（Cu）镁（Mg） 锌（Zn）铁（Fe）锰（Mn）镍（Ni） 钛（Ti）锶、锆、铬各元素对压铸件的作用与影响。...


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