专注高精密零件CNC零件加工 从设计到机加工,让高品质零件制造更简单

13751188387

铝合金零件的评价语言有_铝合金零件的评价语言有几种

热搜关键词:

您当前的位置: 首页 > 新闻动态 > 加工小报

铝合金零件的评价语言有_铝合金零件的评价语言有几种

2023-05-27 11:30:01
铝合金零件的评价语言有_铝合金零件的评价语言有几种

       大家好!今天让小编来大家介绍下关于铝合金零件的评价语言有_铝合金零件的评价语言有几种的问题,以下是小编对此问题的归纳整理,来看看吧。

文章目录列表:

  • 现在汽车的哪些零部件是用铝合金做的?
  • 铝合金的种类
  • 铝合金的用途(2000至3000字)

铝合金零件的评价语言有_铝合金零件的评价语言有几种(图1)

现在汽车的哪些零部件是用铝合金做的?

汽车是用铝合金做的零件有:

1、发动机

比如全铝发动机,应用的车型非常多。

2、车身

比如全铝车身,比较常见的是奥迪A8。

3、轮毂

4、一些部件

如悬挂系统中的羊角、摆臂等。

5、一些周边产品

如车顶行李架等。

扩展资料:

铝合金在汽车上的应用优势

1、提高燃油效率,加大载重能力。铝合金在汽车上的应用可大大降低车身重量,相同的燃油,铝合金汽车比普通钢体汽车行驶的路程要远,提高了燃油效率。此外,减重的同时等于提高了汽车的载重量,可增大汽车的运输效率,降低运输成本。

2、减少工序,提高装配效率。铝合金汽车整体构架,焊点少,减少了加工工序,铝合金整体车身比钢铁焊接车身约轻35%,且无需防锈处理,只有25%~35%的部件需点焊,因而可大幅度提高汽车的装配效率。

3、安全舒适。铝合金汽车是在不降低汽车容量的情况下减轻汽车自重,车身重心减低,汽车行驶更稳定、舒适。由于铝合金汽车轻便,质量小,故碰撞时的能量相对钢体汽车小了许多。此外,由于铝合金材料性能及车身构造,能充分吸收撞击时的能量,故而更加安全。

4、汽车铝合金零部件回收再利用率高。铝合金熔点低,便于重熔回收,目前回收率不低于90%。

5、汽车轻量化,节能降耗,有利环保。

铝合金零件的评价语言有_铝合金零件的评价语言有几种(图2)

铝合金的种类

选择铝合金的牌号与状态时,以上各方面很难同时满足,也没有必要,应根据产品的性能要求,使用环境,加工过程等因素,设定各种性能的优先次序,方可做到合理选材,在保证性能的前是下合理控制成本。硬度:很多客户在购买铝时非常关心,硬度首选跟合金化学成份有直接的关系。其次,不同的状态也影响较大,从所能达到的最高硬度来看,7系,2系,4系,6系,5系,3系,1系,依次降低。硬度:强度是产品设计时必须考虑的重要因素,成其是铝合金组件作为组件时,应根据所承受的压力,选择适当的合金。纯铝强度最低,而2系及7系热处理型合金度最高,硬度和强度有一定的下相关系。耐蚀性:耐蚀性包括化学腐蚀,耐应力腐蚀等性能。一般而言,1系纯铝的耐蚀性最佳,5系表现良好,其次是3系和6系,2系及7系较差。耐蚀性选用原则应根据其使用场合而定。高强度合金腐蚀环境下使用,必须使用各种防蚀用复合材料。
2014 应用于要求高强度与硬度(包括高温)的场合。飞机重型、锻件、厚板和挤压材料,车轮与结构元件,多级火箭第一级燃料槽与航天器零件,卡车构架与悬挂系统零件2017 是第一个获得工业应用的2XXX系合金,目前的应用范围较窄,主要为铆钉、通用机械零件、结构与运输工具结构件,螺旋桨与配件2024 飞机结构、铆钉、导弹构件、卡车轮毂、螺旋桨元件及其他种种结构件2036 汽车车身钣金件2048 航空航天器结构件与兵器结构零件2124 航空航天器结构件2218 飞机发动机和柴油发动机活塞,飞机发动机汽缸头,喷气发动机叶轮和压缩机环2219 航天火箭焊接氧化剂槽,超音速飞机蒙皮与结构零件,工作温度为-270~300℃。焊接性好,断裂韧性高,T8状态有很高的抗应力腐蚀开裂能力2319 焊拉2219合金的焊条和填充焊料2618 模锻件与自由锻件。活塞和航空发动机零件2A01 工作温度小于等于100℃的结构铆钉2A02 工作温度200~300℃的涡轮喷气发动机的轴向压气机叶片2A06 工作温度150~250℃的飞机结构及工作温度125~250℃的航空器结构铆钉2A10 强度比2A01合金的高,用于制造工作温度小于等于100℃的航空器结构铆钉2A11 飞机的中等强度的结构件、螺旋桨叶片、交通运输工具与建筑结构件。航空器的中等强度的螺栓与铆钉2A12 航空器蒙皮、隔框、翼肋、翼梁、铆钉等,建筑与交通运输工具结构件2A14 形状复杂的自由锻件与模锻件2A16 工作温度250~300℃的航天航空器零件,在室温及高温下工作的焊接容器与气密座舱2A17 工作温度225~250℃的航空器零件2A50 形状复杂的中等强度零件2A60 航空器发动机压气机轮、导风轮、风扇、叶轮等2A70 飞机蒙皮,航空器发动机活塞、导风轮、轮盘等2A80 航空发动机压气机叶片、叶轮、活塞、涨圈及其他工作温度高的零件2A90 航空发动机活塞3003 用于加工需要有良好的成形性能、高的抗蚀性可焊性好的零件部件,或既要求有这些性能又需要有比1XXX系合金强度高的工作,如厨具、食物和化工产品处理与贮存装置,运输液体产品的槽、罐,以薄板加工的各种压力容器与管道3004 全铝易拉罐罐身,要求有比3003合金更高强度的零部件,化工产品生产与贮存装置,薄板加工件,建筑加工件,建筑工具,各种灯具零部件3105 房间隔断、档板、活动房板、檐槽和落水管,薄板成形加工件,瓶盖、瓶塞等
建筑装饰件。阳极氧化膜比3003合金上的氧化膜更加明亮,并与6063合金的色调协调一致5050 薄板可作为致冷机与冰箱的内衬板,汽车气管、油管与农业灌溉管;也可加工厚板、管材、棒材、异形材和线材等5052 此合金有良好的成形加工性能、抗蚀性、可烛性、疲劳强度与中等的静态强度,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、五金制品等5056 镁合金与电缆护套铆钉、拉链、钉子等;包铝的线材广泛用于加工农业捕虫器罩,以及需要有高抗蚀性的其他场合5083 用于需要有高的抗蚀性、良好的可焊性和中等强度的场合,诸如舰艇、汽车和飞机板焊接件;需严格防火的压力容器、致冷装置、电视塔、钻探设备、交通运输设备、导弹元件、装甲等5086 用于需要有高的抗蚀性、良好的可焊性和中等强度的场合,例如舰艇、汽车、飞机、低温设备、电视塔、钻井装置、运输设备、导弹零部件与甲板等5154 焊接结构、贮槽、压力容器、船舶结构与海上设施、运输槽罐5182 薄板用于加工易拉罐盖,汽车车身板、操纵盘、加强件、托架等零部件5252 用于制造有较高强度的装饰件,如汽车等的装饰性零部件。在阳极氧化后具有光亮透明的氧化膜5254 过氧化氢及其他化工产品容器5356 焊接镁含量大于3%的铝-镁合金焊条及焊丝5454 焊接结构,压力容器,海洋设施管道5456 装甲板、高强度焊接结构、贮槽、压力容器、船舶材料5457 经抛光与阳极氧化处理的汽车及其他装备的装饰件5652 过氧化氢及其他化工产品贮存容器5657 经抛光与阳极氧化处理的汽车及其他装备的装饰件,但在任何情况下必须确保材料具有细的晶粒组织5A02 飞机油箱与导管,焊丝,铆钉,船舶结构件5A03 中等强度焊接结构,冷冲压零件,焊接容器,焊丝,可用来代替5A02合金5A05 焊接结构件,飞机蒙皮骨架5A06 焊接结构,冷模锻零件,焊拉容器受力零件,飞机蒙皮骨部件5A12 焊接结构件,防弹甲板6005 挤压型材与管材,用于要求强高大于6063合金的结构件,如梯子、电视天线等6009 汽车车身板6010 薄板:汽车车身6061 要求有一定强度、可焊性与抗蚀性高的各种工业结构性,如制造卡车、塔式建筑、船舶、电车、家具、机械零件、精密加工等用的管、棒、形材、板材6063 建筑型材,灌溉管材以及供车辆、台架、家具、栏栅等用的挤压材料6066 锻件及焊接结构挤压材料6070 重载焊接结构与汽车工业用的挤压材料与管材6101 公共汽车用高强度棒材、电导体与散热器材等6151 用于模锻曲轴零件、机器零件与生产轧制环,供既要求有良好的可锻性能、高的强度,又要有良好抗蚀性之用6201 高强度导电棒材与线材6205 厚板、踏板与耐高冲击的挤压件6262 要求抗蚀性优于2011和2017合金的有螺纹的高应力零件6351 车辆的挤压结构件,水、石油等的输送管道6463 建筑与各种器具型材,以及经阳极氧化处理后有明亮表面的汽车装饰件6A02 飞机发动机零件,形状复杂的锻件与模锻件7005 挤压材料,用于制造既要有高的强度又要有高的断裂韧性的焊接结构,如交通运输车辆的桁架、杆件、容器;大型热交换器,以及焊接后不能进行固熔处理的部件;还可用于制造体育器材如网球拍与垒球棒7039 冷冻容器、低温器械与贮存箱,消防压力器材,军用器材、装甲板、导弹装置7049 用于锻造静态强度与7079-T6合金的相同而又要求有高的抗应力腐蚀开裂勇力的零件,如飞机与导弹零件——起落架液压缸和挤压件。零件的疲劳性能大致与7075-T6合金的相等,而韧性稍高7050 飞机结构件用中厚板、挤压件、自由锻件与模锻件。制造这类零件对合金的要求是:抗剥落腐蚀、应力腐蚀开裂能力、断裂韧性与抗疲劳性能都高7072 空调器铝箔与特薄带材;2219、3003、3004、5050、5052、5154、6061、7075、7475、7178合金板材与管材的包覆层7075 用于制造飞机结构及期货 他要求强度高、抗腐蚀性能强的高应力结构件、模具制造7175 用于锻造航空器用的高强度结构性。T736材料有良好的综合性能,即强度、抗剥落腐蚀与抗应力腐蚀开裂性能、断裂韧性、疲劳强度都高7178 供制造航空航天器的要求抗压屈服强度高的零部件7475 机身用的包铝的与未包铝的板材,机翼骨架、桁条等。其他既要有高的强度又要有高的断裂韧性的零部件7A04 飞机蒙皮、螺钉、以及受力构件如大梁桁条、隔框、翼肋、起落架等

铝合金零件的评价语言有_铝合金零件的评价语言有几种(图3)

铝合金的用途(2000至3000字)

一、防锈铝合金
防锈铝合金包括铝-镁系和铝-锰系合金以及工业纯铝。防锈铝合金的牌号及化学成分见表6-2。
这类铝合金的主要性能特点是具有优良的耐蚀性能,因而得名防锈铝合金,简称为防锈铝。此外,还具有良好的塑性与焊接性,适宜压力加工和焊接。这类合金不能进行热处理强化,力学性能比较低。为了提高其强度,可用冷加工方法使其强化。但由于防锈铝的切削加工工艺性差,故适用制作焊接管道、容器、铆钉以及其他冷变形零件。
1.铝-镁系合金
铝-镁系合金的化学成分中,镁是合金的主要组成元素,此外,还加入少量锰、钛等其他元素。
镁含量对合金力学性能的影响是随着镁含量的增加,合金的强度、塑性亦相应提高。但是,当合金中的镁含量超过5%Mg时,合金的抗应力腐蚀性能降低;当镁含量超过7%时,合金的塑性降低,焊接性能也变坏。这可能是与镁含量增加使合金在液态结晶时成分偏析倾向增大有关。由于合金不平衡结晶的结果,合金组织中出现脆性的β(Mg2Al3)相,而导致铝-镁合金性能变坏。实验指出,在镁含量较低的5A02和5A03合金中没有发现β(Mg2Al3)相,随着镁含量的增加,在5A05中可以看到少量β(Mg2Al3)相,而在5A06 合金中,由于镁含量增加,β(Mg2Al3)相的数量亦相应的增加。
铝-镁合金中加入少量(0.3%~0.8%)锰,不仅能改善合金的耐蚀性,而且还能提高合金的强度。少量的钛或钒主要是起细化晶粒的作用,少量硅可以改善合金的焊接性能。
在铝-镁系防锈铝中,铁、铜和锌等是有害的杂质元素,它们能使合金的耐蚀性能与工艺性能恶化,故其含量应严格控制。
在铝-镁合金中,镁在固态铝中虽然有较大的溶解度,且随温度变化亦比较大,但由于铝-镁合金淬火后,在时效过程中形成的过渡相β′与基体不发生共格关系,其时效强化效果甚微,故铝-镁系合金含7%以下的防锈铝均不采用时效处理来提高强度。
为了提高铝-镁系防锈铝的强度,可以采用冷加工硬化的方法使其强度提高。但是,含镁高的铝-镁系防锈铝在冷加工硬化后,随着在室温放置时间的增长,合金的强度、特别是屈服强度明显下降,而延伸率显著提高。而且,这种软化现象随着合金的镁含量和变形度增加而表现得更明显。为了防止高镁防锈铝冷加工后的软化现象,冷变形后应进行稳定化处理,即加热到150℃保温3小时,使之在室温下力学性能稳定化。
2.铝-锰系防锈铝
铝-锰系防锈铝中常见的合金牌号是3A21。锰是该合金的主要组成元素,锰含量在1.0%~1.6%范围内的合金具有较高的强度,同时具有较高的塑性、焊接性以及优良的耐蚀性。当锰的含量超过1.6%时,由于形成大量的脆性化合物MnAl6,虽然强度有所提高,但合金的塑性显著降低,压力加工工艺性能变坏,故防锈铝中锰含量一般不超过1.6%。
铁和硅是合金中的主要杂质。铁降低锰在铝中的溶解度,并能溶于MnAl6中,形成(FeMn)Al6,这是硬而脆的难溶相。实践证明,合金中含有少量铁能细化合金组织,但铁含量过高时,则由于形成大量的(FeMn)Al6相,而显著降低合金的力学性能与工艺性能,降低铸造性,故应严格控制其含量,一般控制在0.6%以下。
铝-锰系防锈铝因其时效强化效果不佳,故不采用时效处理。3A21合金制品的热处理主要是退火。但3A21合金退火时,极易产生晶粒粗大,导致合金半制品在深冲或弯曲时表面粗糙或产生裂纹。为了保证获得细晶粒的3A21合金制品,应提高退火时的加热速度,或在合金中加入少量钛的同时,加入0.4%铁来细化合金组织。或者将铸锭在600~620℃进行均匀化退火,消除锰在晶内和晶间的严重偏析。从而获得均匀细小的晶粒,以改善压力加工工艺性能。
二、硬铝合金
铝-铜-镁系合金是使用较早,用途很广的铝合金。它有强烈的时效强化作用,经时效处理后具有很高的硬度、强度,故铝-铜-镁系合金总称为硬铝合金。此外,这类合金还具有优良的加工工艺性能,可以加工成板、棒、管、线、型材及锻件等半成品,广泛应用在国民经济和国防建设中。
硬铝合金的主要合金元素是铜、镁,此外还含有锰和一些杂质元素铁、硅、镍、锌等。硬铝合金的牌号及化学成分见表6-2。
不同牌号的硬铝合金具有不同的化学成分,其性能特点亦不同。含铜、镁量低的硬铝强度较低而塑性高;含铜、镁量较高的硬铝则强度高而塑性较低。硬铝合金的成分与力学性能的关系,是由合金中形成的强化相所决定的。硬铝合金中铜与镁比值不同,形成的强化相亦不同,其强化相与强化效果亦不同。镁含量低时,形成的主要强化相是θ相(CuAl2),当镁量增加时,θ相减少,而形成强化效果比θ相更大的、并具有一定耐热性的S(Al2CuMg)相。进一步增加镁含量,则相继形成强化效果较差的T(Al6CuMg4)相与β(Al3Mg2)相。当铜与镁的比值一定时,铜和镁总量愈高,强化相数量愈多,强化效果愈大。
在硬铝合金中除主要元素铜和镁外,还加入一定量的锰。锰能改善硬铝的耐蚀性,细化合金组织,淬火是锰溶于固溶体起固溶强化作用,使淬火硬铝的强度提高30~70MPa。但含锰量过高时塑性显著降低,因此,硬铝合金中的锰含量控制在0.3%~1.0%。此外,锰还能提高硬铝的耐热性能和削弱杂质铁的有害作用。硬铝合金中的锰含量控制在0.3%~1.0%。
铁是硬铝中的有害元素,它不仅能与铝形成金属间化合物FeAl3,降低合金的塑性与耐蚀性能,而且还能夺取合金中的铜形成Cu2FeAl7难溶化合物,减少强化相θ和S的数量,降低时效强化效果。此外,铁还能与硅、锰等元素形成粗大的脆性化合物,使工艺性能变差。因此,在硬铝合金中铁含量一般都控制在0.5%以下。
硅在硬铝中亦是以杂质存在。当合金中铁含量较低时,硅与镁优先形成Mg2Si化合物,消耗一部分镁,使强化相S(Al2CuMg)相减少。从而降低硬铝的自然时效强化效果。硅对硬铝的塑性没有太大的影响,相反当合金中有铁存在时,硅与铁形成Fe2SiAl2相,可以减少由于形成粗大片状的(FeMn)Al2相的是有害元素,作用。在硬铝中硅的含量一般控制在0.5%~0.7%。
镍在硬铝合金中亦是有害杂质。镍能与铜形成AlCuNi难溶化合物,从而减少了强化相θ(CuAl2)、S(Al2CuMg)相的数量,使硬铝的时效强化效果降低,因此镍含量应限制在0.1%以下。
锌在硬铝中以杂质存在,它对硬铝的室温力学性能没有影响,但降低硬铝的热硬性,并增加焊接时形成裂纹的倾向,也需严加控制。
硬铝合金按其合金元素含量及性能不同,可分为三种类型:即低强度硬铝,如2A01、2A03、2A10等合金;中强度硬铝如2A11 等合金;高强度硬铝,如2A12等合金。
1.低强度硬铝
这类硬铝合金镁含量较低(2A10)或含铜、镁量都比较低(2A01)。其主要强化相是θ(CuAl2)相,所以时效强化效果较小,强度比较低,具有较高的塑性,而且时效硬化速度比较缓慢。时效强化后具有较高的剪切抗力,适宜作铆接材料。
2.中强度硬铝
中强度硬铝亦称标准硬铝。这类合金的铜、镁含量都比较高。它在图6-9中(如2A11合金)处于α(Al)+θ(CuAl2)+S(Al2CuMg)相区左侧,主要强化相亦是θ(CuAl2)相,其次是S(Al2CuMg)相。但铜和镁总量较高,镁量较低,因此具有较高的强度和较好的塑性。退火后工艺性能良好,可进行冷弯、冲压等工艺过程焊接性能良好,耐蚀性中等。被切削加工性在退火状态比较差,但时效硬化状态被切削加工性良好。主要用作中等载荷的结构零件。
3.高强度硬铝
为了提高硬铝合金的强度和屈服极限,在中强度硬铝的基础上,同时提高铜和镁的含量或单独提高镁的含量而形成高强度硬铝。,如2A12合金。它在图6-9中处于α(Al)+θ(CuAl2)+S(Al2CuMg)相区的右侧。其主要强化相是S(Al2CuMg)相,其次是θ(CuAl2)相。由于S相的自然时效强化效果比θ相强,故2A12合金具有比2A11更高的强度和屈服极限以及良好的耐热性,但塑性和某些工艺性能较差些。2A12合金是工业中应用最广泛的一种高强度硬铝合金。
硬铝合金的耐蚀性比防锈铝要差的多,特别是在海水中的耐蚀性更差。所以凡需要在腐蚀环境中工作的硬铝合金零件,其表面都要包一层高纯度铝,以提高其抗蚀能力,但是,包铝的硬铝材料热处理后的力学性能要比未包铝的低些。
硬铝淬火加热的过烧敏感性很大,为获得最大固溶度的过饱和固溶体,2A12合金最理想的淬火温度为500±3℃,但实际生产条件下很难办到,所以2A12合金常用的淬火温度为495~500℃。
硬铝合金淬火加人工时效状态比淬火加自然时效具有更大的晶间腐蚀倾向,所以除高温工作的构件外,一般采用自然时效。2A12合金淬火后自然时效与力学性能的关系。
淬火冷却速度对硬铝合金的强度及耐蚀性都有强烈的影响。当淬火冷却速度低时,由于淬火过程中强化相,如θ(CuAl2)相沿晶界大量析出,而降低自然时效强化效果和增大晶间腐蚀倾向。因此硬铝合金淬火时,在保证不变形开裂的前提下,冷却速度愈快愈好。对于2A11和2A12合金,淬火冷却速度分别不小于20℃/s和14℃/s,通常采用清水作淬火介质。
三、超硬铝合金
铝-锌-镁-铜系合金是目前室温强度最高的一类铝合金,其强度达500~700 MPa,超过高强度的硬铝2A12合金(400~430 MPa),故称为超硬铝合金。超硬铝合金的牌号及化学成分见表6-2。超硬铝合金中,主要合金元素是锌、镁、铜,有时还加入少量锰、铬、钛等元素。
锌和镁是合金的主要强化元素,在合金中形成强化相η(MgZn2)和T(Al2Mg3Zn3)相,它们在铝中都有很大的溶解度变化,具有显著的时效强化效果。但含锌、镁量过高时,虽然合金强度很高,但塑性和抗应力腐蚀性能降低。
在合金中加入一定量铜,可以改善超硬铝的抗应力腐蚀性能,同时铜还能形成θ(CuAl2)和S(Al2CuMg)相起补充强化作用,提高合金强度。但铜含量超过3%时,合金的耐蚀性反而降低,故超硬铝合金中的铜含量应控制在3%以下。
在超硬铝中加入锰和铬可以提高合金在淬火状态下的强度和人工时效强化效果,同时改善合金的抗应力腐蚀性能。
铁和硅都是有害杂质,。铁与锰形成难溶的复杂化合物相,降低合金的力学性能,并使铆接性能变差。硅在合金中夺取镁形成Mg2Si相,使合金中主要强化相η(MgZn2)和T(Al2Mg3Zn2)相的数量减少,降低时效强化效果。铁和硅同时存在时,对超硬铝合金的性能影响比单独存在时要小。如铁和硅的含量均低于0.5%。时,实际上对合金的力学性能没有影响。
7A04合金的主要强化相是η相和T相,其次为S相,若在7A04合金的基础上稍提高锌、镁、铜含量,如7A06合金的组织中,η相与T相数量增多,而S相减少,则合金具有更强烈的时效强化效果,故7A06比7A04合金热处理后具有更高的强度,Rm可达600~700 MPa。
超硬铝和硬铝比较,淬火温度范围比较宽。对于6%Zn和含3%Mg以下的合金,淬火温度为450~480℃。但淬火温度不宜超过480℃,否则会降低合金的耐蚀性能。合金淬火时应尽量缩短淬火转移时间,以防止含铜相析出,降低合金时效效果。
超硬铝热处理与硬铝不同,超硬铝自然时效的时间很长,要经50~60天才能达到最大强化效果;此外自然时效的超硬铝比人工时效的具有更大的应力腐蚀倾向,因此超硬铝均采用人工时效处理。为了进一步提高合金的抗应力腐蚀性能,可采用分级人工时效,即在120℃时效6小时,然后再在160℃时效3小时,以进一步消除内应力。
超硬铝若退火后空冷,有淬火效应。因此,退火冷却速度不易过快,一般不大于30℃/h,炉冷至150℃出炉空冷。
超硬铝合金的主要缺点是耐蚀性差。为了提高合金的耐蚀性能,一般板材表面包含有1%Zn的包铝层。此外,超硬铝的室温强度虽比硬铝高得多,但耐热强度不如硬铝,当温度升高时,超硬铝合金中固溶体迅速分解,强化相聚集长大,而使得强度急剧降低。故超硬铝合金不宜在120~130℃温度以上工作。超硬铝主要用作受力较大的结构零件。
四、锻铝合金
铝-镁-硅-铜系合金具有优良的锻造工艺性能,主要用作制造外形复杂的锻件,故称为锻铝合金。锻铝合金的牌号及化学成分见表6-2。
锻铝合金是在铝-镁-硅系合金的基础上发展起来的。铝中加入镁和硅能形成Mg2Si化合物,它在铝中有较大的固溶度,且随温度降低而急剧减小。当Mg2Si相从过饱和固溶体中析出时引起晶格严重崎变,故Mg2Si相是一个极有效的强化相。但是,Mg2Si相具有一定的自然时效强化倾向,若淬火后不立即时效处理,则会降低人工时效强化效果。为了弥补这种强度损失,在铝-镁-硅系中同时加入铜和少量锰。
在铝-镁-硅-铜系中,锰的主要作用不仅是阻止在结晶退火时晶粒粗大,而且还能提高合金的淬火温度上限,从而提高合金在淬火态的强度。加入铜,可显著地改善热加工塑性和提高热处理强化效果,并且还能抑制挤压效应,降低因加入锰而引起的各向异性。
铝-镁-硅-铜系锻铝合金的相组成主要是a、Mg2Si、W(Cu4Mg5Si4Alx)相,当合金中铜含量较高时,亦有θ(CuSi2)和S(Al2CuMg)相。
锻铝合金的热处理由于共同的强化相Mg2Si和W(Cu4Mg5Si4Alx)相在室温下析出缓慢,所以在自然时效时很难达到最大的强化效果,必须采用人工时效。
锻铝合金热处理的共同缺点是淬火后在室温下的停留时间不宜过长,否则显著降低人工时效强化效果。而且停留时间愈长,人工时效强化效果愈差。因此,锻铝合金淬火后应立即进行时效处理。
铸造铝合金
铸造铝合金除要求具备一定的使用性能外,还要求具有优良的铸造工艺性能。成分处于共晶点的合金具有最佳铸造性能,但由于此时合金组织中出现大量硬脆的化合物,使合金的脆性急剧增大。因此,实际使用的铸造合金并非都是共晶合金,它与变形铝合金相比较只是合金元素含量高一些。
铸造铝合金的牌号按着GB/T8063-1994标准,用“ZAl+主加元素符号和百分比含量+辅加元素符号和百分比含量+辅加元素符号和百分比含量……”表示。
铸造铝合金的代号用“铸造”二字的汉语拼音第一个大写字母“ZL”加三位数字表示。第一位数表示合金系别:1表示为铝硅系合金;2表示为铝铜系合金;3表示为铝镁系合金;4表示为铝锌系合金;如ZL110表示10号铝硅系合铸造铝合金,一、铝-硅铸造合金
铝-硅合金具有极好的流动性,铸造收缩性和线膨胀系数小,优良的焊接性、耐蚀性以及足够的力学性能。但合金的致密度较小,适宜制造致密度要求不太高的、形状复杂的铸件。
在简单的二元铝-硅合金中,加入某些强化元素后组成的多元铝-硅合金称为特殊铝-硅合金。
1.简单的铝-硅合金
简单的二元铝-硅合金(ZL102)是硅含量11%~13%的合金。铸造后的组织为粗大的针状硅与铝基固溶体组成的共晶体和少量的板块状初晶硅。由于组织中粗大的针状共晶硅的存在,合金的力学性能不高,抗拉强度Rm不超过140 MPa,延伸率A不小于3%。
若浇注前在熔融合金中加入2%~3%的变质剂,进行变质处理,则可以细化组织。常用的变质剂为2/3NaF+1/3 NaCl或25% NaF+62.5%NaCl+12%KCl混合物,经搅拌均匀后浇入铸型。
经变质处理后的ZL02合金的抗拉强度Rm达180MPa,延伸率A可达8%。铝-硅合金变质处理虽能细化组织,改善力学性能,但由于变质剂钠易与熔融合金中的气体起反应,使变质处理后的铝合金铸件产生气孔(亦称针孔)等铸造缺陷,为了消除这种铸造缺陷,浇注前必须进行精炼脱气,致使铸造工艺复杂化。故目前对于硅含量小于7%~8%的合金一般都不进行变质处理。
简单的铝-硅合金经变质处理后,可以提高力学性能。但由于硅在铝中的固溶度变化不大,且硅在铝中的扩散速度很快,极易从固溶体中析出,并聚集长大,时效处理时不能起强化作用,故简单铝-硅合金的强度不高。为了进一步提高铝-硅合金的力学性能,常加入铜、镁等合金元素,形成时效强化相,并通过热处理强化,进一步提高力学性能,以扩大其应用范围。
2.含镁特殊铝-硅合金
若在铝-硅合金中加入适量的镁,能形成Mg2Si相,它在α固溶体中的固溶度随温度降低而显著减小。在固溶处理时能全部溶入α固溶体,经时效处理能产生显著的强化效果。但镁的加入量过高时,固溶处理后尚有一部分未溶解的过剩相Mg2Si存在,使合金变脆。
常用的特殊铝-硅合金有ZLl04、ZLl01等合金。例如,ZL104合金的成份标于图中所示位置,在室温时的平衡组织为α固溶体与(α+ Si)二元共晶体以及自α固溶体中析出的Mg2Si相。热处理后的抗拉强度Rm达240 MPa,延伸率为3.6%。铸造、焊接、耐蚀性能等均较高。
3.含铜特殊铝-硅合金
在铝-硅合金中加入铜能形成θ (CuAl2)强化相,通过热处理能进一步提高合金强度。常用的含铜特殊铝-硅合金有ZL107合金, ZL107经热处理后抗拉强度达260MP,延伸率为3%。
4.含铜、镁特殊铝-硅合金
铝-硅合金中同时加铜、镁形成的多元合金。.其组织中除Mg2Si、CuAl2等相外,还有Al2CuMg、W(AlxCu4Mg5Si)等强化相。常用的合金有ZL103、ZL105、ZL110等合金。多元特殊铝-硅合金,因其热处理后具有更高的力学性能,故可用作受力较大的内燃机零件,如缸体、缸盖、曲轴箱等。
二、铝-铜铸造合金
铝-铜铸造合金的最大特点是耐热性高,是所有铸造铝合金中最高的一类合金。其高温强度随铜含量的增加而提高,而合金的收缩率和形成裂纹的倾向则减小。但由于铜含量增加,使合金的脆性增加,故铸造铝台金的铜含量一般不超过14%。铝-铜合金的最大缺点是耐蚀性差,且随铜含量的增加耐蚀性降低。
铜含量不同,铝-铜铸造合金的性能特点不同,其用途并不一样。铜含量4%~5%的合金热处理强化效果最好,具有高的强度和塑性,但铸造性能较差。例如ZL203合金适宜制造形状比较简单强度要求较高的铸件。中等铜含量(8%~10%左右)的合金热处理强化效果较差,但铸造性能较好,例如ZL202合金适宜铸造形状复杂,但强度和塑性要求不太高的大型铸件。铜含量高的合金具有高的耐热性能和优良的铸造性能。适宜铸造形状复杂和在高温工作的铸件,如汽车、摩托车发动机的活塞等。
三、铝-镁铸造合金
铝-镁铸造合金是密度最小(2.55)、耐蚀性最好、强度最高(抗拉强度可达350MP)的铸造铝合金。但由于结晶温度范围宽,故流动性差,形成疏松倾向大,其铸造性能不如铝-硅合金好,且熔化浇铸过程中易形成氧化夹渣,使铸造工艺复杂化。此外,由于合金的熔点较低,故热强度较低,工作温度不超过200℃。
常用的铝-镁铸造合金有ZL301、ZL302合金。ZL301合金由α固溶体及其析出的Mg5Al8相所组成。由于铝-镁合金时效处理过程中不经历GP区阶段,而直接析出Mg5Al8相,故时效强化效果较差,且强烈降低合金的耐蚀性和塑性。因此ZL301合金常以淬火状态使用。ZL301合金经固溶处理后抗拉强度Rm达350MPa,延伸率达10%。铝-镁铸造合金常用做制造承受冲击、振动载荷和耐海水或大气腐蚀、外形较简单的重要零件和接头等。
四、铝-锌铸造合金
锌在铝中的溶解度很大,极限溶解度为32%。铝中加入10%以上的锌能显著提高合金的强度,故铝锌铸造合金具有较高的强度,是最便宜的一种铸造铝合金,其主要缺点是耐蚀性差。
常用的铝-锌铸造合金是ZL401合金。由于这种合金含有较高(6.0%~8.0%)的硅,又称含锌特殊铝-硅合金。在合金中加入适量的锰、铁和镁,可以显著提高合金的耐热性能。主要用于制作工作温度不超过200℃,结构形状复杂的汽车、飞机零件、医疗机械和仪器零件等。
五、铸造铝合金的热处理特点及代号
铸造铝合金中除了铝-硅合金ZL102、铝-镁合金ZL302外,所有其他合金均能热处理强化。
铸造铝合金与变形铝合金比较,其组织粗大,有严重的晶内偏析和粗大的针状化合物。此外,铸件的形状亦比较复杂。因此,铸造铝合金的热处理除了具有一般变形铝合金的热处理特性外,淬火加热温度一般比较高,保温时间比较长,一般均在15~20小时左右。其次,由于铸件的形状比较复杂,壁厚不均匀,为了防止淬火时引起变形开裂,一般采用温度较高(60~100℃)的水作淬火冷却介质。此外,为了保证铸件的耐蚀性以及组织与性能和尺寸稳定性,凡是需要时效处理的铸件,一般都采用人工时效。
铸造铝合金的热处理可根据铸件的工作条件和性能要求,选择不同的热处理方法。能力知识点6 耐热铝合金
一、耐热铝合金的合金化
耐热铝合金的合金化与耐热钢相类似,主要也是通过固溶强化、过剩相强化和晶界强化等几方面来提高其热强性的。
1.固溶强化
耐热铝合金的固溶强化,要求加入的合金元素与形成的固溶体具有高的热强性,而不显著降低合金的熔点,以保证合金具有较高的再结晶温度。其次,加入的合金元素要能增大原子间的结合力,减慢原子的扩散过程和固溶体分解速度。耐热铝合金通常采用多种合金元素进行合金化。这些合金元素加入后一般降低合金的熔点很少。它们多数是一些熔点比铝高的过渡族元素,常用的合金元素有锰、铁,铜、锂以及稀士元素等。
2.过剩相强化
耐热铝合金大多是多相合金,一定数量的耐热性能好的过剩相是耐热铝合金不可缺少的,熔点高的、成分和结构复杂、并在高温下与共存的固溶体互相作用微弱的过剩相,具有高的热稳定性。铝合金中热稳定性好的过剩相有A12CuMg(S)、AI6Cu3Ni(T),、Al.xCu,4Mg5Si4(W)、AI2FeSi等。
3.晶界强化
在铝合金中加入钛、锆和稀土元素等都能有效地强化晶界。特别是稀土元素能与铝中的多种杂质元素起作用,清除晶界处的杂质、达到净化晶界与提高晶界抗蠕变的目的,从而显著地提高铝合金的耐热性能。
二、耐热铝合金牌号
耐热铝合金根据加工工艺特点不同可分为耐热变形铝合金和耐热铸造铝合金。常用耐热变形铝合金牌号有:2A02、2A16、2A17、2A70、2A80、2A90等;常用耐热铸造铝合金牌号有:ZL110、ZL108、ZL109等,1.耐热变形铝合金
1).耐热硬铝合金
耐热硬铝合金为铝-铜-锰系合金,常用的有2A02、2A16、2A17合金。铜和锰是这类合金的重要组成元素。铜含量为6.0%~6.5%的合金具有高的再结晶温度,因此耐热性能高;同时铜的加入能形成CuAl2强化相,通过人工时效可使合金强化。锰在铝中的扩散系数小,并降低铜在铝中的扩散速度,减慢α固溶体的分解和减小强化相在高温下聚集长大倾向,是保证合金耐热性的主要元素。合金的锰含量在0.4%~0.5%时,能形成细小弥散的T (CuMn2Al12)相,提高合金的耐热性。但锰含量超过1.2%时,由于T相数量增多,相界面增加,加速了扩散过程,使合金耐热性降低。因此,在耐热硬铝合金的锰含量应控制在0.4%~0.8%。
合金中加入少量钛能细化组织且提高合金的再结晶温度,因而提高合金的耐热性。但钛含量超过0.2%时,反而使合金耐热性降低,故钛含量应控制在0.1%~0 .2%。
2A17合金是在2A16 的基础上加入0.25%~0.45% Mg的合金。镁能提高合金的室温强度,有利于提高合金在150~250℃下的耐热性能,但它使合金的焊接性能变坏,故应控制在0.5%以下。
耐热硬铝主要用于制作挤压和模锻的半制品,制造在200~300℃下工作的零件,如压缩机叶片盘或加工成板材用作常温和高温下工作的焊接容器。
2).耐热锻铝合金
耐热锻铝合金属于铝-铜-镁-铁-镍系合金,铝-铜-镁-铁-镍系合金属于耐热锻铝合金,常用的牌号是2A70,2A80、2A90合金。这类合金中的主要耐热相为S(A12CuMg)相,因此,合金中应力求使S(A12CuMg)相的数置达到极限值。为此,合金中应相对地降低铜含量,而适当提高镁含量,以保证获得最大数量的S(A12CuMg)相,从而获得优良的耐热性能。
铁和镍按1:1的比例同时加入合金时,能形成FeNiAl9,对提高合金的耐热性有良好的作用。但合金中单独加入铁或镍时,都使合金的耐热性降低。
耐热锻铝合金除了具有较好的耐热性外,还具有小的热膨胀系数,良好的导热性以及加工工艺性能。可加工成各种棒材、锻件以及制作在150~225℃下工作的结构零件。
2.耐热铸造铝合金
活塞是发动机中传递能量的一个重要零件,它在工作时承受高温、高压、并高速地往复运动。因此,作为活塞材料,除了要求密度小、导热性好外,还要求具备优良的耐热性和耐磨性以及良好的加工工艺性。活塞铝合金是典型的耐热铸造铝合金。它是在二元铝-硅合金ZL102的基础上,分别加入一定量的铜、镁、镍、锰及稀土元素等,组成的多元铝-硅铸造合金。其中铝-硅-铜-镁系的ZL110和ZL108以及铝-硅-铜-镁-镍系的ZL109合金,是最常用的耐热铸造铝合金,主要用于制造活塞。
铝-硅合金中加入铜和镁能形成CuAI2和Mg2Si以及W(AI5Mg5Cu4Si4)相,起强化作用,但镁量过高会出现粗大的过剩相Mg2Si,使合金变脆,并使合金的吸气性增加。锰能提高合金的耐热性。它在固溶体中的扩散系数很小,当合金凝固时锰被保留在固溶体中,起固溶强化作用,提高了固溶体在高温下的稳定性,从而提高合金的耐热性。锰还能形成具有高温硬度的T(CuMn2Al12)相,显著提高合金的热硬性。镍在合金中能形成具有热硬性的AI3Ni或〔CuNi)2AI3相,提高合金的热强度。在ZL109合金组织中主是α, Si, Mg2Si, AI3Ni等相。
耐热铝合金的热处理必须保证在工作温度下具有高的组织与性能稳定性。因此,耐热铝合金固溶处理后,均采用人工时效处理。

       以上就是小编对于铝合金零件的评价语言有_铝合金零件的评价语言有几种问题和相关问题的解答了,铝合金零件的评价语言有_铝合金零件的评价语言有几种的问题希望对你有用!

       免责声明: 1、文章部分文字与图片来源网络,如有问题请及时联系我们。 2、因编辑需要,文字和图片之间亦无必然联系,仅供参考。涉及转载的所有文章、图片、音频视频文件 等资料,版权归版权所有人所有。 3、本文章内容如无意中侵犯了媒体或个人的知识产权,请联系我们立即删除,联系方式:请邮件发送至 cnc1698@l63.com

助力合作伙伴项目早日上市,打磨亮点,加工制造亮点,让产品更容易销售。已经服务的企业达到500多家,更多的 【加工案例】没有展现在网站,如果有需要请点击 【联系方式】 精密加工联系

【本文标签】

【】版权所有

咨询热线

13751188387