元素在铝合金中的作用.ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,铝合金知识培训资料,铝合金中各项元素及微量元素作用,1,一、硅,Si,硅是改善流动性能的主要成分,从共晶到过共晶都能得到最好的流动性,但结晶析出的硅易形成硬点，使切削性变差,所以一般都不让它超过共晶点,.,另外硅可改善抗拉强度、硬度、切削性以及高温时强度而使延伸率降低。,2,ZLD101A,未变质,固溶体,针状硅,组织特征：,固溶体和共晶体中针状硅,3,ZLD101A,变质,固溶体,圆形质点硅,组织特征,:,固溶体呈蠕虫状分布，共晶体呈纤维状,4,ADC12,未变质,组织特征,:,针片状硅分布均匀，且有少量初晶硅析出,5,ADC12,变质,(,锶,),组织特征,:,变质后原针状硅和少量初晶硅变为分布较均匀的点状硅,点状硅,6,B390,未变质,组织特征,:,共晶体,+Si,初生,Si,相呈块状,(,较大,且不均匀,),7,B390,磷变质,8,合金的流动性：,合金的流动性是指液体合金本身的流动能力，是合金的铸造性能之一，它与合金的成分、温度、杂质含量及其物理性能有关。流动性好，充填铸型的能力强，良好的流动性，有利于合金液良好地充满铸型，以得到形状、尺寸准确，轮廓清晰的致密铸件。应当指出，在实际生产中当合金牌号一定（即合金液本身的流动能力一定）的情况下，除加强熔炼工艺控制（加强去气除渣处理）外，采取改善铸型工艺和适当提高浇注温度的办法。此外合金的流动性还受液体合金的粘度、表面张力等物理性能的影响。,9,大家应该也有点累了，稍作休息,大家有疑问的，可以询问和交流,10,含硅量较高的,Al-Si,合金中的共晶硅一般要进行变质处理使之细化,.,11,二、铁,Fe,长存有害杂质，增加合金脆性,易生成,相（针状）降低合金强度,.,杂质铁生成,FeAl3,针状结晶，由于压铸是急冷，所以析出的晶体很细，不能说是有害成分，含量低于,0.7%,则不易脱模,所以,Fe,含量,0.8-1.0%,反而好压铸,.,含有大量的铁会生成金属化合物,形成硬点,.,并且含铁量,1.2%,时,降低合金流动性,损害铸件的品质,缩短压铸设备中金属组件的寿命,.,所以应尽量减少人为致使铁含量增高，对铁质钳和工具有效保护，在生产中控制铁的含量，并使硅略低度于共晶点。浇铸铝液温度不宜过低,12,13,鱼骨状铁相,14,鱼骨状铁相,15,三、镁,Mg,合金中加入一定的,Mg,，形成,AL-Si-Mg,合金，,(,因为可以时效处理的手断从组织中析出中间相,(Mg,2,Si),化合物并呈弥散状态,使,固溶体结晶点阵发生畸变,从而提高合金强度，当,Mg,含量达到,0.2-0.5%,时,其析出相的硬度高,抗拉强度和弹性模量得到提高,但韧性降低。如再增加含,Mg,量，则容易氧化，使合金液中卷入氧化皮的增多，并使流动性变坏。作为杂质的镁，在,Al-Cu-Si,这种材料中，,Mg2Si,会使铸件变脆，所以一般标准在,0.3,以内,Mg,16,四、铜,Cu,合金中加入一定的,Cu,，形成,AL-Si-Cu,合金，增强合金硬度、提高合金的耐热强度,Cu,在,固溶体中的溶解度比,Mg,大很多，可通过固溶强化和析出中间相,(Al,2,Cu,）化合物而使强度获得较大的提高，不过耐蚀性降低,.,（在生产控制中注意：搅拌防止比重偏析造成沉淀）,17,五、锌,Zn,提高合金致密性、利于脱模、降低合金机械性能，但高温脆性大，有使铸件产生裂纹的倾向。锌在铝中的溶解度大，当铝中加入锌的质量分数大于,10%,时，能显著提高合金的强度。,18,六、钙,Ca,Ca,是铝合金中的一种杂质，它是由原材料结晶硅带入的，通常以,(Ca,2,Si,、,CaSi,、,CaSi,2,）。磷化钙（,Ca,3,P,）等形式出现，,Ca,有较小的降低铝合金的共晶温度、细化共晶硅结晶的作用，但不把它作为变质剂来使用。,Ca,含量高时，会使,AL-Si,合金溶液的粘度增加，,枝晶组织发达，阻滞合金液的流动性，使合金液的流动性降低，还会使共晶成份的表面凹凸不平呈龟皮状或疙瘩样蛙状，但对合金的收缩性能没有影响。,19,未变质,20,Ca,变质,21,七、,磷,P,P,在铝合金中形成,AlP,结晶，使合金中结晶出细小的初晶,Si,，有效的细化了其晶粒。,P,是通过,Cu-P,、,Al-Cu-P,中间合金加入的，当同时有,Ca,存在时，则会生成,Ca,3,P,，降低,P,的变质效果，,P,会降低,Na,、,Sr,、,Sb,的细化共晶,Si,的效果。,22,未变质,23,P,变质,24,八、锰,Mn,Mn,在铝合金中形成,MnAl,6,的弥散质点，阻止再结晶的粗大化，提高再结晶温度，有效地细化再结晶晶粒，提高合金的强度，并与铝合金中的不纯物,Fe,形成（,Al,3,Fe Mn,）化合物,使,Fe,的化合物形态从针状变为块状，能在一定程度上改善韧性，即能溶解杂质,F,减少的有害作用，提高合金的耐蚀性,.,25,九、锶,Sr,Sr,可使共晶,Si,的晶体的头部成为细粒状，有效地提高了合金的强度，,Sr,对共晶,Si,的变质细化产生非常大的效果。,26,未变质,ADC12,27,锶变质,ADC12,28,未变质,A356,29,锶变质,A356,30,十、,Ni,镍,Ni,在铝合金中形成,NiAl,3,等金属化合物，提高合金的高温强度和体积、尺寸稳定性，并有使,Fe,的化合物变成块状的倾向，即降低杂质,Fe,的有害作用，但使合金的耐蚀性下降。,31,十一、钛,Ti,Ti,使晶粒细化的作用，所生成的,TiAl,3,TiB,2,密度比铝合液大，所以添加后从保温到浇铸时间不要拖得过长，否则会产生沉降或密度偏析。,32,33,十二、锑,(Sb),Sb,对,A,S,系合金有变质作用，它对亚共晶和过共晶都有较好的变质作用，经细化后的共晶,Si,的晶粒呈薄层状。,34,未变质,35,Sb,变质,36,十三、铬,Cr,Cr,在铝中形成,(CrFe)Al7(CrMn)Al12,等金属间化合物的行为,.,阻碍再结晶的形核和长大过程,对合金有一定的强化作用,提高高温性能，降低杂质,Fe,的有害作用，改善合金的抗应力腐蚀裂纹能力。在熔炼中应注意，当熔化温度和保温温度低时，,Cr,在,Al,中形成的化合物会变得粗大而成为夹杂物，其添加量在,0.1-0.4%,左右,.,37,十四、锆,Zr,Zr,在铝合金中形成,Al,3,Zr,成为,固溶体的外来异质结晶核心,使结晶晶粒细化,提高合金的高温强度,Zr,还能与合金液中的氢反应,生成,ZrH,溶于合金液中起除气作用,减少针孔、疏松等缺陷，,Zr,的加入量为,0.1-0.3%.,38,十五、钒,V,V,可与铝形成化合物,细化合金的晶粒,其作用与,Zr,相似,但有,P,存在时,会形成粗大的化合物而沉降,成为杂质,.,39,十六、铅,Pb,、锡,Sn,、铋,Bi,这三种元素是低溶点金属，它们在铝中固溶度不大，略降低合金强度，但能改善切削性能，铋在凝固过程中膨胀，对补缩有利。高镁合金中加入铋可防止钠脆。,40,谢谢大家,!,41,