金属学第9章铝合金资料.ppt

* 成分 性能 Al-Zn-Cu-Mg系。7A + 顺序号表示 室温强度最高，500~700MPa，缺点 是耐蚀性差，疲劳强度低，120℃的 温度下使用。 强化相:MgZn2 \ Al2Mg3Zn3 特点 应用 T淬范围较宽，一般为450~480℃， 人工分级时效：先在120℃时效3小时， 第二次在160℃时效3小时，形成G.P.区 和少量的η′相，达到最大强化状态。 应用：飞机工业中重要的结构材料。 9.2.3超硬铝合金 * 主要超硬铝合金LC4的强化相如下： η(MgZn2)、T(Al2Mg3Zn3) 、θ、S，这些相在Al中有很高的溶解度并随温度的下降而显著减小，固溶体过饱和度大，故有强烈的时效强化效果。 缺点是应力腐蚀敏感沿晶界连续分布性大，其原因为：阳极区－无沉淀带，导致应力腐蚀断裂。 人工时效后，沿晶界析出较粗大(MgZn2)相，产生腐蚀坑，裂纹源。 * 成分 性能 Al-Mg-Si-Cu系合金。用6A或2A加顺序 号表示。常用的合金有6A02、2A14等 具有优良的锻造性能，力学性能与硬铝 相近，但热塑性及耐蚀性较高。 特点 应用 主要强化相是Mg2Si。Mg2Si具有自然 时效倾向，淬火后应立即人工时效。 主要用做航空仪表中形状复杂、强度要 求高的锻件。 9.2.4锻铝 * Al-Cu-Mg-Fe-Ni系耐热锻铝合金 耐热相为FeNiAl9相，它无时效强化作用，但在高温起弥散强化作用。 常用牌号有 2A70(LD7)、2A80(LD8)、 2A90 (LD9)等 。用于制造150 ~225℃下工作的零件，如压气机叶片、鼓风机叶片等散热零件。 2A70锻造铝合金 处理：固溶处理加人工时效 浸蚀：2%氢氟酸+1%盐酸 显微组织：晶粒+强化相粒子 放大倍数：500X * 9.3铸造铝合金Casting aluminum alloy（GB/T1173—1995 ） 优点 良好的铸造性能，抗腐蚀性能和切削加工性能，可制成各种形状的复杂零件，还可通过热处理改善铸件的力学性能，熔炼工艺简单，成本低。 缺点 力学性能水平不如锻铝合金。 铸造铝合金轮毂 * 铸造铝合金应具有高的流动性，较小的收缩性等良好的铸造性。共晶合金应最佳，但容易有大量硬脆化合物，使脆性增加。因此，实际使用的铸造合金并非都是共晶合金。 铸造铝合金的老牌号用ZL + 三位数字表示。 第一位数字是合金系别： 1是Al-Si、Al-Si-Mg系合金；2是 Al-Cu系合金；3是Al-Mg系合金；4是Al-Zn系合 金。第二、三位数字是合金的顺序号。 例如 ZL102表示2号Al-Si系铸造合金。 * 铸造铝合金包括： Al- Si系： （ZAlSi7Mg等）代号为ZL101～1011 Al-Cu系：（ZAlCu5Mn等）代号为ZL201～203 Al-Mg系：（ZAlMg10等）代号为ZL301，ZL302 Al-Zn系： （ZAlZn11Si7等）代号为ZL401，402 * 9.3.1.Al-Si系铸造铝合金 又称硅铝明。其中 ZAlSi12 (ZL102)是含12%Si的铝硅二元合金，称为简单硅铝明 加入其他合金元素的铝硅铸造合金称复杂(或特殊)硅铝明。 577℃ 11.7% 图9.6铝硅合金相图 * 铝硅系铸造合金 特 点 流动性最好，比重轻，铸造收缩率小; 焊接性、耐蚀性优良,致密度较小。 共晶组织中硅晶体呈粗针状或片状， 有少量块状初生硅。常经变质处理。 塑性较低，需要细化组织。 应 用 常用合金：ZL102 和ZL104等 。 制造致密度要求不高、形状复杂铸件。 如ZL105→工作在250℃的耐热零件， ZL111→形状复杂的内燃机汽缸等。 * 铸造铝 – 硅合金 ( ZL101) 活塞(裙部为铝硅合金) ZL102合金铸造组织 ( 化染 ) 55× * Al-Si合金变质处理 在一般认为Na离子等变质元素能促进硅的形核，并吸附在硅晶体的表面，阻止硅的长大，最终生长为球状或多面体状。 同时钠的存在使液态合金产生5～10℃的过冷度，并使共晶点向右移动，这样不仅形核率增加，细化共晶组织，而且使合金组织由共晶成分变为亚共晶成分。 1-3%Na盐（2/3NaF+1/3NaCl）或者（25%NaF+62%NaCl+13%KCl） * 在普通铸造条件下， ZAlSi12(ZL102)组织几乎全部为共晶体，由粗针状的硅晶体和?固溶体组成，强度和塑性都较差。生产上用钠盐变质剂进行变质处理后，得到细小均匀的共晶体加一次?固溶体组织，可提高性能。 变质前： σs ＝140MPa，δ