关于铝合金铸造常识

1.铝的铸造常识 有哪些

铝的铸造一般采用立式或水平式水冷半连续铸造法。为改善立式铸造的坯锭组织和表面质量，还发展出电磁结晶槽、矮结晶槽和热顶铸造法（见金属的凝固）。水冷半连续铸造法是通过流槽将液体金属导入用水冷却的结晶器内，使液体金属冷却形成凝固的外壳，由铸造机底座牵引或靠自身重量均匀下降而脱出结晶器，形成坯锭。工艺参数因合金成分和坯锭尺寸的不同，差异很大。一般应尽量提高铸造速度和冷却速度，降低结晶槽的高度。铸造温度通常比合金的液相线高50~110℃。此外，还发展出铝板带连续铸轧工艺。

板材、带材生产 采用平辊轧制，基本工序为热轧、冷轧、热处理和精整。对化学成分复杂的 LY12、LC4等硬铝合金，热轧前应进行均匀化处理。处理温度一般低于合金中低熔点相的共晶温度10~15℃，保温12~24小时。硬铝合金的包铝是将包铝板放在经过铣面的坯锭两面，借助于热轧焊合。包铝层的厚度一般为板材厚度的4%。热轧一般在再结晶温度以上进行。热轧可在单机架可逆轧机上进行，或在多机架上实行连轧。为提高成品率和生产效率发展大铸锭轧制，锭重达10~15吨以上。年产量在10万吨以下的工厂，一般用四辊可逆热轧和采用热上卷工艺，热轧带材厚度为6~8毫米左右。产量10万吨以上的工厂，多在四辊可逆热轧机开坯后采用单机架或两机架、三机架、五机架连轧，实行热精轧，带材厚度可达2.5~3.5毫米。热轧带材成卷后作为冷轧坯料。为保证金属有最佳的塑性，应在单相组织状态下进行热轧。LY11、LY12等合金的热轧开坯温度为400~455℃。前几道道次变形率一般在10%以内，以后逐渐增大。纯铝和软铝合金道次变形率可达50%，硬铝合金则为40%左右。热轧总变形率可达90%以上。

冷轧常在室温下进行，通过冷轧可获得尺寸精确、表面光洁和平整的较薄的板材和带材，并可获得具有特定力学性能的加工硬化的板材和带材。冷轧主要采用带式法生产工艺，应用四辊可逆轧机或四辊不可逆轧机进行冷轧，当前发展不可逆轧机进行冷轧。轧机装备有液压压下、液压弯辊、厚度自动控制系统或测辊缝的厚度自动控制系统及板形控制仪，由微型电子计算机控制、记录、储存各种参数，以获得尺寸精确、板形平整的板带材，如 0.18毫米带材公差可达±5微米。小工厂也有块式法生产板材的。退火后铝的冷变形率可达90%以上。多相的硬铝合金冷加工硬化明显，需中间退火。中间退火后的冷变形率为60~70%。热轧用乳液润滑，冷轧已由乳液发展为全油润滑。采用单独控制喷嘴的多段冷却系统，以减少铝板和轧辊的摩擦，冷却轧辊，控制辊型，洗除铝粉及其他杂质，以获得良好的表面质量及板形。

经冷轧和热处理后的带卷常在辊式矫直机上或在拉弯连续矫直机列上进行精整。平整淬火后的板片应在时效孕育期内进行，一般在淬火后30~40分钟内完成。淬火板的平直压光总变形量不应超过2%。

1955年试验成功的铝板带连续铸轧可生产薄板和铝箔坯料。中国于70年代初开始用此法生产薄板。

2.铝的铸造常识 有哪些

铝的铸造 铝的铸造一般采用立式或水平式水冷半连续铸造法。

为改善立式铸造的坯锭组织和表面质量，还发展出电磁结晶槽、矮结晶槽和热顶铸造法（见金属的凝固）。水冷半连续铸造法是通过流槽将液体金属导入用水冷却的结晶器内，使液体金属冷却形成凝固的外壳，由铸造机底座牵引或靠自身重量均匀下降而脱出结晶器，形成坯锭。

工艺参数因合金成分和坯锭尺寸的不同，差异很大。一般应尽量提高铸造速度和冷却速度，降低结晶槽的高度。

铸造温度通常比合金的液相线高50~110℃。此外，还发展出铝板带连续铸轧工艺。

板材、带材生产 采用平辊轧制，基本工序为热轧、冷轧、热处理和精整。对化学成分复杂的 LY12、LC4等硬铝合金，热轧前应进行均匀化处理。

处理温度一般低于合金中低熔点相的共晶温度10~15℃，保温12~24小时。硬铝合金的包铝是将包铝板放在经过铣面的坯锭两面，借助于热轧焊合。

包铝层的厚度一般为板材厚度的4%。热轧一般在再结晶温度以上进行。

热轧可在单机架可逆轧机上进行，或在多机架上实行连轧。为提高成品率和生产效率发展大铸锭轧制，锭重达10~15吨以上。

年产量在10万吨以下的工厂，一般用四辊可逆热轧和采用热上卷工艺，热轧带材厚度为6~8毫米左右。产量10万吨以上的工厂，多在四辊可逆热轧机开坯后采用单机架或两机架、三机架、五机架连轧，实行热精轧，带材厚度可达2.5~3.5毫米。

热轧带材成卷后作为冷轧坯料。为保证金属有最佳的塑性，应在单相组织状态下进行热轧。

LY11、LY12等合金的热轧开坯温度为400~455℃。前几道道次变形率一般在10%以内，以后逐渐增大。

纯铝和软铝合金道次变形率可达50%，硬铝合金则为40%左右。热轧总变形率可达90%以上。

冷轧常在室温下进行，通过冷轧可获得尺寸精确、表面光洁和平整的较薄的板材和带材，并可获得具有特定力学性能的加工硬化的板材和带材。冷轧主要采用带式法生产工艺，应用四辊可逆轧机或四辊不可逆轧机进行冷轧，当前发展不可逆轧机进行冷轧。

轧机装备有液压压下、液压弯辊、厚度自动控制系统或测辊缝的厚度自动控制系统及板形控制仪，由微型电子计算机控制、记录、储存各种参数，以获得尺寸精确、板形平整的板带材，如 0.18毫米带材公差可达±5微米。小工厂也有块式法生产板材的。

退火后铝的冷变形率可达90%以上。多相的硬铝合金冷加工硬化明显，需中间退火。

中间退火后的冷变形率为60~70%。热轧用乳液润滑，冷轧已由乳液发展为全油润滑。

采用单独控制喷嘴的多段冷却系统，以减少铝板和轧辊的摩擦，冷却轧辊，控制辊型，洗除铝粉及其他杂质，以获得良好的表面质量及板形。 经冷轧和热处理后的带卷常在辊式矫直机上或在拉弯连续矫直机列上进行精整。

平整淬火后的板片应在时效孕育期内进行，一般在淬火后30~40分钟内完成。淬火板的平直压光总变形量不应超过2%。

1955年试验成功的铝板带连续铸轧可生产薄板和铝箔坯料。中国于70年代初开始用此法生产薄板。

3.铝合金铸造有哪些特征

为了获得各种形状与规格的优质精密铸件，用于铸造的铝合金一般具有以下特性。

（1）有填充狭槽窄缝部分的良好流动性 （2）有比一般金属低的熔点，但能满足极大部分情况的要求 （3）导热性能好，熔融铝的热量能快速向铸模传递，铸造周期较短 （4）熔体中的气和其他有害气体可通过处理得到有效的控制 （5）铝合金铸造时，没有热脆开裂和撕裂的倾向 （6）化学稳定性好，抗蚀性能强 （7）不易产生表面缺陷，铸件表面有良好的表面光洁度和光泽，而且易于进行表面处理 （8）铸造铝合金的加工性能好，可用压模、硬模、生砂和干砂模、熔模石膏型铸造模进行铸造生产，也可用真空铸造、低压和高压铸造、挤压铸造、半固态铸造、离心铸造等方法成形，生产不同用途、不同品种规格、不同性能的各种铸件。 铸造铝合金在轿车上是得到了广泛应用，如发动机的缸盖、进气歧管、活塞、轮毂、转向助力器壳体等。

4.什么是铸造铝合金

铸造铝合金采用铸造工艺直接获得所需零件所使用的铝合金。

要求它有理想的铸造性：良好的流动性，较小的收缩、热裂及冷裂倾向性，较小的偏析和吸气性。铸造铝合金的元素含量一般高于相应变形铝合金的，多数合金接近共晶成分。

1905~1925年，欧美国家在研究铝合金相图的基础上开展了工业铝合金的研究。 最初研究了铝-镍合金，但其铸造性能不佳，因此镍未能成为主要强化元素。

其后研究了在铝中加入铜、镁、锰、硅等元素，获得了较为理想的性能，因而发展了一些二元及多元的铸造铝合金，其中著名的硅铝明合金在1920年前后用于工业。 现代铸造铝合金按主要加入的元素可分为4个系列，即：铝硅系、铝铜系、铝镁系及铝锌系。

对这4个系列，各国都有相应的合金和合金牌号的标记。中国采用ZL+3位数字标记法，第一位数字表示合金系，其中：1表示铝硅合金系，2表示铝铜合金系，3表示铝镁合金系，4表示铝锌合金系，第二、三位数字表示合金序号。

中国的几种典型铸造铝合金如表所示，根据合金的使用特性可分为：耐热铸造铝合金、气密铸造铝合金、耐蚀铸造铝合金和可焊铸造铝合金。

5.铸造基本知识

一 液态金属的流动特点

金属夜的流动性越高，则越易充满铸型的型腔、获得健全的铸件。那么可以提高浇铸速度来保证金属夜的流动。

二 合金的凝固特点

逐层凝固时合金的充型能力强，产生冷隔、浇不足、缩松等缺陷的倾向小，这主要在于选材，是技术人员考虑的问题。

三 合金的收缩特点

如果铸件在凝固过程中，由于金属液态收缩和凝固收缩，造成体积减小，得不到液态的补充，会在铸件最后凝固的部位形成了孔洞，容积较大而集中的孔洞称为缩孔，细小而分散的叫缩松。才用顺序凝固的方法可以防止。所谓的顺序凝固是指在铸件的厚大部位附设冒口的工艺措施，使铸件的凝固顺序由远离冒口的部位先凝固并依次向冒口推进，冒口部位最后凝固的方法。

铸件在凝固过程中，由于铸件壁厚不均匀和各部位的散热情况不同，造成各部委的冷却速度不同，似的各部位在同一时刻的收缩量不一致而产生应力。热应力使铸件的厚壁或心部受拉伸，薄壁或表层受压缩。铸件的壁厚差别越大，热应力越大。防治方法：设法减少铸件冷却过程中各部位的温差，使各部位收缩一致，如将浇铸系统开在薄壁处，在厚壁处安放冷铁等。

四 砂型

合理的选择分形面的位置，这关系到模样的结构、型芯的数量、造型工艺等。合理选择浇铸位置。

分形面的位置跟浇铸位置的选择，都因铸件类型不同而不同，这个你可以问有经验的师傅。

6.关于铝合金的知识

关于铝合金知识。

减轻重量就是在提高性能，比如越野车的前后轮，如果使用合格的铝合金轮圈，使重量减少后，抗冲击能力有所提高，使用中响应能力的提高与越野的乐趣同步上升。

铝合金及铝基符合材料在摩托车上使用，尤其是在越野车的使用，比例会越来越高。从目前看，铝及铝产品是比多数钢铁稍贵，而比其他有色金属却便宜，并且铝资源的储量是极大的~~

世界前端的产品早已用上了钛、铍等产品，从价格上看，铝产品的广泛应用是必然的~

关于铝合金制品，其重量轻、抗冲击、耐用等方面优势，在摩托车上逐渐增多，为此查阅了相关书籍，将自己的粗浅理解献丑于这里的朋友。

铝是地壳中分布最光杆的元素之一，约为8.8%。仅仅次于氧和硅也就是金属元素的第一位。近几十年来，铝的材料工艺技术突飞猛进，如果想提高性能必然要考虑采用轻金属及复合材料。比如活塞，如果摩托车采用钢制的活塞，其性能只能达到铝合金的一半。

铝合金的分两大类，加工材和铸造材。加工材目前为8个系，其编号多为4位数字，有些人以为编号越高越好，其实是不尽正确的。还有的朋友认为硬度越高越好，也是有些片面的。

变形铝合金（加工材）方面：

1, 1***系，非热处理型合金，为纯铝，如1000合金。1***系导电、导热性优。在表面处理后适合做外观件，其强度不足，但做为反射板却不错，1060、1070可做配电用途及散热材料

2, 2***系，热处理型合金，铝-铜系合金，如2024合金。实际上多为铝-铜-镁合金。杜拉铝、超杜拉铝（硬铝）就是指2017、2024等材料，该系材料的强度可与刚相抗衡，由于它含有较多的铜，耐蚀性较差。该系合金的焊接性能较差，在结合时适宜用铆接、螺丝固定，以及电阻焊接。

3, 3***系，非热处理型合金，铝-锰系合金，如3034合金。多用语建材容器及汽车配管，最常见的是易拉罐。

4, 4***系，非热处理型合金，铝-硅系合金，如4043合金。4032添加了硅，抑制他的热膨胀，改善它的耐热性，当作锻造活塞材料使用。

5, 5***系，热处理型合金，铝-镁系合金，如5083合金。装饰材料，如天花板。

6, 6***系，热处理型合金，铝-镁-硅系合金，如6063合金。6***系列合金强度与耐蚀性都好，是结构用才的常用材料，但无法达到2***系、7***系的强度性能。

7, 7***系，热处理型合金，铝-锌-镁-铜系合金，如7075合金。7***系合金中有些为不含铜的合金。主要用于飞机、体育运动器材等，是目前主要开发的铝合金之一。

8, 8***系，热处理型合金，铝-锂系合金，如8089合金。

铸造铝合金方面：

1， 铝-硅系合金，如ZL102合金

2， 铝-镁系合金，如ZL103合金

3， 铝-铜-硅系合金，如ZL107合金

4， 铝-铜-镁-硅系合金，如ZL110合金

5， 铝-镁-硅系合金，如ZL104合金

6， 铝-镁-锌系合金，如ZL104合金

并非是所有铝合金都适合使用，而且热处理的效果直接影响性能。我比较关注2***系、7***系铝合金，它们地适合越野车的部件，比较成熟的是2014、7075。当然2***系的2618-T61抗拉强度达到625M，布氏硬度为的115，这是不错的钢的指标。铝合金的使用，不仅要在不同的温度情况下看它的抗拉伸、布氏硬度、疲劳强度、强度，还要看它热处理的指标等，以及是否适合耐腐蚀等。我国铝产品和铝加工材的产品均为世界首屈一指，但材料工艺也急需成为世界第一强国。

7.铝合金熔炼与铸造的准备有哪些

（一）坩埚铸造铝合金常用铁坩埚，也可用铸钢及钢板焊接坩埚。

新坩埚及长期未用的旧坩埚，使用前均应吹砂，并加热到700–800度，保持2–4小时，以烧除附着在坩埚内壁的水分及可燃物质，待冷到300度以下时，仔细清理坩埚内壁，在温度不低于200度时喷涂料。 坩埚使用前应预热至暗红色（500–600度），并保温2小时以上。

新坩埚外熔炼之前，最好先熔化一炉同牌号的回炉料。 （二）熔炼工具的准备 钟罩、压瓢、搅拌勺、浇包 锭模等使用前均应预热，并在150度—200度温度下涂以防护性涂料，并彻底烘干，烘干温度为200–400度，保温时间2小时以上，使用后应彻底清除表面上附着的氧化物、氟化物，（最好进行吹砂）。

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