1、 鋁合金知識培訓資料 鋁合金中各項元素及微量元素作用一、硅Si硅是改善流動性能的主要成分,從共晶到過共晶都能得到最好的流動性,但結晶析出的硅易形成硬點，使切削性變差,所以一般都不讓它超過共晶點.另外硅可改善抗拉強度、硬度、切削性以及高溫時強度而使延伸率降低。ZLD101A未變質固溶體針狀硅組織特征： 固溶體和共晶體中針狀硅ZLD101A變質固溶體圓形質點硅組織特征: 固溶體呈蠕蟲狀分布，共晶體呈纖維狀ADC12未變質ADC12未變質初晶硅針片狀硅組織特征: 針片狀硅分布均勻，且有少量初晶硅析出ADC12變質(鍶)組織特征: 變質后原針狀硅和少量初晶硅變為分布較均勻的點狀硅點狀硅B390未變質組

2、織特征: 共晶體+Si,初生Si相呈塊狀(較大,且不均勻)初晶硅B390磷變質組織特征: 共晶體+Si,初生Si相呈塊狀(較小,且分布均勻)初晶硅組織特征: 共晶體+Si,初生Si相呈塊狀(較小,且分布均勻)合金的流動性：合金的流動性是指液體合金本身的流動能力，是合金的鑄造性能之一，它與合金的成分、溫度、雜質含量及其物理性能有關。流動性好，充填鑄型的能力強，良好的流動性，有利于合金液良好地充滿鑄型，以得到形狀、尺寸準確，輪廓清晰的致密鑄件。應當指出，在實際生產中當合金牌號一定（即合金液本身的流動能力一定）的情況下，除加強熔煉工藝控制（加強去氣除渣處理）外，采取改善鑄型工藝和適當提高澆注溫度的辦

3、法。此外合金的流動性還受液體合金的粘度、表面張力等物理性能的影響。含硅量較高的Al-Si合金中的共晶硅一般要進行變質處理使之細化.二、鐵Fe長存有害雜質，增加合金脆性,易生成相（針狀）降低合金強度.雜質鐵生成FeAl3針狀結晶，由于壓鑄是急冷，所以析出的晶體很細，不能說是有害成分，含量低于0.7%則不易脫模,所以Fe含量0.8-1.0%反而好壓鑄.含有大量的鐵會生成金屬化合物,形成硬點.并且含鐵量1.2%時,降低合金流動性,損害鑄件的品質,縮短壓鑄設備中金屬組件的壽命.所以應盡量減少人為致使鐵含量增高，對鐵質鉗和工具有效保護，在生產中控制鐵的含量，并使硅略低度于共晶點。澆鑄鋁液溫度不宜過低塊狀

4、鐵魚骨狀鐵相魚骨狀鐵相三、鎂Mg合金中加入一定的Mg，形成AL-Si-Mg合金，(因為可以時效處理的手斷從組織中析出中間相(Mg2Si)化合物并呈彌散狀態,使固溶體結晶點陣發生畸變,從而提高合金強度，當Mg含量達到0.2-0.5%時,其析出相的硬度高,抗拉強度和彈性模量得到提高,但韌性降低。如再增加含Mg量，則容易氧化，使合金液中卷入氧化皮的增多，并使流動性變壞。 作為雜質的鎂，在Al-Cu-Si 這種材料中，Mg2Si會使鑄件變脆，所以一般標準在0.3以內Mg四、銅Cu合金中加入一定的Cu，形成AL-Si-Cu合金，增強合金硬度、提高合金的耐熱強度,Cu在固溶體中的溶解度比Mg大很多，可通過

5、固溶強化和析出中間相(Al2Cu）化合物而使強度獲得較大的提高 ，不過耐蝕性降低. （在生產控制中注意：攪拌防止比重偏析造成沉淀） 五、鋅Zn提高合金致密性、利于脫模、降低合金機械性能，但高溫脆性大，有使鑄件產生裂紋的傾向。鋅在鋁中的溶解度大，當鋁中加入鋅的質量分數大于10%時，能顯著提高合金的強度。六、鈣CaCa是鋁合金中的一種雜質，它是由原材料結晶硅帶入的，通常以(Ca2Si、 CaSi、 CaSi2 ）。磷化鈣（ Ca3P）等形式出現， Ca有較小的降低鋁合金的共晶溫度、細化共晶硅結晶的作用，但不把它作為變質劑來使用。Ca含量高時，會使AL-Si合金溶液的粘度增加， 枝晶組織發達，阻滯合

6、金液的流動性，使合金液的流動性降低，還會使共晶成份的表面凹凸不平呈龜皮狀或疙瘩樣蛙狀，但對合金的收縮性能沒有影響。未變質Ca變質七、磷PP在鋁合金中形成AlP結晶，使合金中結晶出細小的初晶Si，有效的細化了其晶粒。P是通過Cu-P、Al-Cu-P中間合金加入的，當同時有Ca存在時，則會生成Ca3P，降低P的變質效果，P會降低Na、Sr、Sb的細化共晶Si的效果。未變質P變質八、錳MnMn在鋁合金中形成MnAl6的彌散質點，阻止再結晶的粗大化，提高再結晶溫度，有效地細化再結晶晶粒，提高合金的強度，并與鋁合金中的不純物Fe形成（ Al3 Fe Mn）化合物,使Fe的化合物形態從針狀變為塊狀，能在一

7、定程度上改善韌性，即能溶解雜質F減少的有害作用，提高合金的耐蝕性.九、鍶SrSr可使共晶Si的晶體的頭部成為細粒狀，有效地提高了合金的強度，Sr對共晶Si的變質細化產生非常大的效果。未變質ADC12鍶變質ADC12未變質A356鍶變質A356十、Ni鎳Ni在鋁合金中形成NiAl3等金屬化合物，提高合金的高溫強度和體積、尺寸穩定性，并有使Fe的化合物變成塊狀的傾向，即降低雜質Fe的有害作用，但使合金的耐蝕性下降。十一、鈦TiTi使晶粒細化的作用，所生成的TiAl3 TiB2 密度比鋁合液大，所以添加后從保溫到澆鑄時間不要拖得過長，否則會產生沉降或密度偏析。十二、銻(Sb)Sb對AS系合金有變質作

8、用，它對亞共晶和過共晶都有較好的變質作用，經細化后的共晶Si的晶粒呈薄層狀。未變質Sb變質十三、 鉻CrCr在鋁中形成(CrFe)Al7 (CrMn)Al12等金屬間化合物的行為.阻礙再結晶的形核和長大過程,對合金有一定的強化作用,提高高溫性能，降低雜質Fe的有害作用，改善合金的抗應力腐蝕裂紋能力。在熔煉中應注意，當熔化溫度和保溫溫度低時，Cr在Al中形成的化合物會變得粗大而成為夾雜物，其添加量在0.1-0.4%左右.十四、鋯ZrZr在鋁合金中形成Al3Zr,成為固溶體的外來異質結晶核心,使結晶晶粒細化,提高合金的高溫強度,Zr還能與合金液中的氫反應,生成ZrH,溶于合金液中起除氣作用,減少針孔、疏松等缺陷，Zr的加入量為0.1-0.3%.十五、釩VV可與鋁形成化合物,細化合金