一、铝硅系合金
1、 ZL101 铝镁硅三元合金。其铸造性能良好,流动性高,无热裂倾向,线收缩小,气密性高,但稍有产生集中缩孔和气孔的倾向;耐蚀性相当高,与ZL102相近。可经热处理强化,淬火后有自然时效能力,因而具有较高的强度和塑性;易于焊接,可切削加工性中等,耐热性不高。铸件可经变质或不变质处理。适用于铸造形状复杂、承受中等载荷的零件,也可用于要求高的气密性、耐蚀性和良好的焊接性能零件,但工作温度应≤200℃,如水泵和传动装置壳体、水冷发动机汽缸体、抽水机壳体仪表外壳、汽化器等。
2、ZL101A 成分、性能与ZL101基本相同,但杂质含量低,并加入了少量的钛,以细化晶粒,故其力学性能比ZL101有较大程度的提高,用途同ZL101。主要用于铸造高强度零件。
3、 ZL102 典型的铝硅二元合金,是应用最早的一种 普通硅铝合金。其铸造性能和ZL101一样好,但在铸件的断面厚大处容易产生集中缩孔,吸气倾向也较大。耐蚀性高,能经受住湿的大气、海水、二氧化碳、浓硝酸、氨、硫、过氧化氢的腐蚀作用。不能热处理强化,力学性能不高,但随铸件壁厚增加,强度的降低程度小。焊接性能良好,但可切削性差,耐热性不高。铸件须经变质处理。常在铸态或退火状态下使用,适用于铸造形状复杂、承受较低载荷的薄壁零件,以及要求高的耐蚀性和气密性、工作温度≤200℃的零件,如仪表壳体机器罩、盖子、船舶零件等。
4、ZL104 铝硅镁锰四元合金。其铸造性能良好,流动性高,无热裂倾向,气密性良好,线收缩小。但吸气性倾向大,易于形成针孔。可经热处理强化,室温力学性能良好,但高温性能较差。耐蚀性能好(但比ZL102低)。可切削加工性和焊接性能一般。铸件须经变质处理。适用于铸造形状复杂、薄壁、耐腐蚀性以及承受较高静载荷和冲击载荷的大型零件,如水冷式发动机的曲轴箱、滑块、汽缸盖、汽缸体以及其他重要零件,但不宜用于工作温度≥200℃的场所。
5、ZL105 铝硅铜镁四元合金。其铸造性能良好,流动性高,收缩率较低、吸气倾向小、气密性良好。热裂倾向小,熔炼工艺简单,不需采用变质处理和在压力下结晶等工艺措施。可热处理强化,室温强度较高,但塑性和韧性较低:高温力学性能良好、焊接性能和可切削加工性能良好,耐蚀性尚可。适用于铸造形状复杂、承受较高静载荷的零件,以及要求焊接性能良好,气密性高或工作温度≤225℃个以下的零件,如水冷发动机的汽缸体、汽缸头、汽缸盖,空冷发动机头和发动机曲轴等。这种合金在航空工业中应用相当广泛。
6、ZL10*** 与ZL105基本相同,但其杂质铁的含量较低,并且加人少量的钛,以细化品粒,故其强度高于ZL105。主要用于铸造高强零件。
7、 ZL106 铝硅铜镁锰多元合金。其铸造性能良好,流动性大,气密性高,无热裂倾向,线收缩小,可经热处理强化,室温下具有较高的力学性能,高温力学性能也较好。焊接性能和可切削加工性良好。耐蚀性能接近ZL101。适用于铸造形状复杂、承受高静载荷的零件,也用于铸造要求高气密性或工作温度≤225℃的零件,如泵体、水冷发动机汽缸头等。
8、 ZL107 铝硅铜三元合金。铸造流动性和抗热裂倾向均较ZL101、ZL102、ZL104 差,但比铝铜合金、铝镁合金要好得多。吸气倾向比ZL101、ZL102 小。可热处理强化,在20°C一
250℃的温度范围内,力学性能较ZL104高;可切削加工性良好,耐蚀性不高。铸件(砂型)需进行变质处理。适用于铸造形状复杂、壁厚不均、承受较高载荷的零件,如机架、柴油发动机的附件、汽化器的零件、电气设备外壳等。
9、 ZL108 铝硅铜镁锰多元合金,是我国目前常用的一种活塞铝合金。其密度小,热膨胀系数低,导热***,耐热性能好,但可切削加工性差。铸造性能良好,流动性高,无热裂倾
向,气密性高,线收缩小,但易于形成集中缩孔,且有较大的吸气倾向。可经热处理强化,室温和高温力学性能都较高。在熔炼中需要进行变质处理,一般在金属硬模中铸造可以得到尺寸***的零件,节省了加工时间。主要用于铸造汽车、拖拉机的发动机活塞和其他在250℃以下高温中工作的零件;当要求热胀系数小、强度高、耐磨性高时,也可以采用这种合金。
10、 ZL109 加有少量镍的铝硅铜镁多元合金,和ZL108一样,也是一种常用的活塞铝合金。故性能也和ZL108相似,加镍的目的在于提高其高温性能,但实际效果并不***。用途同ZL108。
11、 ZL110 铝硅铜镁四元合金。铸造性能尚好,流动性和气密性良好(但比ZL108、ZL109 差),易产生分散性气孔和热裂倾向,吸气倾向小:可经热处理强化,塑性低,硬度高,高温性能良好。与ZL108、ZL109 比较,其热膨胀系数高,密度大,耐磨性低,但焊接性能和可切削性尚好。铸件不需经变质处理。主要用于铸造内燃发动机活塞和其他在高温下工作的零件。
12、 ZL111 铝硅铜镁锰多元合金。其铸造性能良好,流动性好,充型能力优良,一般无热裂倾向,线收缩小,气密性高,可经受住高压气体或液体的作用。在熔炼中需经变质处理,
可经热处理强化,在铸态或热处理后的力学性能是铝硅系合金中的一种,可与高强度铸造铝合金ZL201相媲美,且高温性能也较好;焊接性能和可切削加工性良好,耐蚀性较差。
主要用于铸造形状复杂、承受高载荷、高气密性的大型零件,以及在高压气体和液体中长期工作的大型零件,如转子发动机的缸体、缸盖、水泵叶轮和军事工业中的大型壳体等重要零件。
13、 ZL114A 成分和性能与ZL101A相近似的铝硅镁系合金,由于其含镁量较ZL101A高,而且加人了少量的铍以消除杂质铁的作用,故在保持ZL.101A的优良铸造性能和耐蚀性的同
时,并***地提高了合金的强度,是铝硅系合金中高强度品种之一。主要用于铸造形状复杂的高 强度零件,但由于钛的价格较贵,同时其热处理温度要求控制较严、热处理时间较长等原因,使其应用受到一定 限制。
14、ZL115 加有少量锑的铝硅镁锌多元合金。加人锑的目的是用其作为共晶硅的长效变质剂,以提高合金在热处理后的力学性能。锌是起到强化辅助作用,在具有铝硅镁系合金的优良铸造性能和耐蚀性的同时,兼有高的强度和塑性,也是铝硅系合金中高强度品种之一,在熔炼中 不需经变质处理。主要用于铸造形状复杂的高强度零件和耐腐蚀的零件。
15、ZL116 铝硅镁铍多元合金。含有少量的铍和允许杂质中有较多的铁含量,铍的作用是与铁形成化合物,使粗大针状的含铁相变成团状,同时铍还有促进时效强化的作用,***地提高了合金的力学性能,使其成为铝硅系合金中高强度品种之一。加人铍还可以提高其耐蚀性能。此外,由于含硅量较高,有利于获得致密的铸件。适用于铸造承受高液压的油泵壳体等发动机附件以及其他外形复杂、要求高强度、高耐蚀性的零件。由于铍的价格较贵,也使其的应用受到一定限制。
二、铝铜系合金
1、 ZL201 加有少量锰、钛的铝铜合金。铸造性能不好,流动性差,形成热裂和缩孔的倾向大,线收缩大,气密性低,但吸气性倾向小。可热处理强化,热处理后的合金,具有高的强度和良好的塑性,而且耐热性高,是铸造铝合金中强度和耐热性的一种。焊接性能和可切削加工性良好,耐蚀性差。适用于铸造工作温度为175℃ ~300℃或室温下承受高载荷、
形状不太复杂的零件。也可用于低温(- 70℃)下承受高载荷的零件。是用途较广的一种铸造铝合金。
2、 ZL201A 成分和性能与ZL201基本相同,但其杂质含量控制较严,属于优质合金,故其力学性能高于ZL201。用途同ZL201,主要用于铸造要求高强度的零件。
3、 ZL203 典型的铝铜合金。铸造性能差,流动性低,形成裂纹和缩松倾向大,线收缩大,气密性一般,但吸气倾向小。经淬火处理后有较高的强度和好的塑性,铸件经淬火后有自然时效倾向。不需进行变质处理,焊接性能和可切削加工性良好,耐蚀性差(特别是在人工时效状态下的铸件),耐热性不高。适用铸造形状简单、承受中等静载荷或冲击载荷、工作温度≤200℃并要求可切削加工性良好的零件,如曲轴箱、支架、飞轮盖等。
4、ZL204A 加入少量镉、钛的铝合金。加人少量镉,以加速合金的人工时效:加入少量钛,以细化晶粒,并降低合金中有害杂质的含量;选择合适的热处理工艺,可获得抗拉强度达
440MPa的高强度耐热铸造铝合金。这种合金属固溶体型合金,结晶间隔较宽,铸造工艺较差,一般用 于砂型铸造,不适宜金属型铸造。用于铸造高强度和耐热性的铸件,并可以其优质铸件代替一般的铝合金锻件、广泛用于航空和航天工业中。
5、 ZL20*** 在ZL201的基础上又加人镉、钒、锆、硼等微量元素的一种铝铜合金。钒、硼、锆等元素能进一步提高合金的热强性,镉能改善合金的人工时效效果,***提高合金的力学性能。其耐热性高于ZL204A其余性能及用途同ZL204A。
三、铝稀土金属系合金
ZL207A 合金中除含有较高的稀土金属Re外,还含有铜、硅、锰、镍、镁、锆等元素。其耐热性好,可在高温(工作温度达400℃)下长期使用。铸造性能良好,结晶温度范围只有30℃
左右,充型能力良好,形成针孔的倾向小,气密性高,不易产生热裂和疏松。缺点是室温力学性能较低,成分复杂。可用于铸造形状复杂、受力不大,并在高温下长期工作的零件。
四、铝镁系合金
1、ZL301 典型的铝镁合金。在海水、大气等介质中有很高的耐蚀性,是铸造铝合金中的一种。铸造性能差,流动性、产生气孔、形成热裂的倾向一般,易产生显微疏松,气密性低,收缩率和吸气倾向大。可热处理强化,铸件在淬火状态下使用,具有高的强度和良好的塑性、韧性,但具有自然时效的倾向,在长期使用过程中,塑性明显下降。耐热性不高。切削加工性良好,可以达到很小的表面粗糙度,表面经抛光后能长期保持原来的光泽。焊接性能较差。熔炼中易氧化,且熔铸工艺较复杂,废品率较高。适用于铸造高静载荷和冲击载荷、暴露在大气或海水等腐蚀性介质中、工作温度≤200℃工作形状简单的大、中、小型零件,如雷达底座、水上飞机和船舶配件(如发动机机匣、起落架零件、船用舷窗等),以及其他装饰用零部件。
2、ZL303 加入1%硅、少量锰的铝镁硅多元合金。耐蚀性高,并类似、接近ZL301。铸造性能尚可,流动性一般,有氧化、吸气、形成缩孔的倾向(但比ZL301稍好),收缩率大,气
密性一般,形成热裂的倾向比ZL301低;在铸态下具有一定的力学性能,但不能经热处理明显强化。可切削性和抛光性与ZL301一样好,而焊接性能则比ZL301有明显的改善,生产工艺简单,但在熔炼中容易氧化和吸气。适用于铸造与腐蚀介质接触和在较高温度(≤220℃) 下工作、承受中等载荷的船舶、航空器及内燃机车的零件,如海轮配件、各种壳体、气冷发动机汽缸头,以及其他装饰性零部件等。
3、ZL305 加人少量铍、钛的铝镁锌多元合金,是ZL301的改进型合金。加人锌和少量钛,可以提高合金的自然时效稳定性和抗应力腐蚀能力。加入少量铍,可防止合金在熔炼和铸造过程中的氧化现象。其他的性能均与ZL301相近。用途与ZL301基本相同,但工作温度不宜超过100℃,因为这种合金人工时效温度超过150℃时,大量强化相便析出,虽然抗拉强度可能有所提高,但塑性***下降,应力腐蚀现象也同时加剧。
五、铝锌系合金
1、 ZL401 铝锌硅镁四元合金(俗称锌硅铝明)。铸造性能好,流动性好,产生缩孔和热裂倾向小,线收缩小,但有较大的吸气倾向。在熔炼中需进行变质处理。在铸态下具有自然时效能力,因而既可获得高的强度,又不必进行热处理。耐热性低,耐蚀性一般, 密度大,因而也限制了它的应用。焊接性能和切削加工性能良好。价格便宜。适用于铸造大型、复杂、承受高的静载荷而又不便进行热处理的零件,但工作温度不得超过200℃如汽车零件、医疗器械、仪器零件、日用品等。
2、ZL402 加人少量铬和钛的铝锌镁多元合金,铸造性能尚好,流动性和气密性好,缩松和热裂倾向也不大。在铸态经时效的即可获得较高的力学性能,在-70℃的低温下仍能保持良好的力学性能(在这方面超过铝铜合金,而接近铝硅合金)。切削加工性良好,焊接性能一般。铸件经人工时效后尺寸稳定。密度较大,因而也限制了它的应用。适用于铸造承受高的静载荷和冲击载荷,而又不便进行热处理的零件,亦可用于铸造要求与腐蚀介质接触和尺寸稳定性高的零件,如高旋转的整铸叶轮、飞行起落架、 空气压缩机活塞、精密仪表零件等。
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