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环球体育开户:简述铝合金铸造工艺特色(上)

  发布时间:2021-09-10 14:18:38 | 来源:环球体育最新地址 作者:环球体育网站多少

  简述铝合金铸造工艺特色(上) 文/赵一平·本刊特约评论员 【期刊称号】铸造与冲压 【年(卷),期】2016(000)015 【总页数】4 概述 铝和铝合金是运用最广泛的一种有色金属,其产值仅次于钢铁。若按地壳中的 蕴藏量而论,约占地壳质量的 8.13%,是铁蕴藏量的一倍多,比其他有色金属 蕴藏量的总和还要多。 铝合金特性 铝 合 金 的 密 度 只 有 钢 的 三 分 之 一 ( 铝 合 金 密 度 为 2.7g/cm3 , 钢 密 度 为 7.85g/cm3),铝合金是轻量化的抱负资料。比强度大、比刚度大、疲劳强度高, 宜用于轻量化高的要害受力部件。铝合金塑性较好,可加工成各种形状杂乱的 高精度锻件。铝锻件具有杰出耐腐性、导热性和非磁性,这是钢锻件无法比拟 的。 铝和铝合金运用广泛 因为铝和铝合金具有优异的功能,因而铝和铝合金现已广泛运用于机械、航空、 轿车、铁道车辆、船只舰艇、修建、桥梁、化工、电力、电子、外表、五金以 及家庭生活用品等各个领域。 铝合金代替某些钢铁可大为减轻机械产品的分量并添加结构的稳定性,因而在 航空、航天及许多国防工业部门中,铝和铝合金更是必不可少的资料。例如飞 机上有许多铝合金锻件,铝合金在飞机上的运用量为 15%~50%。铝材广泛应 用于修建、轿车和包装,现已成为当今工业发达国家的三大用处。 铝合金锻件开展敏捷 ⑴铝合金锻件在国际上是一种开展趋势。 因为轿车轻量化具有重要意义(下降油耗,削减环境污染),欧美日轿车巨子都 纷繁投入很多人力、财力研讨下降轿车分量,选用铝合金代替钢材制造部分零 件。例如,日本对铝合金研制投入巨大人力和物力,2009 年日本铝合金锻件产 量 30459t,占模锻件总量的 2.7%,本田轿车公司 2004 年 10 月宣布的战略 陈述中指出,每辆轿车运用 200kg 铝合金零件(约占轿车总分量 20%),其间 40kg 是铝锻件。 铝合金锻件在国际上是一种开展趋势,大大都锻件用于轿车车桥、底盘构件, 例如铝合金轮毂(图 1)和铝控制臂。据统计,铝锻件在国际锻件总量中的占 比由 1985 年的 0.5%上升到 2002 年的 15%。跟着节能环保的开展,往后铝合 金锻件必将有更大开展。 ⑵铝合金锻件开展敏捷。 近年来,轿车用铝合金锻件取得快速开展,因为全球气候变暖,动力严重;另 外,顾客要求搭车舒适,控制灵敏,这些都对轿车工业提出了严峻应战,加 快轿车工业轻量化开展(轿车分量减轻 10%,油耗下降 8%~10%)。依据会议 资料介绍,美国每辆轿车铝合金运用量(锻件、冲压件)到达 36.3%,欧洲和 日本每辆轿车铝合金运用量超越自重 15%以上,而国产轿车上铝合金运用量较 少。轿车专家猜测,往后将有越来越多铝合金锻件代替钢质锻件。 别的,高速列车轻量化也促使其选用铝合金零件,例如,某铸造企业就出产高 速列车 7075 高强度铝合金锻件。 变形铝合金可锻性剖析 可锻性界说和衡量目标 ⑴铝合金可锻性界说。 铝合金可锻性(活动性)是指铝合金在外力作用下充填模具型槽的才能。可锻 性高,即坯料充填模具型槽才能强。 ⑵可锻性衡量目标。 可锻性常用金属的塑性和变形抗力归纳衡量,塑性越高,变形抗力越小,则可 锻性越好。可锻性取决于铝合金实质(塑性和强度极限)和加工条件。可锻性 是衡量金属经过塑性加工取得优秀零件的难易程度的工艺功能目标。 铝合金可锻性特色 铝合金可锻性特色是指与碳钢和低合金结构钢可锻性比较而言。 ⑴铝合金高温变形抗力特色。 ①各种铝合金高温变形抗力相差大。铝合金变形抗力(也称活动应力)随成分 不同而有显着改动,一些低强度铝合金和中等强度铝合金,如 6000 系铝合金 高温变形抗力较低,而高强度铝合金特别是 Al-Zn-Mg-Cu 铝合金,如 7000 系铝合金高温变形抗力较高。 例如锻铝 2A50 铝合金 500℃强度极限 20MPa,而硬铝 2A12 铝合金 500℃强 度极限 40MPa,两者相差一倍,即所需铸造变形载荷相差约 2 倍(图 2 和表 1)。 ②大都常用变形铝合金室温变形抗力比碳钢低,但其高温变形抗力有三种:比 碳钢低,与碳钢适当,还有比碳钢高。 ③铝合金变形抗力对温度很灵敏(随温度添加或下降改变敏捷):随温度下降, 其高温变形抗力添加敏捷,比碳钢快。由表 1 和表 2 比较可知,高温强度极限 添加速度比碳钢和低合金结构钢敏捷,碳钢和低合金结构钢温度下降 100℃, 强度极限约添加 50%,而铝合金温度下降 50℃,强度极限添加 50%~300%。 所以铝合金,特别合金化程度高的铝合金不能在温度低的工况下终锻,故铝合 金铸造温度规模窄,操作应敏捷。铝合金模锻出产时的变形抗力决议其资料本 身强度极限、加工条件以及锻件的杂乱程度。 ⑵铝合金塑性特色。 塑性系指金属资料在外力作用下,产生变形而不损坏其完整性的才能。铝合金 模锻时的塑性决议其资料自身塑性和加工条件。铝合金与模具外表的摩擦系数 是钢的 3 倍,活动速度仅仅钢的一半,黏附力强且活动性差、塑性差。 综上所述,因为各种铝合金内合金元素的品种和含量不同,强化相的性质、数 量及散布特色不同,然后严重影响铝合金的塑性和变形抗力。别的,加工条件 也极大影响铝合金塑性和变形抗力。故铝合金可锻性(活动性)比碳钢和低合 金结构钢差,但比高温合金和钛合金好。 加工条件对铝合金可锻性影响 加工条件影响铝合金可锻性比碳钢和低合金结构钢灵敏,即加工条件严重影响 变形铝合金可锻性。 ⑴坯料变形温度。 各种铝合金可锻性(活动性)跟着温度的添加而添加,但温度对各种铝合金的 影响程度有所不同,其温度效应存在适当大的差异。例如,高含硅量的 4032 铝合金的可锻性对温度改变很灵敏,而高强度 Al-Zn-Mg-Cu 系 7075 等铝合 金可锻性受温度影响较小。 若铝合金坯料铸造温度合理,则变形抗力小,塑性好。可是若坯料温度过高, 则易引起粗晶,乃至过烧。若坯料铸造温度较低,则变形抗力增大,可锻性差, 还

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