第一章鋁合金的鑄造效能
特性鑄造鋁合金是用途最廣泛的鑄造合金之一，通常認為其鑄造效能最好。鋁可採用多種常用鑄造方法進行鑄造，而且利用金屬模或安裝在自動機械上的模具可實現大批量，低成本鑄件的成產。鋁也可採用砂型鑄造，殼型鑄造，離心鑄造，熔模鑄造，實型鑄造以及石膏型鑄造等方法進行鑄造生產，可一模單件或多件。
作為鑄造材料，鋁合金具有如下優點：
流動性好― 這對鑄件薄壁部位的充填非常重要
熔點低―與其它許多金屬相比，鋁合金只需要較低的熔化和澆注溫度；
密度小―與鑄造黑色金屬相比，鋁合金的重量較輕，鑄造操作方便；
熱交換快－鋁液與模具之間傳熱快，金屬型鑄造生產節奏快；
化學再生效能好－化學穩定性相當好；
鑄態表面***－表面有光澤且無缺陷（圖1-2）
與大部分其它常用結構金屬相比，鑄造鋁合金的操作溫度低得多（1200－1400℉，650-760℃）。在砂型鑄造中，鋁澆注溫度低，砂子老化程度小，這樣可減少與砂有關的諸多問題。型砂壽命延長就可重複使用，而加入的新砂只是用來補償力學和熱損失。
操作溫度低，了鋁液的操作方便，熔化裝置所需的維護減少。澆注溫度低也使鋁能夠採用石膏模進行鑄造。
鋁最有用的鑄造特性之一是其比重小。由於重量輕，使小型鑄件和許多中型鑄件能夠採用手工澆包進行澆注，只有特大的鑄件才需用機械澆包或坩鍋進行澆注。
由於鋁的密度和澆注溫度較低，這樣在鑄造鋁時基本不產生澆注重金屬時普通存在的衝砂問題。而且，由於鋁液對鑄型產生的壓力較低，因此可以使用緊實度較低，透氣較好的鑄型和較輕的造型裝置。
中，小型鑄件在澆注時可以不放置壓鐵。在鋁鑄造生產中，通常使用活箱造型而且澆注時不採用地坑支撐型模。
鋁比重小也帶來了乙個缺點，這就是比重與非金屬夾雜物（如氧化物）的比重相近，這樣在鋁的熔化和澆注操作中將雜質和鋁分離通常要比雜質和重金屬分離花費更多的精力。
鋁合金在冷卻過程中的收縮較大，包括從澆注溫度降到凝固溫度期間的液態收縮，凝固期間的凝固收縮以及鑄件凝固後冷卻到室溫期間的固態收縮，其總的收縮量約為6.5-8.5%.
因此在設計模樣和工裝裝置時要留出餘量，以確保能夠生產出達到尺寸公差要求的鑄件。
熔化材料的品種，所採用的熔化裝置和鑄造方法直接影響著鑄件的成本和質量。由於鋁合金液容易吸氫和氧化，因此為獲得最佳產品必須採用合理的鑄造工藝。
溶於液態鋁而基本不溶
於固態鋁的氫氣是造成鋁鑄件中大多數氣孔的原因。當含氫的鋁液凝固時，氫氣就要從鋁液中析出，在鑄件中形成氣孔。
鋁的吸氣量隨著溫度的公升高，液態下保溫時間的加長以及與燃燒產物的接觸而增加。鋁液周圍空氣中及熔化爐燃料產物的接觸而增加。如果型砂中的潮氣過多也可引起吸氣。
同樣，鋁錠或其它金屬爐料上吸附的潮氣或其它氫化合物（例如，油）也可增加鋁液中氫的含量。加爐料前將其預熱到900℉（480℃）可大大減少氫的**。
鋁液表面被一層氧化物所覆蓋，只要這個氧化物層不被破壞，鋁液的吸氣速率會很低，而且也會抑制進一步的氧化。
鋁熔化爐的吸氫和氧化應盡量小，它應具有能夠最經濟地提供充足鋁液的容量。熔化爐的正常運作需要良好的溫度控制。過高的熔化溫度和處理溫度會造成晶粒粗大，氣孔和夾渣等鑄造缺陷。
消失模鑄造（epc）是最近發展起來的一種新工藝。在epc中，利用放入疏鬆乾砂中的膨脹聚苯乙烯模型造型，可進行鑄件的大批量生產。這種工藝也可在無型芯條件下生產出形狀複雜的鑄件，因而增強了鑄鋁的競爭能力。
鋁液的這些優點使鋁非常適合於採用由鋼鐵材料製成的金屬模或壓鑄模進行鑄造。在金屬型重力鑄造中，鋁液由模具頂部的澆口澆入，在自身重量（重力）的作用下充滿型腔。
低壓金屬型鑄造是在金屬重力鑄造基礎上發展起來的一種方法。在此方法中，模具放置在密封保溫爐上面，公升液管從爐中金屬液面下伸到模具型腔底部，通過在密封爐中熔體液面上施加少許氣體壓力，使金屬液沿公升液管進入型腔。在低壓鑄造基礎上稍作改動，就可利用電磁幫浦代替密封，加壓爐從型腔底部實現填充。
在壓鑄過程中，鋁液是在液壓驅動活塞產生的高壓作用下射入模具（壓鑄模）型腔的。當自動化達到一定程度後，這些方法為鋁鑄件的大批量生產提供了保障，金屬模和壓鑄模可用來生產成千上萬的鑄件。
鑄造合金的選擇有很多種合金都適用於鑄造工業，這些鑄造合金的效能可滿足幾乎所有的應用需求。由於每種合金和鑄造方法各有特點，所以對於某一應用，選出最合適且最經濟的鑄造合金取決於多種因素。
由於強度較低且鑄造效能有限，所以純鋁在電動機轉子和其它一些需要高導電率的零部件上的應用受到了極大的限制。對鋁進行合金化後，其力學效能和鑄造效能均得到明顯改善。因此，所有實用的鑄造鋁合金都含有不同含量的合金元素，每種合金均具有能夠足其不同應用需要的效能。
選擇合金和最經濟的鑄造方法時，必須考慮鑄造廠的能力，合金
金的力學和物理效能以及零部件的使用場合，應選擇能使鑄件在應用中所需的各種效能達到最佳配合的合金。
考慮了所有要求之後，所選擇的合金應具有以下特點：
在所選鑄造工藝中具有優良的鑄造效能在使用條件下的力學和其它效能的配合應滿足要求；
在整個服役期內具有穩定的力學效能；
在應用中具有足夠的耐腐蝕性能；
如果需要的話，應具有令人滿意的加工效能，良好的緻密性及精加工效能。
成品的成本取決於以下因素：
所選合金及鑄造工藝的技術要求鑄件的生產數量所採用的生產工藝零件的複雜程度；
尺寸精度的要求；
檢測和質量控制標準的要求
鑄造鋁合金熱處理規範
常用鑄造鋁合金的熱處理工藝規範表 合金熱處淬火工藝代號理加熱保顯冷郤介質 代號溫度 時間 h 水 顯度 zl101t1 t4535 52 660 100t5535 52 660 100t6535 52 660 100t7535 52 660 100 zl102t2 zl103t1 t2 t5515 ...
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