+86 29 88331386

Tính chất và phân loại hợp kim nhôm đúc

Jun 07, 2024

Hợp kim nhôm đúc là một loại ma trận nhôm, bằng cách thêm các thành phần hợp kim khác làm bằng vật liệu, có một loạt các đặc tính tuyệt vời và phạm vi sử dụng rộng rãi.

Các tính chất của hợp kim nhôm đúc chủ yếu bao gồm:

Mật độ thấp và cường độ cao. Mật độ của hợp kim nhôm đúc thường nằm trong khoảng 2,63 đến 2,85g/cm³, có độ bền và cường độ riêng cao, có thể giảm đáng kể trọng lượng của các bộ phận và linh kiện và nâng cao hiệu quả sử dụng.

Hiệu suất đúc tốt. Hợp kim nhôm đúc có tính lưu động và co ngót tốt, có thể chế tạo thành các bộ phận có hình dạng phức tạp, không cần thiết bị bổ sung lớn, tiết kiệm kim loại, giảm chi phí, giảm giờ làm việc và các ưu điểm khác.

Chống ăn mòn tốt. Hợp kim nhôm đúc trong không khí, nước, axit, kiềm và các môi trường khác có thể duy trì độ sáng và độ hoàn thiện của bề mặt, có khả năng chống ăn mòn tốt.

Chịu nhiệt tốt. So với hợp kim gang, hợp kim nhôm đúc có điểm nóng chảy và độ ổn định nhiệt cao hơn, có thể duy trì hiệu suất tuyệt vời trong môi trường nhiệt độ cao.

Độ dẫn điện và nhiệt tốt. Hợp kim nhôm có đặc tính dẫn điện và dẫn nhiệt tốt, thích hợp cho các bộ phận cần dẫn nhiệt tốt như đầu xi lanh, piston của động cơ đốt trong.

Khả năng xử lý tốt. Hợp kim nhôm dễ gia công và có độ dẻo và khả năng gia công tuyệt vời.

Phân loại hợp kim nhôm đúc

Hợp kim nhôm đúc hiện đại có thể được chia thành 4 dòng theo các thành phần chính được thêm vào, đó là: dòng nhôm-silicon, dòng nhôm-đồng, dòng nhôm-magiê và dòng nhôm-kẽm. Đối với 4 dòng sản phẩm này, mỗi quốc gia đều có nhãn hiệu hợp kim và cấp hợp kim tương ứng. Trung Quốc sử dụng phương pháp đánh dấu chữ số ZL+3, chữ số đầu tiên biểu thị hệ thống hợp kim, trong đó: 1 chỉ hệ thống hợp kim nhôm-silicon, 2 chỉ hệ thống hợp kim nhôm-đồng, 3 chỉ hệ thống hợp kim nhôm-magiê, 4 cho biết hệ thống hợp kim nhôm-kẽm, chữ số thứ hai và ba cho biết số sê-ri hợp kim. Ví dụ ZL101,ZL201, ZL301,ZL401

Hợp kim nhôm-silic

Thông thường hàm lượng silicon là 4% đến 13%, còn được gọi là hợp kim "silicon nhôm Ming". Hiệu suất đúc là tốt nhất, xu hướng nứt rất nhỏ, tốc độ co ngót thấp, có khả năng chống ăn mòn tốt và độ kín khí, đủ các tính chất cơ học và tính chất hàn. Mặc dù ứng dụng của loạt hợp kim này trong ngành muộn hơn so với hợp kim nhôm-đồng, nhưng vào năm 1920 người ta đã phát hiện ra rằng sau khi xử lý biến chất, cấu trúc và tính chất của loạt hợp kim này đã được cải thiện và phạm vi sử dụng được mở rộng, chiếm gần 50% số lượng hợp kim nhôm đúc. Hợp kim Al-si có thể được chia thành loại eutectic, loại hypoeutectic, loại hypereutectic và hợp kim eutectic phức tạp với việc bổ sung đồng, magiê và mangan. Hợp kim ZL102 là hợp kim eutectic nhị phân điển hình với nhiệt độ eutectic là 577 độ và thành phần eutectic là 12,6%Si. Ở nhiệt độ eutectic, 1,6%Si được hòa tan trong dung dịch rắn và khoảng 0,05%Si được hòa tan ở nhiệt độ phòng. Pha này là dung dịch rắn của nhôm hòa tan trong silicon và độ hòa tan của nó rất nhỏ nên cấu trúc eutectic bao gồm +Si hai pha. Ngoài silicon, còn có θ (CuAl2), W (AlxMg5Si4) và các pha khác trong cấu trúc của hợp kim nhiều thành phần (xem pha của hợp kim nhôm). Hợp kim nhôm-silic chứa đồng có thể được tăng cường bằng cách xử lý nhiệt, nhưng khả năng chống ăn mòn kém. Hình dạng của pha silicon trong hợp kim có ảnh hưởng đáng kể đến độ bền và độ dẻo. Thông qua quá trình xử lý sửa đổi (thêm natri hoặc antimon vào tan chảy), pha silicon được hình cầu hóa, cấu trúc vi mô và tính chất của hợp kim được cải thiện. Silicon sơ cấp thô trong hợp kim hypereutectic có hại cho tính chất cơ học và khả năng gia công. Phốt pho thường được thêm vào để tạo thành hợp chất AlP nhằm tinh chế silicon sơ cấp và giảm tác hại của nó.

Hợp kim nhôm-đồng

Đây là hợp kim nhôm đúc công nghiệp sớm nhất. Hợp kim có độ bền và độ ổn định nhiệt cao, nhưng khả năng đúc và chống ăn mòn kém. Hàm lượng đồng thường thấp hơn giới hạn hòa tan của đồng trong nhôm (5,85%), cấu trúc cân bằng không có eutectic và một lượng nhỏ eutectic có thể xuất hiện trong điều kiện không cân bằng. Sau khi xử lý dung dịch, dung dịch rắn có thể bão hòa và có thể đạt được hiệu quả tăng cường lão hóa. Việc bổ sung mangan và titan vào hợp kim có thể tinh chế hạt, tăng cường và cải thiện khả năng chống ăn mòn.

Hợp kim nhôm-magie

Hợp kim có độ bền cao, chống ăn mòn tốt nhất, mật độ thấp và độ kín khí tốt. Hợp kim đúc nhị phân nhôm magiê, hàm lượng magiê cao tới 11,5% và hàm lượng magiê trong hợp kim nhiều thành phần thường khoảng 5%. Cấu trúc vi mô của hợp kim là pha + (Mg5Al8), và hiệu quả tăng cường xử lý nhiệt là không rõ ràng, chủ yếu để tăng cường dung dịch rắn. Khi pha (Mg5Al8) kết tủa trong mạng dọc theo ranh giới hạt, khả năng chống ăn mòn và tính chất cơ học sẽ xấu đi. Để ngăn chặn sự kết tủa của pha (Mg5Al8) dọc theo ranh giới hạt, nó chủ yếu được sử dụng ở trạng thái dung dịch rắn. Thêm silicon và mangan vào hợp kim có thể cải thiện tính lưu động của hợp kim.

Hợp kim nhôm-kẽm

Hợp kim có đặc tính làm nguội vi cấu trúc ở trạng thái đúc, có thể đạt được độ bền cao mà không cần xử lý nhiệt, nhưng mật độ của hợp kim lớn và không phù hợp để sản xuất các bộ phận máy bay. Hệ thống hợp kim được làm bằng kẽm trên cơ sở hợp kim silica-alumin nên còn được gọi là hợp kim "kẽm-silica-alumin".

Trung Quốc Welong, chúng tôi đang cung cấp Đúc cát, Đúc trọng lực và đúc khuôn bằng hợp kim nhôm theo các sản phẩm và số lượng chi tiết.

Để biết thêm chi tiết, vui lòng liên hệ với Tracy theo số sxwelong@welongpost.com.

Gửi yêu cầu