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新型压铸铝合金材料及其应用第一篇
发布日期:2018-10-08  来源:上海交通大学轻合金精密成型国家工程研究中心  作者:李德江  浏览次数:241
核心提示:1、轻合金国家工程中心简介 轻合金精密成型国家工程研究中心(NERC-LAF)成立于2000年3月,由国家发展与改革委员会批准上海交通大
 1、轻合金国家工程中心简介
       轻合金精密成型国家工程研究中心(NERC-LAF)成立于2000年3月,由国家发展与改革委员会批准上海交通大学组建的轻合金材料研发与工程化基地。
       中心已经初步形成了以镁合金、铝合金等轻金属为特色的基础研究、应用研究、工程化的研发应用体系,是国际上镁、铝合金研究领域的重要平台。
图片1
•国家级的工程研究中心
•世界上最大的镁铝合金研发基地
•院士牵头
•100人规模的研发团队
•强大的产业化能力
•专业从事轻合金研究30年
2、铝合金及其熔炼工艺简介
纯铝及铝合金化原理
纯铝
一、基本特性
1825年由丹麦厄尔斯泰德(Oersted) 发现;
1 886年工业化熔盐电解法(Hall-Heroult法) 问世;蕴藏量占地壳质量的8.2%,为分布最广的金属元素;产量在有色金属中占首位,仅次于钢铁;面心立方结构;熔点660°C;
密度小(2.7, 仅次于Li、Mg、Be) ;可强化(合金化及热处理) ;
易加工(铸造、塑性变形、机加工) ;
导电、导热性好(仅次于Ag、Cu、Au) ;
耐腐蚀 (易生成致密、牢固的Al2Og保护膜) ;
美观 (银白色,阳极氧化和着色后,五颜六色) ;
吸音性 (室内装饰材料,配制阻尼合金) ;
无磁性、冲击不产生火花(仪表材料、屏蔽材料) ;
强度低,不适于作结构材料(退火态 =80~100MPa;硬化态 =150 ~ 180MPa , =11.5%,变脆)。
二、分类
QQ截图20181008141640



1.2铝合金的合金化
铝合金的合金化原理
Al合金的强化是以AI与合金元素形成的金属间化合物在固溶体中的溶解度变化为基础的。
 


 
1、  Zn、  Cu、  Mg和Si四种元素与Al形成=元(CuAlp、Mg,Si、MgZn,) 和三沅(Al,CuMg、Al,MgzZnz) 化合物,在Al中的溶解度随温度的降低而剧烈地减少,能通过热处理强化,称为热处理强化型AI合金;
 
2  Al- Mg、Al- Si、Al- Mn二元合金,加入的合金元素虽然也有明显的溶解度变化,但热处理强化效果不大,只能以退火或冷作硬化态应用,称为热处理不强化型Al合金
 
 3 Cr、  Mn、Zr等元素的溶解度虽小,但对合金的耐热和耐蚀性改善有明显作用,因为这些过渡族元素能明显地抑制再结晶和细化晶粒。
 
1.3铝合金的熔炼
除气,除杂质
铝铸件中气孔的形态及对性能的影响
1、针孔
1)点状针孔凝固析出气泡
2)网状针孔析出气孔、枝晶间没有补缩3)混合型针孔结构复杂、壁厚不均
2、皮下气孔铝液与铸型中的水反应气体
3、单个大气孔排气不畅,工艺问题
二、铝铸件中氧化夹杂物形态及对性能的影响
一次氧化夹杂物
大块夹杂物、弥散夹杂物二次氧化夹杂物
三、铝液中气体和夹杂物的来源
1、气体 主要是氢85%
1)铝与水、 油污反应生成
2)氢在铝液中溶解度
2、夹杂物 氧化铝
四、  氧化铝的形态、性能对吸氢的影响
      形态ayη-Al2O3
1、η-AI2O3  低温,  吸水表13-2 3 F燥处理
2、γ-AI2O3  所有温度,700-850最多覆盖液面,隔绝空气,吸水
3、a-Al2O3  850以上,吸水最少0.01五、  合金元素对铝液吸氢的影响
1、对溶解度的影响:镁提高溶解度,硅、铜降低溶解度
2、  对氧化膜性能的影响
      镁破坏氧化膜
      铍保护氧化膜
六、熔炼时间对吸氢的影响
快速熔炼
七、铝液中析出氢的条件
储氢条件: 温度、压力、深度、(氧化铝等)
2、除氢:体.上浮带走扩散、形成气泡、. 上浮逸出、其他气氧化夹杂物
3、措施: 降压、对流、介质带走(惰性气体不溶于铝的活性气体,)
 


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