使用者35268711043687332020-05-30 11:29:18

現代鑄造鋁合金按主要加入的元素可分為4個系列，即：鋁矽系、鋁銅系、鋁鎂系及鋁鋅系。對這4個系列，各國都有相應的合金和合金牌號的標記。中國採用ZL+3位數字標記法，第一位數字表示合金系，其中：1表示鋁矽合金系，2表示鋁銅合金系，3表示鋁鎂合金系，4表示鋁鋅合金系，第二、三位數字表示合金序號。中國的幾種典型鑄造鋁合金如表所示，根據合金的使用特性可分為：耐熱鑄造鋁合金、氣密鑄造鋁合金、耐蝕鑄造鋁合金和可焊鑄造鋁合金。

1、鋁-矽系合金

通常矽含量為4%～13%，又稱“矽鋁明”合金。鑄造效能最佳，裂紋傾向性極小，收縮率低，有很好的耐蝕性和氣密性以及足夠的力學效能和焊接效能。此係合金在工業上的應用雖較鋁-銅系合金晚些，但於1920年發現可進行變質處理後，使該系合金的組織和效能得到改善，拓寬了使用範圍，在用量上幾乎佔鑄造鋁合金的50%。鋁矽系合金可分為共晶型、亞共晶型、過共晶型和新增銅、鎂、錳等複雜的共晶合金。ZL102合金為典型的二元共晶合金，共晶溫度為577℃，共晶成分為12。6%Si，共晶溫度下α固溶體中溶解1。6%Si，室溫下溶解約0。05%Si；β相為鋁溶於矽中的固溶體，其溶解度極小，因而共晶組織為α+Si兩相組成。多元合金的組織中，除α和矽外，還有θ（CuAl2）、W（AlxMg5Si4）等相（見鋁合金的相）。含銅的鋁矽合金可熱處理強化，但耐蝕性差。合金中矽相的形狀對強度和塑性有顯著的影響，透過變質處理（在熔體中加入鈉或銻），使矽相球化，合金的組織和效能得以改善。過共晶合金中的粗大初晶矽有害於力學效能和切削效能，常加入磷，形成AlP化合物，使初晶矽細化，減少其有害影響。

2、鋁銅系合金

是最早出現的工業鑄造鋁合金。該系合金有高的強度和熱穩定性，但鑄造性和耐蝕性差。銅含量一般低於銅在鋁中的溶解度極限（5。85%），平衡組織中無共晶體，非平衡條件下，可能出現少量共晶體，經固溶處理，使固溶體過飽和，可獲得時效強化效果。合金中加入錳、鈦可使晶粒細化，能補充強化和改善耐蝕性。

3、鋁鎂系合金

該系合金強度高，耐蝕性最佳，密度小，有較好的氣密性。鋁鎂二元鑄造合金，鎂含量高達11。5%，多元合金中的鎂含量一般為5%左右。合金的組織為α+β（Mg5Al8）相組成，熱處理的強化效果不明顯，主要為固溶強化。β（Mg5Al8）相沿晶界呈網狀析出時，抗蝕性和力學效能變壞。為防止β（Mg5Al8）相沿晶界析出，多在固溶狀態下使用。合金中加入矽和錳能改善合金的流動性。

4、鋁鋅系合金

該系合金在鑄造狀態就具備淬火組織特徵，不進行熱處理就可獲得高的強度，但合金的密度大，不適宜製作飛機零件。該合金系是在矽鋁明合金的基礎上加鋅而成，因此亦稱“鋅矽鋁明”合金。