铝合金小知识
1.纯铝锭与铝合金有何不同？
纯铝锭：铝为存在于地表里除铁(Fe)外含量居第二位之金属元素，自电解法发明后,人类从地表取得铝矾土，提炼出高纯度(99.7%以上)的铝，是以为纯铝锭。如直接用于铸造对于铸件韧性虽佳但不具强度，物理性能不佳。铝合金锭：绝大部分是以纯铝与回收铝为原料，依照国际标准或特殊要求添加其他元素，如硅(Si)，铜(Cu)，镁(Mg)，铁(Fe)…，改善纯铝在铸造性，化学性及物理性的不足调配出来的合金。适用于铸造并能使铸件有好的表现。
2. 铝合金当中各项主要元素及微量元素对铸造性能和铸件性能有什幺影响？
以下对几个主要元素略作说明：
硅(Si)
硅(Si)是改善流动性能的主要成份。从共晶到过共晶都能得到最好的流动性。但结晶析出的硅(Si)易形成硬点，使切削性变差，所以一般都不让它超过共晶点。另外，硅(Si)可改善抗拉强度，硬度，切削性已及高温时强度，而使延伸率降低含量在10.5%-12.0%锭面易发生收缩但不影响质量.
铜(Cu)
在铝合金中固溶进铜(Cu)，机械性能可以提高，切削性变好。不过，耐蚀性降低，容易发生热间裂痕。作为杂质的铜(Cu)也是这样。
镁(Mg)
铝镁合金的耐蚀性最好，因此ADC5，ADC6是耐蚀性合金，它的凝固范围很大，所以有热脆性，铸件易产生裂纹，难以铸造。作为杂质的镁(Mg)，在Al-Si-Cu这种材料中，Mg2Si会使铸件变脆，所以一般标准在0.3%以内。
铁(Fe)
杂质的铁(Fe)会生成FeAl3的针状结晶，由于压铸是急冷，所以析出的晶体很细，不能说是有害成份。含量低于0.7%则有不易脱模的现象，所以含铁(Fe)0.8-1.0%反而好压铸。含有大量的铁(Fe)，会生成金属化合物，形成硬点。并且(Fe)量超过1.2%时，降低合金流动性，损害铸件的品质，缩短压铸设备中金属组件的寿命。
镍(Ni)
和铜(Cu)一样，有增加抗拉强度和硬度的倾向，对耐蚀性影响很大。想要改善高温强度耐热性，有时就加入镍(Ni)，但在耐蚀性及热导性方面有降低的影响。
锰(Mn)
能改善含铜(Cu)，含硅(Si)合金的高温强度。若超过一定限度，易发生Al-Si-Fe-Mn四元化合物，容易形成硬点以及降低热导性。锰(Mn)能阻止铝合金的再结晶过程，提高再结晶温度，并能显著细化再结晶晶粒。再结晶晶粒的细化主要是通过MnAl6化合物弥散质点对再结晶晶粒长大起阻碍作用。MnAl6化合物的另一作用是能溶解杂质铁(Fe)，形成(Fe,Mn)Al6减小铁的有害影响。锰(Mn)是铝合金的重要元素，可以单独加入Al-Mn二元合金，更多的是和其他锰合金元素一同加入，因此大多铝合金中均含有
锰(Mn)。
锌(Zn)
若含有杂质锌(Zn)，高温脆性大，但与汞(Hg)形成强化HgZn2对合金产生明显强度作用。JIS中规定在1.0%以内，但外国标准有到3%的，这里所讲的当然不是合金成份的锌(Zn)，而是以杂质锌(Zn)的角色来说，它有使铸件产生裂纹的倾向。
铬(Cr)
铬(Cr)在铝中形成(CrFe)Al12和(CrMn)Al12等金属间化合物，阻碍再结晶的形核和长大过程，对合金有一定的强化作用，还能改善合金韧性和降低压力腐蚀开裂敏感性。但会增加淬火敏感性。
钛(Ti)
在合金中只需要微量可使机械性能提高，但导电率却下降。Al-Ti系合金产生包晶反应时，钛(Ti)的临界含量约为0.15%，如有硼存在可以减少。
在铝合金中有时还存在钙(Ca)，铅(Pb)，锡(Sn)等杂质元素。这些元素由于熔点高低不一，结构不同，与铝(Al)形成的化合物亦不同，因而对铝合金性能的影响各不一样。钙(Ca)在铝中固溶度极低，与铝(Al)形成CaAl4化合物，钙(Ca)能改善铝合金切削性能。铅(Pb)，锡(Sn)是低熔点金属，它们在铝(Al)中固熔度不大，降低合金强度，但能改善切削性能。
3.二次铝合金锭可使用在哪些用途上？
世界最初采用废铝料为原材料生产铝合金锭是在1904年美国之U.S.Reduction
Co.其后西欧及日本各国亦陆续兴起此项工业。当时之生产设备只采用铁坩锅溶制，不但回收率低劣，亦无规格标准可供遵循，故品质参差极大，只限于家庭器具使用。直至1946年二次大战以后，拜军需航器开发之赐，铝合金技术无论在熔炼炉之改进以及溶制技术产品品质之提升上，均有长足之进步，二次铝合金锭也因此为业界广泛使用，举凡：汽机车，电器，电脑，机械，家庭五金…等，目前均大量使用二次铝合金锭来作为原材料。在此世界资源逐渐稀少，能源日渐耗竭的时代，因铝有极容易的再生性，故使用二次铝合金锭不仅节约能源，亦形成良好的资源再回收炼，是既环保又经济的选择。
4.纯锌锭与锌合金有何不同？
纯锌：是经过开采提炼出高纯度锌含量的有色金属。如直接用于铸造对于铸件韧性虽佳但不具强度，物理性能不佳。
锌合金锭：是以纯锌为原料，依照国际标准或特殊要求添加其他元素，改善纯锌在铸造性，化学性及物理性的不足调配出来的合金。适用于铸造并能使铸件有好的表现。
5.锌合金当中各项主要元素及微量元素对铸造性能和铸件性能有什幺影响？
以下对几个主要元素略作说明：
铝(Al)
它是主要成份，有改善机械性能，提高流动性的作用，能防止铁(Fe)的侵蚀和腐蚀。超过4.5%会变脆，
工艺技术和装备
我公司主要是以国内回收及工矿企业产生的高等级干净的废铝作为生产原料，生产各种铸造用再生铝合金锭。目前自有60吨煤气反射熔炼炉1台，25吨煤气反射熔炼炉3台，连续自动铸锭机流水线2条，铝灰处理机2套，55千瓦布袋除尘器1套。主要生产工艺流程：原料采购→原材料检验→称重入库→配料→称重出库→投炉→熔化→除渣→合金化→精炼→除气→除渣→成分检验→浇铸→成品检验→称重→包装→入库→发运。
1 铸锭表面不平整, 有较多蜂窝状孔洞、龟裂
A. 当合金含硅量达到12%左右时,合金结晶温度间隔变得狭窄, 凝固时铸锭顶部会产生缩孔、缩松现象, 这是合金本身性质所造成,为共晶硅铝明的特性.ADC-12 合金尤其会产生这种现象. 硅含量在
10.5%以下时, 龟裂现象不会发生。
B. 输送带的抖动(震动),加速了合金液的凝固, 导致缩孔、缩松深度的增加,产生蜂窝状的孔洞, 这是外界因素而引起的, 对内在质量并无影响。
C. 与生、熟原料配比比例有密切关系。
2 熔汤浓浓的流动性差, 难压铸, 若再加温, 易过火
任何金属熔化成液体后, 都会产生锅底物(沉淀物), 高品位与低品位的金属, 只是锅底物多少之别而已.这与原材料的纯度有密切关系.配成合金后,铝硅合金中要加入10%左右的硅. 原料金属硅就带入钙(Ca)、铁(Fe)等杂质,并增加了氧化钙、氧化亚铁等杂质.锅底物主要为金属化合物及非金属化合物附杂质,升高温度不起作用, 经分光化验发现, 成份完全走了样,不能再用于浇铸件.由此, 操作时必须注意:
A. 铝合金锭熔炼出汤时, 沉底料一定要隔离分开, 不能混入汤料中铸锭;
B. 用户在压铸生产过程中, 每一坩锅铝汤需在浇到一定剩余量时清理锅底沉淀物及清理坩锅, 不允许在浇注过程中不断加入浇冒口、废铸件、飞边铝屑,使锅底沉淀物逐渐越积越多,最后形成一锅铝汤粘乎乎呈浆糊状,不但失去流动性,而且清锅也很困难.很多国内用户经常发生这种情况。
3 熔汤沉底物多, 呈厚浆糊状, 若究其分光, Fe、Mn成份常超过2%以上
参阅上题答案:
熔汤内沉淀料太多, 沉淀料(锅底物)经分光, 合金成份已混乱, 锰(Mn)与铁(Fe)业已形成(Fe.Mn)AL6 化合物.锅底物已反复沉积, 要求用户及时改正熔炼方法,按题2正确工艺操作办理。
4 易粘模, 脱模不畅
A.选用的脱模剂品质不好, 如水剂石墨脱模剂, 导致铸件不能顺利从型腔滑出
B.合金中杂质含量超标
C.模具脱模斜度太小, 使脱模不畅
D.旧模具龟裂处太多, 造成粘模
E.合金中铁含量过低, 低于压铸工艺要求的标准范围, 也会造成粘模
5 铝锭断面有夹渣, 熔汤产生连续性金黄色浮渣、黑色悬浮粒浮渣
铝合金熔炼过程中, 常用除渣剂、变质剂、除镁剂等熔剂, 这些添加剂的原材料主要由氟化物、硝酸盐、氯化物等组成, 这些卤碱属元素化合物在挥发时会引起金黄色浮渣; 黑色悬浮粒浮渣的产生, 主要是因为硅的熔点高达摄氏1,4120C,在铝合金熔炼过程中, 若未按操作规程,将硅彻底熔成固溶体,初生态硅
存在于铝汤中则浮于液面呈黑色悬浮状.所以除渣工序一定不能马虎, 必须按工艺规程操作, 并切实选
用碳酸盐、硫酸盐、硝酸盐等配成的熔剂, 使化学反应生成物形成容易与铝液分离的干性渣。
6 熔汤经严格除气步骤后, 仍无法把气体除掉
铝合金除气工艺已趋完善,有惰性气体除气法和固体熔剂除气法.气体除气有氯气、氩气、氮气, 还有三气除气法;固体熔剂除气剂有六氯乙烷C2C16、四氯化碳、硝酸钠无毒除气剂等等. 只要操作合理, 都可以把铝液中的气体(H2)除掉.除气熔剂的首要条件是本身不能含气,这里的气是指来自水分(H2O)中的氢气(H2), 所以除气剂本身对含气量的要求极为严格,生产时要作脱水处理. 有时虽经除气操作, 仍无法把气体除掉, 这往往是除气剂质量太差造成. 如除气剂中含水量过高、除气剂放置时间太长、泛潮变质不新鲜等等.要实地观察对方厂家具体的使用、操作过程而协同解决之。
7 重力铸造时, 活塞成品靠近冒口处有大量孔隙发生
此乃铸造工艺、模具设计不当造成:活塞铸造工艺早已形成一套完整的设计(JINGREN 法), 即鹅颈式浇口系统. 根据活塞直径大小、壁厚, 按一侧或两侧,设单个或两个冒口(侧冒口). 有的生产厂为节约铝液,只设计小浇口及小冒口, 从而形成冒口过小, 补缩不良, 产生孔隙。
8 压铸后成品浇冒口剥离后,冒口处"吃" 过成品处, 导致不良率增高
A.主要和压铸模具设计不合理有关, 浇口尺寸太厚会造成"带肉" 现象
B. 浇口位置设置在铸件薄壁处也会造成清理时" 带肉" 现象
C. 料饼(*)太薄, 断口处有缩孔、夹杂物
< 压铸件的浇注系统分内浇口、溢流槽、料饼(块),是不设置" 冒口" 的,所以称" 冒口"有误, 应该称为料块(料饼) >
9 开模时灌嘴处开裂
A. 模具设计、制作不合理, 开模时其中顶杆长短不协调(不同步)
B.顶出位置设计不合理
C. 原材料脆性较大、韧性不够.取样分析, 即知端倪, 要看具体铸件实物, 以明确是属哪种原因造成
10 铸件在后处理拋光、精加工、钻孔时脆裂, 铸件易断
A. 铝硅合金含硅量偏高, 料脆, 容易断裂
B. 铝合金液保温及搁置时间过长或合金液过热也会造成脆、裂
11 铸件合流处不能完全融合而残留明显界痕
A. 合金液温度低或模具温度偏低, 合金液流动性差, 都会造成这种缺陷,主要是两股液流熔接不上
B.填充速度低
C. 模具设计不合理, 溢流槽分布位置不当
D.比压偏低;每个铸件结构大小不同, 要根据实物设计正确的铸造工艺
12 压铸时产品无法成形
整套压铸工艺技术未掌握，建议对方压铸厂加强技术力量。
13 铸件表面有不规则黑色条纹,有水波纹
A. 涂料用量太多(采用水剂石墨涂料)
B. 模具温度太低(低于180C 就要产生流痕)
C. 填充速度太高产生水波纹
14 铸件表面发暗发黑, 有氧化现象, 有时长白毛
A.铸件保存不当, 露天堆放, 淋雨暴晒;或堆放铸件处靠近电镀、热处理车间等
B.作业环境太差, 空气中有湿气, 酸、碱气过重, 均会导致铝铸件表面氧化
C. 脱模剂已变质
15 . 铸件表面有" 缺肉" 或" 粗糙面" , 铸件表面发生凹陷之产生原因学术名词" 凹陷" , 又叫" 缩凹" 、" 憋气", 产生原因
A.溢流槽太小、太少或某厚实处没有设溢流槽
B.模具温度太高
C. 比压太低
16 铸件表面发生气泡铸件表皮下聚集气体鼓胀形成的泡, 原因:
A.模具温度太高
B. 填充速度太快, 铝汤中卷入气体过多
C.脱模剂或涂料发气量大
D.合金熔炼温度太高, 坩锅炉选用焦炭作燃料更会发生此缺陷
17 铸件表面或断面有小针孔
A.用户在合金精炼时除气要彻底, 模具排气溢流槽分布须合理, 合金含气质量在压铸前做好含气试验
B.压铸时填充速度要选慢档
18 铸件断面有大量孔隙, 有时有大空洞学术名词称为" 缩孔" , 产生原因有以下几方面
A.铝合金锭熔炼温度偏高
B.比压太低
C.溢流槽容量太小, 溢口偏薄
D.铸件壁厚不均匀, 有热节
E.料饼太小, 压铸时铝液容量不够充足
19 铸件毛坯有砂眼
A.模具温度过低
B.合金浇注温度过
C.比压过低, 比压过低常发生在吨位小的压铸机压铸厚实铸件时
20 铸件有收缩现象
模具设计时, 铸件尺寸要附加收缩率(缩水), 使铸件收缩时正好达到图纸尺寸要求
21 铸件成品变形或尺寸精度不良
A.开模过早, 铸件刚性不够
B. 铸件面积大, 壁厚薄不均, 受重物堆压即会造成变形
C.铸造斜度放得太小
D.顶杆位置布置不当
E.清除浇口方法不当等造成
22 铸件有硬点, 有时是黑色颗粒, 有时是发亮晶体, 精加工时打刀
与锅底物有密切联系, 解决方法参照题2、题3
23 铸件喷砂处理时表面会翘皮
A.建议客户在喷砂前, 先测铸件硬度, 根据现有硬度选择喷砂机拋头转速,转速太急、太猛铸件就要翘皮、皱皮
B. 关键是铸件内部有气孔、缩松, 铸件体各处软硬不一致就易翘皮
24 铸件阳极处理后, 染色色泽不均匀
A.染色光泽、亮度全靠铸件材质的均匀度,金属偏析大, 有杂质, 色泽就不均匀
B.合金中硅含量高, 色泽不易均匀, 易产生浓淡不一之色泽
C.脱模剂尤其是使用石墨水剂, 铸件表面易受污染, 色泽也不容易一致
25 活塞成品铸造后, 膨胀系数过大, 导致汽缸壁磨损
膨胀系数大是初晶硅尚未细化造成.
我司今后提供给客户用的高硅活塞铝合金,必须以金相组织合格品供给,可保证活塞尺寸稳定,膨胀系数小.活塞在制造过程中,需经二次稳定热处理,以减小膨胀系数并有稳定尺寸的作用
铝合金的表面处理实用 工艺 YKK standardization office【 YKK5AB- YKK08- YKK2C- YKK18】
【工艺知识】铝材表面处理工艺大全介绍 总则 表面处理：它是通过机械和化学的方法处理后，能在产品的表面上形成一层保护机体的保护层。在自然界中能达到稳定状态，增加机体的抗蚀性和增加产品的美观，从而提升产品的价值。表面处理种类的选择首先要从使用环境，使用寿命，人为欣赏的角度出发，当然经济价值也是考虑的核心所在。 表面处理的流程包括前处理，成膜，膜后处理。包装，入库。出货等工序，其中前处理包括机械处理，化学处理。 机械处理包括喷吵，抛丸，打磨，抛光，打蜡等工序。机械处理目的使产品表面剔除凹凸不平，补救表面其它外观不良现象。化学处理使产品表面的油污锈迹去除，并且形成一层能使成膜物质更好的结合或和化成活性金属机体，确保镀层有一个稳定状态，增加保护层的结合力，从而达到保护机体的作用。 铝材表面处理 铝材常见的化学处理有铬化，喷漆，电镀，阳极氧化，电泳等工艺。其中机械处理有拉丝，抛光，喷吵，打磨等工艺。 —————— 第一节铬化 铬化会便产品表面形成一层化学转化膜，膜层厚度在，这层转化膜吸附性好，主要作为涂装底层。外观
有金黄色，铝本色，绿色等。这种转化膜导电性能好，是电子产品的最好选项，如手机电池内导电条，磁电设备等。该膜层适合所有铝及铝合金产品。但该转化膜质软，不耐磨，因此不利于做产品外部件利用。 铬化工艺流程： 脱脂—>铝酸脱—>铬化—>包装—>入库 铬化适合于铝及铝合金，镁及镁合金产品。 品质要求： 1）颜色均匀，膜层细致，不可有碰伤，刮伤，用手触摸，不能有粗糙，掉灰等现象。 2 ）膜层厚度。 —————— 第二节，阳极氧化 阳极氧化:可以使产品表面形成一层均匀，致密的氧化层，(Al2O3 。6H2O 俗名钢玉)这种膜能使产品的表面硬度达到(200-300HV)，如果特种产品可以做硬质阳极氧化，产品表面硬度可达 400-1200HV，因而硬质阳极氧化是油缸，传动，不可缺的表面处理工艺。 另外这种产品耐磨性非常好，可做航空，航天相关产品的必用工艺。阳极氧化和硬质阳极氧化不同之处:阳极氧化可以着色，装饰性比硬质氧化要好的多。施工要点:阳极氧化对材质要求很严格，不同的材质表面有不同的装饰效果，常用的材质有6061，6063，7075，2024 等，其中，2024 相对效果要差一些，由
铝合金热处理原理 铝合金铸件的热处理就是选用某一热处理规范，控制加热速度升到某一相应温度下保温一定时间并以一定得速度冷却，改变其合金的组织，其主要目的是提高合金的力学性能，增强耐腐蚀性能，改善加工型能，获得尺寸的稳定性。 铝合金热处理特点 众所周知，对于含碳量较高的钢，经淬火后立即获得很高的硬度，而塑性则很低。然而对铝合金并不然，铝合金刚淬火后，强度与硬度并不立即升高，至于塑性非但没有下降，反而有所上升。但这种淬火后的合金，放置一段时间（如4～6昼夜后），强度和硬度会显著提高，而塑性则明显降低。淬火后铝合金的强度、硬度随时间增长而显著提高的现象，称为时效。时效可以在常温下发生，称自然时效，也可以在高于室温的某一温度范围（如100～200℃）内发生，称人工时效。 铝合金时效强化原理 铝合金的时效硬化是一个相当复杂的过程，它不仅决定于合金的组成、时效工艺，还取决于合金在生产过程中缩造成的缺陷，特别是空位、位错的数量和分布等。目前普遍认为时效硬化是溶质原子偏聚形成硬化区的结果。 铝合金在淬火加热时，合金中形成了空位，在淬火时，由于冷却快，这些空位来不及移出，便被“固定”在晶体内。这些在过饱和固溶体内的空位大多与溶质原子结合在一起。由于过饱和固溶体处于不稳定状态，必然向平衡状态转变，空位的存在，加速了溶质原子的扩散速度，因而加速了溶质原子的偏聚。 硬化区的大小和数量取决于淬火温度与淬火冷却速度。淬火温度越高，空位浓度越大，硬化区的数量也就越多，硬化区的尺寸减小。淬火冷却速度越大，固溶体内所固定的空位越多，有利于增加硬化区的数量，减小硬化区的尺寸。 沉淀硬化合金系的一个基本特征是随温度而变化的平衡固溶度，即随温度增加固溶度增加，大多数可热处理强化的的铝合金都符合这一条件。沉淀硬化所要求的溶解度－温度关系，可用铝铜系的Al－4Cu 合金说明合金时效的组成和结构的变化。图3－1铝铜系富铝部分的二元相图，在548℃进行共晶转变L→α＋θ（Al2Cu）。铜在α相中的极限溶解度5.65％（548℃），随着温度的下降，固溶度急剧减小，室温下约为0.05％。 在时效热处理过程中，该合金组织有以下几个变化过程： 形成溶质原子偏聚区－G·P（Ⅰ）区 在新淬火状态的过饱和固溶体中，铜原子在铝晶格中的分布是任意的、无序的。时效初期，即时效温度低或时效时间短时，铜原子在铝基体上的某些晶面上聚集，形成溶质原子偏聚区，称G·P（Ⅰ）区。G·P（Ⅰ）区与基体α保持共格关系，这些聚合体构成了提高抗变形的共格应变区，故使合金的强度、硬度升高。 G·P区有序化－形成G·P（Ⅱ）区 随着时效温度升高或时效时间延长，铜原子继续偏聚并发生有序化，即形成G·P（Ⅱ）区。它与基体α仍保持共格关系，但尺寸较G·P（Ⅰ）区大。它可视为中间过渡相，常用θ”表示。它比G·P（Ⅰ）区周围的畸变更大，对位错运动的阻碍进一步增大，因此时效强化作用更大，θ”相析出阶段为合金达到最大强化的阶段。 形成过渡相θ′ 随着时效过程的进一步发展，铜原子在G·P（Ⅱ）区继续偏聚，当铜原子与铝原子比为1：2时，形成过渡相θ′。由于θ′的点阵常数发生较大的变化，故当其形成时与基体共格关系开始破坏，即由完全共格变为局部共格，因此θ′相周围基体的共格畸变减弱，对位错运动的阻碍作用亦减小，表现在合金性能上硬度开始下降。由此可见，共格畸变的存在是造成合金时效强化的重要因素。 形成稳定的θ相 过渡相从铝基固溶体中完全脱溶，形成与基体有明显界面的独立的稳定相Al2Cu，称为θ相此时θ相与基体的共格关系完全破坏，并有自己独立的晶格，其畸变也随之消失，并随时效温度的提高或时间的
铝及铝合金的分类、成分和性能 （1）铝及铝合金的分类 铝是银白色的轻金属，纯铝的熔点为660℃,密度为2.7g/cm3。工业用铝合金的熔点为566℃。铝具有热容量和熔化潜热高、耐腐蚀性好，以及在低温下能保持良好的力学性能等特点。 铝及铝合金可分为工业纯铝、变形铝合金（又分为非热处理强化铝合金、热处理强化铝合金两类）和铸造铝合金。变形铝合金是指经不同的压力加工方法（经过轧制、挤压等工序）制成的板、带、棒、管、型、条等半成品材料；铸造铝合金以合金铸锭供应。铝合金分类示意见图1。铝合金的分类及性能特点见表1。 分类合金名称合金系性能特点示例 变形铝合金 非热处理 强化 铝合金 防锈铝 Al-Mn抗蚀性、压力加工性 与焊接性能好，但强度 较低 3A21 Al-Mg5A05 热处理强 化 铝合金 硬铝Al-Cu-Mg力学性能高2A11,2A12 超硬铝Al-Cu-Mg-Zn硬度强度最高7A04,2A50 锻铝 Al-Mg-Si-Cu锻造性能好 耐热性能好 2A14,2A50 Al-Cu-Mg-Fe-Ni2A70,2A80铸造铝合金 简单铝硅合 金 Al-Si 铸造性能好，不能热 处理强化，力学性能较 高 ZL102 特殊铝硅合 金 Al-Si-Mg 铸造性能良好，可热 处理强化，力学性能较 高 ZL101 Al-Si-Cu ZL107 Al-Si-Mg-Cu ZL105,ZL110 Al-Si-Mg-Cu-Ni ZL109铝铜铸造合Al-Cu耐热性好，铸造性能ZL201
按GB/T 3190—1996和GB/T 16474—1996的规定，纯铝和铝合金牌号命名的基本原则是：可直接采用国际四位数字体系牌号；未命名为国际四位数字体系牌号的纯铝及其合金采用四位字符牌号。四位字符牌号的第一位、第三位、第四位为阿拉伯数字，第二位为英文大写字母（如“A”）。纯铝编号系统的第一位为“1”，例如1×××或1A××，最后两位数字表示铝的纯度。2×××为Al-Cu系，3×××为Al-Mn系，4×××为Al-Si系，5×××为Al-Mg系，6×××为Al-Si系，7×××为Al-Zn系，8×××为Al-其他元素，9×××为Al-备用系。这样，我国变形铝合金的牌号表示法与国际上的通用方法基本一致。 1）工业纯铝 工业纯铝含铝99%以上，熔点660℃，熔化时没有任何颜色变化。表面易形成致密的氧化膜，具有良好的耐蚀性。纯铝的导热性约为低碳钢的5倍，线胀系数约为低碳钢的2倍。纯铝强度很低，不适合做结构材料。退火的铝板抗拉强度为60～100MPa，伸长度为35%～40%。 2）非热处理强化铝合金 非热处理强化铝合金通过加工硬化、固溶强化提高力学性能，特点是强度中等、塑性及耐蚀性好，又称防锈铝，原先代号为LF××。Al-Mg合金属于防锈铝合金，不能热处理强化，但强度比纯铝高，并具有优异的抗腐蚀性和良好的焊接性，是目前焊接结构中应用最广的铝合金。 3）热处理强化铝合金 热处理强化铝合金是通过固溶、淬火、时效等工艺提高力学性能。经热处理后可显著提高抗拉强度，但焊接性较差，熔化焊时产生焊接裂纹的倾向较大，焊接接头的力学性能（主要是抗拉强度）严格下降。热处理强化铝合金包括硬铝、超硬铝、锻铝等。 ①硬铝硬铝的牌号是按铜增加的顺序编排的。Cu是硬铝的主要成分，为了得到高的强度，Cu含量一般应控制在4.0%～4.8%。Mn也是硬铝的主要成分，主要作用是消除Fe对抗蚀性的不利影响，还能细化晶粒、加速时效硬化。在硬铝合金中，Cu、Si、Mg等元素能形成溶解于铝的化合物，从而促使硬铝合金在热处理时强化。 退火状态下硬铝的抗拉强度为160～220MPa，经过淬火时效后抗拉强度增加至312～460NPa。但硬铝的耐蚀性能差，为了提高合金的耐蚀性，常在硬铝板表面覆盖一层工业纯铝保护层。 ②超硬铝合金中Zn、Mg、Cu的平均总含量可达9.7%～13.5%，在当前航空航天工业中仍是强度最高（抗拉强度达500～600MPa）和应用最多的一种轻合金材料。超硬铝的塑性和焊接性差，接头强度远低于母材。由于合金中Zn含量较多，形成晶间腐蚀及焊接热裂纹的倾向较大。 ③锻铝具有良好的热塑性（原代号为LD××），而且Cu含量越少热塑性越好，适于作锻件用。具有中等强度和良好的抗蚀性，在工业中得到广泛应用。 铝及铝合金的新旧牌号对照见表2。
For personal use only in study and research; not for commercial use 芀压铸件铝合金常用的表面处理方法 膄现如今越来越多的人喜欢金属质感强的东西，所以越来越多的人喜欢铝制的东西。铝合金压铸件不仅仅只是汽车行业的配件提供者，还涉足到装饰品行业。压铸各种各样的造型可以适合不同的场合、不同的地点。铝合金铸件的表面处理是一项很重要的工序，处理得好就会是铝合金压铸件发出很好的金属光泽。下面介绍五种常用的铝合金铸件的表面处理方法。 膃1、铝材磷化 莁通过采用SEM,XRD、电位一时间曲线、膜重变化等方法详细研究了促进剂、氟化物、 Mn2+,Ni2+,Zn2+,PO4和Fe2+等对铝材磷化过程的影响。研究表明:硝酸胍具有水溶性好，用量低，快速成膜的特点，是铝材磷化的有效促进剂:氟化物可促进成膜，增加膜重，细化晶粒;Mn2+,Ni2+,能明显细化晶粒，使磷化膜均匀、致密并可以改善磷化膜外观;Zn2+浓度较低时，不能成膜或成膜差，随着Zn2+浓度增加，膜重增加;PO4含量对磷化膜重影响较大，提高PO4。含量使磷化膜重增加。 莈2、铝的碱性电解抛光工艺 薄进行了碱性抛光溶液体系的研究，比较了缓蚀剂、粘度剂等对抛光效果的影响，成功获得了抛光效果很好的碱性溶液体系，并首次得到了能降低操作温度、延长溶液使用寿命、同时还能改善抛光效果的添加剂。实验结果表明:在NaOH溶液中加入适当添加剂能产生好的抛光效果。 袄探索性实验还发现:用葡萄糖的NaOH溶液在某些条件下进行直流恒压电解抛光后，铝材表面反射率可以达到90%，但由于实验还存在不稳定因素，有待进一步研究。探索了采用直流脉冲电解抛光法在碱性条件下抛光铝材的可行性，结果表明:采用脉冲电解抛光法可以达到直流恒压电解抛光的整平效果，但其整平速度较慢。 蒂3、铝及铝合金环保型化学抛光 蒇确定开发以磷酸一硫酸为基液的环保型化学抛光新技术，该技术要实现NOx的零排放且克服以往类似技术存在的质量缺陷。新技术的关键是在基液中添加一些具有特殊作用的化合物来替代硝酸。为此首先需要对铝的三酸化学抛光过程进行分析，尤其要重点研究硝酸的作用。硝酸在铝化学抛光中的主要作用是抑制点腐蚀，提高抛光亮度。结合在单纯磷酸一硫酸中的化学抛光试验，认为在磷酸一硫酸中添加的特殊物质应能够抑制点腐蚀、减缓全面腐蚀，同时必须具有较好的整平和光亮效果
铝合金的热处理 铸造铝合金的金相组织比变形铝合金的金相组织粗大，因而在热处理时也有所不同。前者保温时间长，一般都在2h以上，而后者保温时间短，只要几十分钟。因为金属型铸件、低压铸造件 铸造铝合金的金相组织比变形铝合金的金相组织粗大，因而在热处理时也有所不同。前者保温时间长，一般都在2h以上，而后者保温时间短，只要几十分钟。因为金属型铸件、低压铸造件、差压铸造件是在比较大的冷却速度和压力下结晶凝固的，其结晶组织比石膏型、砂型铸造的铸件细很多，故其在热处理时的保温也短很多。铸造铝合金与变形铝合金的另一不同点是壁厚不均匀，有异形面或内通道等复杂结构外形，为保证热处理时不变形或开裂，有时还要设计专用夹具予以保护，并且淬火介质的温度也比变形铝合金高，故一般多采用人工时效来缩短热处理周期和提高铸件的性能。 一、热处理的目的 铝合金铸件热处理的目的是提高力学性能和耐腐蚀性能，稳定尺寸，改善切削加工和焊接等加工性能。因为许多铸态铝合金的机械性能不能满足使用要求，除Al-Si系的ZL102，Al-Mg系的ZL302和Al-Zn系的ZL401合金外，其余的铸造铝合金都要通过热处理来进一步提高铸件的机械性能和其它使用性能，具体有以下几个方面：1）消除由于铸件结构（如璧厚不均匀、转接处厚大）等原因使铸件在结晶凝固时因冷却速度不均匀所造成的内应力；2）提高合金的机械强度和硬度，改善金相组织，保证合金有一定的塑性和切削加工性能、焊接性能；3）稳定铸件的组织和尺寸，防止和消除高温相变而使体积发生变化；4）消除晶间和成分偏析，使组织均匀化。
二、热处理方法1、退火处理 退火处理的作用是消除铸件的铸造应力和机械加工引起的内应力，稳定加工件的外形和尺寸，并使Al-Si系合金的部分Si结晶球状化，改善合金的塑性。其工艺是：将铝合金铸件加热到280-300℃，保温2-3h，随炉冷却到室温，使固溶体慢慢发生分解，析出的第二质点聚集，从而消除铸件的内应力，达到稳定尺寸、提高塑性、减少变形、翘曲的目的。 2、淬火 淬火是把铝合金铸件加热到较高的温度（一般在接近于共晶体的熔点，多在500℃以上），保温2h以上，使合金内的可溶相充分溶解。然后，急速淬入60-100℃的水中，使铸件急冷，使强化组元在合金中得到最大限度的溶解并固定保存到室温。这种过程叫做淬火，也叫固溶处理或冷处理。 3、时效处理 时效处理，又称低温回火，是把经过淬火的铝合金铸件加热到某个温度，保温一定时间出炉空冷直至室温，使过饱和的固溶体分解，让合金基体组织稳定的工艺过程。 合金在时效处理过程中，随温度的上升和时间的延长，约经过过饱和固溶体点阵内原子的重新组合，生成溶质原子富集区（称为G-PⅠ区）和G-PⅠ区消失，第二相原子按一定规律偏聚并生成G-PⅡ区，之后生成亚稳定的第二相（过渡相），大量的G-PⅡ区和少量的亚稳定相结合以及亚稳定相转变为稳定相、第二相质点聚集几个阶段。 时效处理又分为自然时效和人工时效两大类。自然时效是指时效强化在室温下进行的时效。人工时效又分为不完全人工时效、完全人工时效、过时效3
铝合金表面处理方式 表面处理方式的种类与用途 表面处理工艺:喷涂? 烤漆? 电镀?? 阳极氧化? 浸渗?? 喷油?? 喷砂 喷涂：利用压力或静电力将油漆或粉末附着在工件表面,使工件有防腐和外观装饰作用. 烤漆：在基材上打上底漆、面漆，每上一遍漆，都送入无尘衡温烤房，烘烤。 电镀：利用电解作用使金属或其它材料制件的表面附着一层金属膜的工艺。可以起到防止腐蚀,提高耐磨性、导电性、反光性及增进美观等作用??? 阳极氧化：金属或合金的电化学氧化。将金属或合金的制件作为阳极，采用电解的方法使其表面形成氧化物薄膜。金属氧化物薄膜改变了表面状态和性能，如表面着色，提高耐腐蚀性、增强耐磨性及硬度，保护金属表面等。 浸渗：是一种微孔（细缝）渗透密封工艺。将密封介质（通常是低粘度液体）通过自然渗透（即微孔自吸）、抽真空和加压等方法渗入微孔（细缝）中，将缝隙填充满，然后通过自然(室温）、冷却或加热等方法将缝隙里的密封介质固化，达到密封缝隙的作用。 喷油：将油漆喷在产品表面，自然风干的方式。? 喷砂：是采用压缩空气为动力，以形成高速喷射束将喷料（铜矿砂、石英砂、金刚砂、铁砂、海砂）高速喷射到被需处理工件表面，使工件表面的外表面的外表或形状发生变化，由于磨料对工件表面的冲击和切削作用，使工件的表面获得一定的清洁度和不同的粗糙度，使工件表面的机械性能得到改善，因此提高了工件的抗疲劳性，增加了它和涂层之间的附着力，延长了涂膜的耐久性，也有利于涂料的流平和装饰。 2.表面处理前的事项 抛光：利用柔性抛光工具和磨料颗粒或其他抛光介质对工件表面进行的修饰加工。抛光不能提高工件的尺寸精度或几何形状精度，而是以得到光滑表面或镜面光泽为目的，有时也用以消除光泽（消光）。通常以抛光轮作为抛光工具。抛光轮一般用多层帆布、毛毡或皮革叠制而成，两侧用金属圆板夹紧，其轮缘涂敷由微粉磨料和油脂等均匀混合而成的抛光剂。抛光时，高速旋转的抛光轮（圆周速度在20米／秒以上）压向工件，使磨料对工件表面产生滚压和微量切削，从而获得光亮的加工表面，表面粗糙度一般可达～微米;当采用非油脂性的消光抛光剂时，可对光亮表面消光以改善外观。对产品表面要求稍低时，常采用滚筒抛光
铝及铝合金热处理工艺
1. 铝及铝合金热处理工艺 1.1 铝及铝合金热处理的作用 将铝及铝合金材料加热到一定的温度并保温一定时间以获得预期的产品组织和性能。 1.2 铝及铝合金热处理的主要方法及其基本作用原理 1.2.1 铝及铝合金热处理的分类（见图1） 图1 铝及铝合金热处理分类 1.2.2 铝及铝合金热处理基本作用原理 (1) 退火：产品加热到一定温度并保温到一定时间后以一定的冷却速度冷却到室温。通过原子扩散、迁移，使之组织更加均匀、稳定、，内应力消除，可大大提高材料的塑性，但强度会降低。 ①铸锭均匀化退火：在高温下长期保温，然后以一定速度（高、中、低、慢）冷却，使铸锭化学成分、组织与性能均匀化，可提高材料塑性20%左右，降低挤压力20%左右，提高挤压速度15%左右，同时使材料表面处理质量提高。 铝及铝合金热处理 回归 均匀化退火 退火 成品退火 中间退火 过时效 欠时效 自然时效 人工时效 多级时效 时效 固溶淬火 离线淬火 在线淬火 一次淬火 阶段淬火 立式淬火 卧式淬火
②中间退火：又称局部退火或工序间退火，是为了提高材料的塑性，消除材料 内部加工应力，在较低的温度下保温较短的时间，以利于续继加工或获得某种性能的组合。 ③完全退火：又称成品退火，是在较高温度下，保温一定时间，以获得完全再 结晶状态下的软化组织，具有最好的塑性和较低的强度。 (2)固溶淬火处理：将可热处理强化的铝合金材料加热到较高的温度并保持一定 的时间，使材料中的第二相或其它可溶成分充分溶解到铝基体中，形成过饱和固溶体，然后以快冷的方法将这种过饱和固溶体保持到室温，它是一种不稳定的状态，因处于高能位状态，溶质原子随时有析出的可能。但此时材料塑性较高，可进行冷加工或矫直工序。 ①在线淬火：对于一些淬火敏感性不高的合金材料，可利用挤压时高温进行固 溶，然后用空冷（T5）或用水雾冷却（T6）进行淬火以获得一定的组织和性能。 ②离线淬火：对于一些淬火敏感性高的合金材料必须在专门的热处理炉中重新 加热到较高的温度并保温一定时间，然后以不大于15秒的转移时间淬入水中或油中，以获得一定的组织和性能，根据设备不同可分为盐浴淬火、空气淬火、立式淬火、卧式淬火。 (3)时效：经固溶淬火后的材料，在室温或较高温度下保持一段时间，不稳定的 过饱和固溶体会进行分解，第二相粒子会从过饱和固溶体中析出（或沉淀），分布在α（AL）铝晶粒周边，从而产生强化作用称之为析出（沉淀）强化。自然时效：有的合金（如2024等）可在室温下产生析出强化作用，叫做自然时效。人工时效：有些合金（如7075等）在室温下析出了强化不明显，而在较高温度下的析出强化效果明显，称为人工时效。 人工时效可分为欠时效和过时效。 ①欠时效：为了获得某种性能，控制较低的时效温度和保持较短的时效时间。 ②过时效：为了获得某些特殊性能和较好的综合性能，在较高的温度下或保温 较长的时间状态下进行的时效。 ③多级时效：为了获得某些特殊性能和良好的综合性能，将时效过程分为几个 阶段进行。
在地面及室内的安装环境。所有的导体是STABILOY铝合金（AA8000系列）以XHHW-2型材料绝缘，护套材料为硬度非常高的铝合金材料。替代（WDZA）YJY/YJV/VV 最低运行环境温度-40摄氏度，合金电缆导体的允许长期运行最高额定温度为90摄氏度。优势：阻燃A级，低烟无卤，室内明敷，节约线槽 ZA-AC90（-40）型合金电缆可减少了管道布线所带来的施工难度和人力成本。合金电缆已在工厂用高柔韧性的自锁型铝铠装组装完毕，不需要管道及其附件和人工密集的拉线、扣纹和成管等工序。ZA-AC90（-40）型合金电缆通过CSA认证可应用于非潮湿环境的明线或暗线敷设，并具备与管道方式敷线的相同性能。ZA-AC90（-40）型合金电缆为低烟无卤型，完全符合IEC60754、GB17650.2及IEC60502.1、GB12706.1的规范标准。
PVC护套，可设计应用在直埋，危险和有腐蚀性的安装环境下。所有的导体是STABILOY铝合金（AA8000系列）以及XHHW-2型材料绝缘，护套材料为硬度非常高的铝合金材料。可替代（WDZA）YJY/YJV/VV。最低运行环境温度-40摄氏度，合金电缆导体的允许长期运行最高额定温度为90摄氏度，防水防腐蚀，耐日光老化。优势：阻燃B级，直埋或潮湿环境敷设，屋顶配电，绝缘及护套材料无重金属。 ZB-ACWU90（-40）型合金电缆已在工厂用高柔韧性的自锁型铝铠装和密封PVC外护套组装完毕，不需要管道及其附件和人工密集的拉线、扣纹和成管等工序。ZB-ACWU90（-40）型合金电缆通过CSA认证可应用与干燥和潮湿环境的明线或暗线敷设，也可应用于1区和2区1级危险环境，以及2、3级危险环境。敷设方式户内可采用支架、梯架、托盘以及电缆夹明敷，户外可采用直埋、电缆沟、电缆隧道等多种方式。ZB-ACWU90（-40）型合金电缆每米设有标定标记，以准确地确定合金电缆电缆长度。完全符合IEC60503.1及GB12706.1的规范标准。
铝材表面处理工艺介绍 对铝材来说，阳极氧化所能做到的色彩的确比较局限，通常就是银白、古铜、钛金、K金色或者黑色。至于有时看到有很多他色彩是通过另外的工艺方法加工出来的： 1 、电泳涂层 在阳极氧化的基础上，通过电泳的作用，在氧化膜上均匀覆盖上一层水溶性丙烯酸漆膜，使型材表面形成阳极氧化膜和丙烯酸漆膜复合膜。手感光滑细腻，外观鲜艳亮丽，除能生产原氧化着色的颜色的基础上，能做出更多如白色及绿色等鲜艳色彩。 2、彩色粉末喷涂 共200多种颜色选择，给设计师一个广阔空间，性能稳定，漆膜附着力强，不易剥落、耐酸、耐盐雾、耐灰浆、耐候性、耐老化等性能优异。涂层在空气中不挥发、不氧化、无污染毒害，环保性能好。表面污物水洗后焕然一新。 3、彩色氟碳喷涂 通过静电作用在铝合金基体表面喷上聚偏二氟乙烯漆涂层。氟碳涂料为偏聚二氟乙烯，氟碳涂料。所以能具有持久保色度、抗老化、抗腐蚀、抗大气污染，其氟碳键是最强的分子键之一优越于其聚合休的分子结构。氟碳喷涂作为高档表面涂装工艺手段。160多种丰富色彩足以为建筑师和设计师提供无穷无尽的设计空间。它具有颜色均匀一致，且抗褪色和沾污的能力优越的优点。 另外，铝或者铝合金很适合做拉丝处理 拉丝与表面氧化的确是无关的，拉丝要在氧化之前做才行；另外氧化是肯定不能用自然氧化的方法，自然氧化得到的表面应该叫质量缺陷，它的氧化膜与专门处理的氧化膜成份、外观都是截然不同的。 另外还有一点，着色并非是氧化的后处理，是在氧化的同时进行的，常用的有下面几种氧化着色处理方法： 着色阳极氧化膜 铝的阳极氧化膜，靠吸附染料而着色。 自发色阳极氧化膜 这种阳极氧化膜是某种特定铝材在某种合适的电解液（通常以有机酸为基）中在电解作用下，由合金本身自发地生成一种带色的阳极氧化膜。 电解着色 阳极氧化膜的着色，通过氧化膜的空隙被金属或金属氧化物电沉积而着色。 着色确实是与氧化同时进行的，但也确实称其为该工艺的后处理，其意思是之其附加在该工艺中进行的（不进行也可以）。
铝合金的种类 变形铝合金的分类方法很多，目前，世界上绝大部分国家通常按以下三种方法进行分 类。 （1）按合金状态图及热处理特点分为：可热处理强化铝合金和不可热处理强化铝合金两 大类。 （2）按合金性能和用途可分为；工业纯铝、切削铝合金、 中强度铝合金、高强度铝合金 （硬铝）、超高强度铝合金 等。 （3）按合金中所含主要元素成分可分为： 工业纯铝 系），Al — Mn 合金（3XXX 系）,A1 — Si 合金（4XXX 系），AI — Mg 合金（5XXX 系）, A1 —Mg — Si 合金（6 XXX 系）,A1 — Zn — Mg — Cu 合金（7XXX ）, A1 — Li 合金（8XXX 系） 及备用合金组（9 XXX 系）。 选择铝合金的牌号与状态时， 以上各方面很难同时满足， 也没有必要， 应根据产品的性能要 求，使用环境，加工过程等因素，设定各种性能的优先次序，方可做到合理选材，在保证性 能的前是下合理控制成本。 硬度：很多客户在购买铝时非常关心， 硬度首选跟合金化学成份 有直接的关系。其次，不同的状态也影响较大，从所能达到的最高硬度来看， 7系， 2系， 4 系， 6系， 5系， 3系， 1系，依次降低。硬度：强度是产品设计时必须考虑的重要因素，成 其是铝合金组件作为组件时，应根据所承受的压力，选择适当的合金。纯铝强度最低，而 2 系及 7系热处理型合金度最高， 硬度和强度有一定的下相关系。 耐蚀性： 耐蚀性包括化学腐 蚀，耐 应力腐蚀 等性能。一般而言， 1 系纯铝的耐蚀性最佳， 5系表现良好，其次是 3系和 6 系， 2 系及 7 系较差。耐蚀性选用原则应根据其使用场合而定。高强度合金腐蚀环境下使 用，必须使用各种防蚀用 复合材料 。 2014 应用于要求高强度与硬度（包括高温）的场合。飞机重型、 锻件、厚板和挤压材 料，车轮与结 构元件，多级火箭第一级燃料槽与航天器零件，卡车构架与悬挂系统零件 2017 是第一个获得工业应用的 2XXX 系合金，目前的应用范围较窄，主要为 械零件 、结构与运输工具 结构件 ，螺旋桨与配件 车轮毂、螺旋桨元件及其他种种 结构件 2036 件与兵器结构零件 2124 航空航天器结构件 机发动机汽缸头，喷气发动机 叶轮 和压缩机环 机蒙皮与结构零件，工作温度为-270~300 C 。焊接性 好，断裂韧性高， 应力腐蚀 开裂能力 件。活塞和航空发动机零件 温度 200~300 C 的涡轮喷气发动 耐热铝合金、低强度铝合金、 （超硬铝 ） 、锻造铝台金及特殊铝合 金 （1 XXX 系），A1 — Cu 合金（2 XXX 铆钉、通用 机 2024 飞机结构、 铆钉 、导弹构件、卡 汽车车身 钣金件 2048 航空航天器 结构 2218 飞机发动机和柴油发动机活塞， 飞 2219 航天火箭焊接氧化剂槽，超音速飞 T8 状态有很高的抗 2319 焊拉 2219 合金的 焊条和填充焊料 2618 模锻件与自由 锻 2A01工作温度小于等于 100 C 的结构 铆钉 2A02工作 2A06工作温度150~250 C 的飞机 2A10 强度比 2A01 合金的高，用于制造 2A11 飞机的中等强度的结构件、螺旋桨叶
阳极氧化 产品名称：阳极氧化后 产品编号： 备注： 阳极氧化是铝及其合金通过电化学方法在其表面形成转化膜的过程。常规铝氧化膜可以满足顾客对铝表面从外观到性能的绝大多数渴求。 常规铝阳极氧化膜的优势: a、抗（大气）侵蚀能力可与不锈钢相比 b、表面硬度高150～300HV 减少了擦划可能 c、电绝缘性电击穿电位达1000V可与瓷器相比 d、装饰性优良着色膜颜色达数十种，这些被改性的染料，其 耐久性已达到满意。 e、氧化膜的更多优势多孔氧化膜可以进行化学着色、电解着色以及 自然发色工艺获得数十种不同的着色表面，并可以套字、套图案和作画，还可 以吸附、香料、光粉等等，制成各种功能性氧化膜。 阳极氧化膜主要应用领域 国防工业、汽车工业、航空航天工程、制药工业、电子及机电一体化产业、医疗器械、运动器材、装饰与装潢产业、工业标牌、仪表面板等。 阳极氧化膜着色方法分类 1、化学着色法 包括有机染料着色和无机着色两类
有机着色：颜色鲜艳、工艺简单、成本低，可着出几十种至上百种颜色。 缺点：不耐日光，耐老化性能差。 无机着色：着色膜较暗，稳定性好。 缺点：颜色范围窄，除金黄色外其它很少采用。 2、电解着色 颜色牢固性好，适宜户外使用，耐久性可达20年以上。 缺点：色掉单一、多为金黄——青铜——古铜色，成本高。 3、自然发色 色泽牢固，耐候性好，耐久性可达20年以上。 缺点：对合金选择性高，着色一致性差。 ------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------ 产品名称： 阳极氧化前 产品编号： 编号一 备 注： 铝阳化氧化（综合）生产能力: 槽液的容量
6082铝合金铸件生产工艺方案 合金成分检测－＞合金成分配比－＞配料计算（考虑烧损等因素）和备料－＞熔炼－＞铸造（铝合金锭）－＞成分和性能检测分析－＞确定加工方法（根据客户对材料性能的要求，采用锻造成型）－＞根据客户提供的样品形状和尺寸，进行模具设计（模槽和锻模），绘制锻件图－＞切料（根据锻件的用料将铝棒切割成所需尺寸）－＞下料－＞铝棒预热－＞锻压成毛坯－＞粗锻－＞冲裁（飞边）－＞精锻（模锻成型）－＞锻后工序（冲孔，切边，刻字等）－＞中间检验（检验锻件的尺寸和表面缺陷）－＞锻件热处理（用以消除锻造应力，改善金属切削性能）－＞按照客户标准检验（外观和硬度检查、无损探伤等，一般根据客户的具体要求来确定检查项目）－＞成品（不ok的话分析原因对策，重新进行进行加工。） 主要流程： 一、合金成分的检测 通过光谱（或能谱）分析，得到各合金元素的含量比，对比铝合金不同牌号的标准合金元素含量比，确定合金的牌号。同时，通过测量其质量，算出单件合金成品的用料体积。二、熔炼合金 确定好合金中元素比后，准确进行配料计算（包括烧损）和备料。熔炼时，装入炉料的顺序和方法不仅关系到熔炼的时间、金属的烧损、热能消耗，还会影响到金属熔体的质量和炉子的使用寿命。在熔炼过程中，由于各种原因都可能会使合金成分发生改变，可能使熔体的真实成分与配料计算值发生较大的偏差。因而需在炉料熔化后，取样进行快速分析，以便根据分析结果是否需要调整成分。 三、铸造（铸锭） 四、锻造（模锻） 锻件的锻造工艺性分析，主要考虑锻件的用料、几何形状、尺寸精度和表面质量等锻造加工过程包括：将材料切割成所需尺寸、加热、锻造、热处理、清理和检验。 1.先确定锻造温度范围、变形速度、变形程度，以及设备吨位的确定（锻造压力机等 设备的选用），模具设计，还有固溶温度、时效温度、时效保温时间等工艺参数的 优化也是需要考虑的。
[方法1] 脱脂处理。用脱脂棉沾湿溶剂进行擦拭，除去油污后，再以清洁的棉布擦拭几次即可。常用溶剂为：三氯乙烯、醋酸乙酯、丙酮、丁酮和汽油等。 [方法2] 脱脂后于下述溶液中化学处理： 浓硫酸27.3重铬酸钾7.5水65.2 在60-65°C 浸渍10-30min 后取出用水冲洗，晾干或在80°C 以下烘干;或者在下述溶液中洗后再晾干： 磷酸10正丁醇 3 水20 此方法适用于酚醛-尼龙胶等，效果良好。 [方法3] 脱脂后于下述溶液中化学处理： 氟化氢铵3-3.5氧化铬20-26磷酸钠2-2.5 浓硫酸50-60硼酸0.4-0.6水1000 在25-40°C 浸渍4.5-6min ，即进行水洗、干燥。本方法胶接强度较高，处理后4h 内胶接，适用于环氧胶和环氧-丁腈胶胶接。 [方法4] 脱脂后于下述溶液中化学处理： 磷酸7.5氧化铬7.5酒精 5.0 甲醛(36-38%) 80 在15-30°C 浸渍10-15min ，然后在60-80°C 下水洗、干燥。 [方法5] 脱脂后于下述溶液中进行阳极化处理： 浓硫酸22g/l
在1-1.5A/dm2 的直流强度下浸渍10-15min ，再在饱和重铬酸钾溶液中，于95-100°C 下浸渍5-20min ，然后水洗，干燥。 [方法6] 脱脂后于下述溶液中化学处理： 重铬酸钾66硫酸(96%) 666水1000 在70°C 下浸渍10min ，然后水洗，干燥。 方法7] 脱脂后于下述溶液中化学处理： 硝酸(d=1.41 )3氢氟酸(42%) 1 在20°C 下浸渍3s ，即用冷水冲冼，再在65°C 下用热水洗涤，蒸馏水冲洗，干燥。此法适宜于含铜较高的铸造铝合金。 [方法8] 喷砂或打磨后，在下述溶液中阳极化： 氧化铬100硫酸0.2氯化钠0.2 在40°C 下于10min 内将电压从0 V升至10V ，保持20min ，再在5min 内从10V 升至50V ，保持5min ，然后水洗，700C 下干燥。注意：游离氧化铬浓度不得超过30-35g/l 。 [方法9] 脱脂后于下述溶液中化学处理： 硅酸钠10非离子去垢剂0.1 在65°C 下浸渍5min ，然后在65°C 以下水洗，再用蒸馏水洗涤和干燥。适用于铝箔的胶接。 [方法10] 脱脂后在下述溶液中化学处理： 氟化钠1浓硝酸15水84
铝合金热处理工艺 作者:中国铝板带箔信息中心日期:2006-12-16 点击数:284 3.1铝合金热处理原理 铝合金铸件的热处理就是选用某一热处理规范，控制加热速度升到某一相应温度下保温一定时间并以一定得速度冷却，改变其合金的组织，其主要目的是提高合金的力学性能，增强耐腐蚀性能，改善加工型能，获得尺寸的稳定性。 3.1.1铝合金热处理特点 众所周知，对于含碳量较高的钢，经淬火后立即获得很高的硬度，而塑性则很低。然而对铝合金并不然，铝合金刚淬火后，强度与硬度并不立即升高，至于塑性非但没有下降，反而有所上升。但这种淬火后的合金，放置一段时间(如4,6昼夜后)，强度和硬度会显著提高，而塑性则明显降低。淬火后铝合金的强度、硬度随时间增长而显著提高的现象，称为时效。时效可以在常温下发生，称自然时效，也可以在高于室温的某一温度范围(如100,200?)内发生，称人工时效。 3.1.2铝合金时效强化原理 铝合金的时效硬化是一个相当复杂的过程，它不仅决定于合金的组成、时效工艺，还取决于合金在生产过程中缩造成的缺陷，特别是空位、位错的数量和分布等。目前普遍认为时效硬化是溶质原子偏聚形成硬化区的结果。 铝合金在淬火加热时，合金中形成了空位，在淬火时，由于冷却快，这些空位来不及移出，便被“固定”在晶体内。这些在过饱和固溶体内的空位大多与溶质原子结合在一起。由于过饱和固溶体处于不稳定状态，必然向平衡状态转变，空位的存在，加速了溶质原子的扩散速度，因而加速了溶质原子的偏聚。硬化区的大小和数量取决于淬火温度与淬火冷却速度。淬火温度越高，空位浓度越大，硬化区的
数量也就越多，硬化区的尺寸减小。淬火冷却速度越大，固溶体内所固定的空位越多，有利于增加硬化区的数量，减小硬化区的尺寸。 沉淀硬化合金系的一个基本特征是随温度而变化的平衡固溶度，即随温度增加固溶度增加，大多数可热处理强化的的铝合金都符合这一条件。沉淀硬化所要求的溶解度,温度关系，可用铝铜系的Al,4Cu合金说明合金时效的组成和结构的变化。图3,1铝铜系富铝部分的二元相图，在548?进行共晶转变L?α，θ(Al2Cu)。铜在α相中的极限溶解度5.65,(548?)，随着温度的下降，固溶度急剧减小，室温下约为0.05,。 在时效热处理过程中，该合金组织有以下几个变化过程: 3.1.2.1 形成溶质原子偏聚区,G?P(?)区 在新淬火状态的过饱和固溶体中，铜原子在铝晶格中的分布是任意的、无序的。时效初期，即时效温度低或时效时间短时，铜原子在铝基体上的某些晶面上聚集，形成溶质原子偏聚区，称G?P(?)区。G?P(?)区与基体α保持共格关系，这些聚合体构成了提高抗变形的共格应变区，故使合金的强度、硬度升高。 3.1.2.2 G?P区有序化,形成G?P(?)区 随着时效温度升高或时效时间延长，铜原子继续偏聚并发生有序化，即形成G?P(?)区。它与基体α仍保持共格关系，但尺寸较G?P(?)区大。它可视为中间过渡相，常用θ”表示。它比G?P(?)区周围的畸变更大，对位错运动的阻碍进一步增大，因此时效强化作用更大，θ”相析出阶段为合金达到最大强化的阶段。 3.1.2.3形成过渡相θ′ 随着时效过程的进一步发展，铜原子在G?P(?)区继续偏聚，当铜原子与铝原子比为1:2时，形成过渡相θ′。由于θ′的点阵常数发生较大的变化，故当其形成时与基体共格关系开始破坏，即由完全共格变为局部共格，因此θ′相周围基
铸造铝合金熔炼工艺 1工艺适用范围 本熔炼工艺适用于砂型和金属型铸造ZL101A合金的熔炼，可针对于重力铸造、低压铸造、倾转浇注、调压铸造等成型工艺使用。 本工艺可作为ZL101A合金熔炼的母工艺，针对某一特定的成型工艺，如需特殊指出，可在此工艺基础上形成相应熔炼工艺，但不允许与母工艺相互冲突。 2工艺文件的抄报与保存 工艺文件抄报、抄送范围：总师、副总师、技术部、质量部。 工艺文件保存范围：电子文件备份和纸质文件送档案室保存，技术部、质量部各存一份使用文件。 3 工艺详细内容 3.1熔炼设备、工具的选择及对后续熔炼质量的影响 3.1.1 铝合金料熔化设备 规定使用熔炼设备范围为：坩埚电阻炉，燃气连续熔化炉。 对于金属型铸造可采用两种熔炼设备，使用燃气连续熔化炉熔化铝液，然后转包到坩埚电阻炉进行后续处理（精炼及变质）；也可使用坩埚电阻炉熔化铝液及进行后续处理（精炼及变质）。 如采用金属型低压铸造、调压铸造成型工艺，可使用侧面开口注入铝液的机下炉进行连续生产。 采用坩埚电阻炉熔化铝液，铝液温度控制750℃以下，熔化过程的铝液吸气较少；采用燃气连续熔化炉熔化铝液，铝液温度控制容易
超750℃，熔化过程的铝液吸气倾向较大。 3.1.2熔炼工具的选择及准备 熔炼前熔炼工具的准备对铝液熔炼质量影响较大，坩埚采用石墨及SiC材质，使用前需进行预热烘干，烘干工艺如图1；如采用金属材质坩埚，最好选用不锈钢材质，如选用铸铁材质坩埚，以合金球墨铸铁为好。常用的浇包、浇勺等多采用不锈钢制作。 图1 新坩埚使用前烘干工艺 上述所选择的工具，使用前均需涂刷涂料，涂刷涂料前要对坩埚及工具进行喷砂处理，去除表面的铁锈及污物，然后预热到120～180 ℃，逐层喷涂，浇包、浇勺的涂料厚度0.3～0.8mm为宜，坩埚涂料可稍厚一些。涂料最好选用专用的金属型非水基涂料，也可自行配制，基本配方如表1所示，使用前涂料需预热到５０～９0 ℃。 3.1.3炉料的存放与处理，
铝合金的分类与典型用途 一 JIS A.A 1000 系列－－纯铝系 1000系列铝合金代表1050、1060 、1100系列。在所有系列中1000系列属于含铝量最多的一个系列。纯度可以达到99.00%以上。由于不含有其他技术元素，所以生产过程比较单一，价格相对比较便宜，是目前常规工业中最常用的一个系列。目前市场上流通的大部分为1050以及1060系列。1000系列铝板根据最后两位阿拉伯数字来确定这个系列的最低含铝量，比如1050系列最后两位阿拉伯数字为50，根据国际牌号命名原则，含铝量必须达到99.5%以上方为合格产品。我国的铝合金技术标准(GB/T3880-2006)中也明确规定1050含铝量达到99.5%.同样的道理1060系列铝板的含铝量必须达到99.6%以上。 1、1060作为导电材料IACS保证61%，需要强度时使用6061 电线 2、1085 1080 1070 1050 1N30 1085 1080 1070 1050 —成形性、表面处理性良好，在铝合金中其耐蚀性最佳。因为是纯铝、其强度较低，纯度愈高其强度愈低。日用品、铝板、照明器具、反射板、装饰品、化学工业容器、散热片、溶接线、导电材 3、1100 1200 AL纯度99.0%以上之一般用途铝材，阳极氧化处理后之外观略呈白色外与上记相同。一般器物、散热片、瓶盖、印刷板、建材、热交换器组件1N00 －强度比1100略高，成形性良好，其化特性与1100相同。 1050 食品、化学和酿造工业用挤压盘管，各种软管，烟花粉 1060 要求抗蚀性与成形性均高的场合，但对强度要求不高，化工设备是其典型用途 1100 用于加工需要有良好的成形性和高的抗蚀性但不要求有高强度的零件部件，例如化工产品、食品工业装置与贮存容器、薄板加工件、深拉或旋压凹形器皿、焊接零部件、热交换器、印刷板、铭牌、反光器具 1145 包装及绝热铝箔，热交换器 1199 电解电容器箔，光学反光沉积膜 1350 电线、导电绞线、汇流排、变压器带材 二日用品 2000 系列－－ AL x Cu 系 2000系列铝合金代表2024、2A16（L Y16）、2A02（LY6）。2000系列铝板的特点是硬度较高，其中以铜原属含量最高，大概在3-5%左右。2000系列铝棒属于航空铝材，目前在常规工业中不常应用。 1、2011快削合金，切削性好强度也高。但耐蚀性不佳。要求耐蚀性时，使用6062系合金音量轴、光学组件、螺丝头。 2、2014 2017 2024 含有多量的Cu，耐蚀性不佳，但强度高，可作为构造用材使用，锻造品亦可适用，航空器、齿轮、油、压组件、轮轴。 3、2117固溶化热处理后，作为铰钉用材，为延迟常温时效速度之合金。 4、2018 2218 锻造用合金。锻造性良好且高温强度较高，因此使用于需要耐热性之锻造品，耐蚀性不佳，汽缸头、活塞、VTR汽缸。