La lega di alluminio pressofuso è una sorta di matrice di alluminio, aggiungendo altri elementi di lega costituiti da materiali, ha una serie di proprietà eccellenti e un'ampia gamma di usi.
Le proprietà della lega di alluminio pressofuso includono principalmente:
1, bassa densità e alta resistenza. La densità della lega di alluminio pressofuso è solitamente compresa tra 2,63 e 2,85 g/cm³, con elevata resistenza e resistenza specifica, che possono ridurre significativamente il peso di parti e componenti e migliorare l'efficienza d'uso.
2, buone prestazioni di fusione. La lega di alluminio pressofuso ha una buona fluidità e ritiro, può essere trasformata in parti di forma complessa, non necessita di enormi attrezzature aggiuntive, con risparmio di metallo, riduzione dei costi, riduzione delle ore di lavoro e altri vantaggi.
3, buona resistenza alla corrosione. La lega di alluminio pressofuso in aria, acqua, acidi, alcali e altri ambienti può mantenere la luminosità e la finitura della superficie, con una buona resistenza alla corrosione.
4, buona resistenza al calore. Rispetto alle leghe di ghisa, le leghe di alluminio pressofuso hanno un punto di fusione e una stabilità termica più elevati, che possono mantenere prestazioni eccellenti in ambienti ad alta temperatura.
5, buona conduttività elettrica e termica. La lega di alluminio ha buone proprietà di conducibilità elettrica e termica, adatte per parti che necessitano di una buona conduttività termica, come testate e pistoni di motori a combustione interna.
6, buona lavorabilità. La lega di alluminio è facile da lavorare e ha eccellente plasticità e lavorabilità.
Classificazione delle leghe di alluminio colato
Le moderne leghe di alluminio pressofuso possono essere suddivise in 4 serie in base ai principali elementi aggiunti, vale a dire: serie alluminio-silicio, serie alluminio-rame, serie alluminio-magnesio e serie alluminio-zinco. Per queste 4 serie, ogni paese ha la lega e il marchio del grado di lega corrispondenti. La Cina utilizza il metodo di marcatura con cifre ZL+3, la prima cifra indica il sistema di leghe, dove: 1 indica il sistema di leghe di alluminio-silicio, 2 indica il sistema di leghe di alluminio-rame, 3 indica il sistema di leghe di alluminio-magnesio, 4 indica il sistema della lega alluminio-zinco, la seconda e le tre cifre indicano il numero di serie della lega. Ad esempio ZL101,ZL201, ZL301,ZL401
1, lega di alluminio-silicio
Di solito il contenuto di silicio è compreso tra il 4% e il 13%, noto anche come lega "silicio alluminio Ming". Le prestazioni di fusione sono le migliori, la tendenza alle crepe è molto ridotta, il tasso di ritiro è basso, c'è una buona resistenza alla corrosione e tenuta all'aria e sufficienti proprietà meccaniche e proprietà di saldatura. Sebbene l'applicazione di questa serie di leghe nell'industria sia successiva a quella della lega di alluminio-rame, nel 1920 si scoprì che dopo il trattamento metamorfico, la struttura e le proprietà di questa serie di leghe erano migliorate e la l'ambito di utilizzo è stato ampliato, rappresentando quasi il 50% della lega di alluminio pressofuso. La lega Al-si può essere suddivisa in tipo eutettico, tipo ipoeutettico, tipo ipereutettico e lega eutettica complessa con aggiunta di rame, magnesio e manganese. La lega ZL102 è una tipica lega eutettica binaria con temperatura eutettica di 577 gradi e composizione eutettica del 12,6% di Si. Alla temperatura eutettica, l'1,6% di Si viene sciolto in una soluzione solida e circa lo 0,05% di Si viene sciolto a temperatura ambiente. La fase è una soluzione solida di alluminio disciolto in silicio e la sua solubilità è molto piccola, quindi la struttura eutettica è composta da due fasi +Si. Oltre al silicio, nella struttura delle leghe multicomponente ci sono θ (CuAl2), W (AlxMg5Si4) e altre fasi (vedere la fase delle leghe di alluminio). Le leghe di alluminio-silicio contenenti rame possono essere rafforzate mediante trattamento termico, ma la resistenza alla corrosione è scarsa. La forma della fase di silicio nella lega ha un'influenza significativa sulla resistenza e sulla plasticità. Attraverso il trattamento di modifica (aggiunta di sodio o antimonio nella massa fusa), la fase silicica viene sferoidizzata e la microstruttura e le proprietà della lega vengono migliorate. Il silicio primario grossolano nelle leghe ipereutettiche è dannoso per le proprietà meccaniche e la lavorabilità. Il fosforo viene spesso aggiunto per formare composti AlP per raffinare il silicio primario e ridurne gli effetti dannosi.
2, lega di alluminio-rame
È la prima lega di alluminio fuso industriale. Le leghe hanno elevata resistenza e stabilità termica, ma scarsa colabilità e resistenza alla corrosione. Il contenuto di rame è generalmente inferiore al limite di solubilità del rame nell'alluminio (5,85%), non è presente eutettico nella struttura di equilibrio e una piccola quantità di eutettico può apparire in condizioni di non equilibrio. Dopo il trattamento della soluzione, la soluzione solida può essere sovrassatura e si può ottenere l'effetto di rafforzamento dell'invecchiamento. L'aggiunta di manganese e titanio alla lega può affinare la grana, rinforzare e migliorare la resistenza alla corrosione.
3, lega di alluminio-magnesio
La lega ha elevata resistenza, migliore resistenza alla corrosione, bassa densità e buona tenuta all'aria. Lega di colata binaria di alluminio e magnesio, il contenuto di magnesio arriva fino all'11,5% e il contenuto di magnesio nella lega multicomponente è generalmente di circa il 5%. La microstruttura della lega è fase + (Mg5Al8) e l'effetto rinforzante del trattamento termico non è evidente, principalmente per il rafforzamento della soluzione solida. Quando la fase (Mg5Al8) precipita in una rete lungo il bordo del grano, la resistenza alla corrosione e le proprietà meccaniche si deteriorano. Per prevenire la precipitazione della fase (Mg5Al8) lungo il bordo del grano, viene utilizzata principalmente allo stato di soluzione solida. L'aggiunta di silicio e manganese alla lega può migliorare la fluidità della lega.
4, lega di alluminio-zinco
La lega ha le caratteristiche della microstruttura di tempra nello stato di fusione e un'elevata resistenza può essere ottenuta senza trattamento termico, ma la densità della lega è elevata e non è adatta per la produzione di parti di aeromobili. Il sistema di leghe è costituito da zinco sulla base di una lega di silice-alluminio, per questo è anche chiamato lega "zinco-silice-alluminio".
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