铸造铝合金的种类及简介

铸造铝合金有不同种类，性能和用途。铸造铝合金主要分为Al-Si系、Al-Cu系、Al-Mg系等，其中Al-Si系铝合金占据整个铝铸件的80%~90%。
Al-Si合金的铸造特性优越，但其强度和延展性较低。经过热处理后，可以提高其强度，尤其是延展性。通常在Al-Si合金中添加Mg、Cu等合金元素，通过热处理可以显著提高其力学性能。Al-Si合金可用于制造发动机缸体、缸盖、仪表外壳等产品。
②铝铜合金的室温和高温力学性能优良，切削表现，加工后表面光滑，具有耐热的铜相，熔铸过程简单；然而铸造性欠佳（属于固溶体型合金），铜相与基体（铝相）之间的电子电位差较大，抗蚀能力不佳，密度较高。铝铜合金可用于承受重要的静载荷和动载荷的零件，可在300℃以下工作，如发动机叶片。在铝铜合金中，可以掺入过渡族元素，形成具有耐热性的铝合金。
Al-Mg合金密度较低，强度较高，耐腐蚀性优良。然而其铸造性较差，常用于制造需要承受冲击负荷或在腐蚀环境下运作的零部件，例如飞机起落架、船用舷窗以及氨泵壳体等零件。
铝合金的铸造
①铝是一种活泼的金属元素，在熔化状态下容易被氧化和吸收气体。所生成的氧化铝Al2 O3具有较高的熔点（2 050℃），密度略高于液态铝，呈现为固态夹杂物，在悬浮的铝液中难以去除，容易在铸件中形成夹渣。在冷却过程中，熔化的铝液因为表面结晶的Al2 O3薄膜而受阻，导致在铸件中产生大量的针孔，影响了铸件的密实度和力学性能。为了避免氧化和气体吸收，通常会使用熔点较低的熔剂（比如NaCl、KCl、Na3AlF6等）将铝液与空气隔离，以尽量减少搅拌，并在熔炼结束阶段对铝液进行除气处理。精炼过程是通过向铝液中通入氯气或加入六氯乙烷、氯化锌等物质的方式，产生Cl2、HCl等气泡，使溶解在铝液中的氢气沿气泡析出。在气泡浮到液面上的过程中，将铝液中的气体和Al2 O3夹杂物一同带出，使铝液得到净化。
②铝合金的热处理通常可分为三个主要类别。首先是细化处理，旨在细化α（Al）固溶体合金的晶粒，常用于Al-Cu系、Al-Mg系等合金，添加中间合金如钛、锆、硼等。其次是共晶处理，用于调整共晶组织，常见于Al-Si共晶合金，添加如钠盐或Al-Sr等中间合金。是组织改良处理或消除易熔杂质，例如添加铍、锰等以改善粗大的富铁相。热处理通常在精炼后进行。