撮要：讲解了压铸用铝合金、镁合金、锌合金及铜合金的合金招牌。简述了百般压铸合金的机能、运用以及其余元素对合金机能的影响。

关键词：铝合金：镁合金；锌合金；铜合金

压力铸权诈为一种终形和近终形的成形法子，具备临盆效率高、经济目标卓越、压铸件尺寸精度高和调换性好等特征，在制作业，特为是范围化资产获患有普及的运用和敏捷的进展。压铸件已成为很多产物的重要构成部份。跟着轿车、摩托车、内燃机、电子通信、仪器仪容、家用电器、五金等行业的赶快进展，压铸件的机能和运用范畴陆续夸大。进而推进了压铸技巧陆续进展，压铸合金品德陆续提升。

1压铸铝合金

1．1压铸铝合金的运用

压铸铝合金自年投入贸易化临盆以来，跟着汽车产业的进展和冷室压铸机的首创，获患有赶快进展。到20世纪80年头，美国68％的铝合金采取压铸临盆。压铸铝合金按机能分为中低强度和高强度两种，中低强度压铸铝合金，如我国的Y和美国的.0(ASTM准则的S5C)；另一种为高强度压铸铝合金，如我国的Y和美国的.0(ASTM准则的SC84B)。当前产业运用的压铸铝合金重要有下列几大系列：A1-Si、Al-Mg、Al-Si-Cu、Al-Si-Mg、Al-Si-Cu-Mg、Al-Zn等。

压铸铝合金招牌如表l所示。美国准则列出了11个招牌。以德国为主制定的新版欧洲准则中，压铸铝合金有9个种类。美国准则.0和A4l3.0、.0和A.0、.0和A.0的合金成份中可是Fe的最大答应原料分数不同，前者(Fe)≤2.0％，后者(Fe)≤1.3％。A.0具备较高的力学机能和卓越机加工机能，是最普及行使的压铸铝合金，如行使于汽车的支架、托架、滑板、刹车毂、泵体和支臂等组织件。.0具备卓越抗热裂机能。.0和A.0能够接替A.0。用于压铸繁杂的零部件以改正压铸成形机能。A.0具备较好的耐蚀性、较高的高温强度和塑性，但压铸成形机能较差。C.0即便运用不普及且压铸成形机能差，但在压铸铝合金中塑性最好，其抗蚀性中等。A4l3.0具备较好的气密性，关于缸体和压力容器是一个很好的筛选。这类合金具备卓越的压铸成形机能，适当于制作繁杂、薄壁及承力请求不严酷的零部件，如仪容盘、盖板、护板和壳体等。B.0的热膨胀系数小，耐磨性卓越，但塑性和机加工机能差，该合金实用于汽车鼓动机缸体、变速箱壳体、聚散器架、柱塞式收缩机缸体和阀体等。.0(A1Mg8)具备较好的强度和塑性，卓越的耐蚀性和表面处置机能，机加工机能好，但固结温度范畴较宽(～℃)，热裂偏向大，压铸成形机能较差。AlMg5Si合金具备较高的韧性和疲乏强度，以及卓越的焊接性。该合金的机能与壁厚有很大相关，颠末热处置可提升压铸件的刚性和韧性翻。

比年来，铝合金压铸件向组织繁杂、薄壁和高机能、高精度以及集成化方位进展。做为组织繁杂和薄壁的例子，如采取AlSi8Cu3(Fe)合金制作大型客机上的化学供氧安装支座，其最小壁厚1mm,最小铸孔直径0.8mm；采取A1Sil3合金制作电气把持安装的散热器，以最小壁厚保证最大的散热面积。做为高机能和高精度的例子，如采取AlSil0MgMn合金制作轿车前轴的团体托架，该托架相连和稳固轿车前轴的一共重要部件，在力学机能和尺寸精度上都有很严酷的请求；采取AlSi10Mg(Fe)合金压铸养息器材中保育箱加热元件的定子．其特征是压铸件上加热螺旋体没有沿圆周增设任何附加支架而团体铸出，乃至连加热元件接线部位也清楚看来；采取低Fe的铝合金材料赢得高断裂韧度的压铸件，运用于汽车油槽、支架和后桥等。做为集成化的例子，如采取A1Mg5Si2Mn合金制作的轿车门组合组织件，由10个压铸件组焊而成：集机座、吹风机和热替换器于一体的轿车立式加热和热替换器用吹风机零件，机座和吹风机采取AlSi10M(Fe)合金，热替换器采取AlSil2(Cu)合金，该铸件组织繁杂，表现了压铸铝合金的导热性、耐热性和成形性好的特征翻。

1．2合金元素对压铸铝合金的影响

纯铝的抗拉强度较低(惟有80MPa左右)，塑性较高，伸长率为35％左右，断面萎缩率为80％，而且结晶温度区间宽，锻造机能差，是以需求参预其余合金元夙来改正机能。

SiSi与Al均衡结晶时，在Si原料分数为12.5％左右产生共晶反映。当ｗ(Si)≤12.5％时，跟着Si含量的补充,结晶温度区间变窄，合金滚动性提升。由于Si的固结潜热比A1高，因此Si的参预能大大改正锅合金的滚动性。Si晶粒的化学波动性好且具备较高的硬度(～HV)，使铝合金具备较纯铝更高的耐蚀性和耐磨性。Si的线膨胀系数仅为Al的l/3～l/4，参预Si可下降铝合金的热膨胀系数。当Si的原料分数到达25％时，乃至能够使铝合金固结时的体萎缩率下降为0，该特征已胜利地运用于活塞等请求尺寸波动性好的铝合金铸件中。

Cu铝硅合金中参预Cu时，机关中呈现α固溶体、CuA1和Si相。α相离别与CuAl2和Si构成两相共晶体，同时这三个相又可协同构成三相共晶体。其共晶温度为℃。当Cu固溶于Al基体中或以颗粒状化合物式样存在时，可显著提升铝合金的强度和硬度，但伸长率稍有下降；当Cu孕育网状的化合物时，将严峻下降铝合金的伸长率和强度。铝合金的弹性模量随Cu参预量的提升成比例补充，Cu的参预可提升铝合金的硬度和高温力学机能(抗蠕变机能)，Cu的固溶还能够提升铝合金的抗疲乏强度。不过由于Cu的化学电位比Al高，易孕育晶间腐蚀与应力腐蚀，下降了铝合金的耐蚀性，特为是Cu以化合物式样存在时，其耐蚀性更差。

Mg铝硅合金中参预少数的Mg能够孕育Mg2Si相。淬火时Mg2Si溶入α固溶体中，时效处置后又成弥漫相析出，使得α固溶体的结晶点阵产生畸变，进而加强合金，显著提升强度，但伸长率有所降落。

2压铸镁合金

2．1压铸镁合金

以Mg-Al二元合金为基本参预Mn、Zn、Si和RE等合金元素，构成AZ、AM、AS、AE系列压铸合金，招牌如表2所示。AZ9lD具备较好的耐蚀性、卓越的压铸成形机能和较高强度，是最普及运用的一种高纯度压铸镁合金。AM60B、AM50A和AM20合金运用在需求卓越伸长率和冲锋韧度且具备确定强度和耐蚀性的局面。跟着含铝量下降，压铸成形机能和强度降落，塑性提升，是以在吻合行使请求的状况下理当首选A1原料分数高的镁合金。AS41B和AE42合金运用在需求高温强度、抗蠕变及卓越塑性和耐蚀性的局面。

镁合金的耐蚀性较差，为了提升压铸镁合金的耐蚀性，应严酷把持镁合金中杂质元素(如Fe、Cu、Ni等)和搀和物资量分数，提升镁合金纯洁度是夸大运用范畴的技巧关键。

处分镁合金氧化活性给压铸工艺流程和处境守护带来的题目是尤其重要的。用熔剂遮盖和除气简练会排出酸雾，腐蚀修建结议和处境；用SF6混杂气体守护，对地球孕育温室效应。协商开拓高效、低玷污、低成本的熔炼守护介质和响应的工艺及装配已势在必行。

2．2镁合金的机能特征

(1)有较高的比强度和比刚度。镁合金的密度正常为1.73～1.83g/cm3，其绝对强度低于铝合金，但其比强度高于铝合金，弹性模量虽比铝合金低，但其比刚度高于铝合金和钢。类似原料的组织件采取镁合金，能够使物件赢得更高的刚度。

(2)有很高的阻尼容量和很好的减震机能。镁合金铸件在弹性范畴内秉承外力，能够使构件的应力匀称散布，有益于防止应力纠合。其摄取能量的本事比铝大一倍，尤其实用锻造秉承冲锋载荷和震荡的零部件，如汽车的变速箱壳体、凿岩机的本质、林业机器的电动锯本质等等，都可借助镁合金的性格，摄取职掌时孕育的发抖和噪音。

(3)有卓越的切削加工机能和抛光机能。镁合金在切削加工时，不必任何切削液便可赢得较高的光洁度，精车后可到达磨削加工的请求。

(4)正常讲，镁合金的耐腐蚀性较差，但在枯燥的空气中具备卓越的耐腐蚀性。压铸件颠末酪酸钝化处置后可提升耐腐蚀性，在空气中可长久行使。

(5)镁合金不腐蚀铁和钢，不与其合金化，是以融化镁合金的钢坩埚能够不行使涂料

2．3压铸镁合金中各元素的影响和影响

铝：铝在镁合金中为根基组元，提升压铸镁合金滚动性的法子之一便是增加铝。加铝对提升镁合金强度，改正外表表面，削减粘型偏向都有利益。铝元素影响耐腐蚀性，过多的铝还会使合金脆化，在镁合金中铝含量最高不得超越9％～l0％。

锌：锌与镁孕育熔点为℃的共晶体。含锌量在0.8％时。能提升镁合金的滚动性和力学机能，并可削减铁和镍等杂质的腐蚀影响。正常锌被束缚在1％之内，以防止引发合金的高温热脆性。

锰：镁合金中增加少数的锰，能大大提升其耐腐蚀性，还能中庸铁在合金中的无益影响。当含锰量在0.5％下列时，还能改正合金的的力学机能。

硅：硅险些不溶于镁，在60℃时，其消融度不超越0.1％，少数的硅能改正镁合金的滚动性和成型性，但下降塑性和耐腐蚀性，特为当镁合金中含有铁时愈甚。

铁：铁不溶于镁而存在于晶粒之间。当合金中含锰时，则铁和锰构成化合物沉没。铁在镁合金中下降合金的力学机能和耐腐蚀性，是极无益的杂质，应严加把持。

铜和镍：铜和镍能猛烈补充镁合金在熔融状况下的氧化趋向，并下降合金的耐腐蚀性．是镁合金中极无益的杂质。

铍：铍在镁合金中的固溶量极微．但极微量的铍(正常原料分数为0.05％～0.％)能够使镁熔体的焚烧下降到最低限度，同时削减氧化。其机理在于铍对正常的氧化膜的蜕变影响，使它更能抗分散，进而到达守护其底层的合金不再受氧化,云云就下降了在铸件中包罗搀和物的机率。微量的铍对合金力学机能没有影响。

2．4压铸镁合金的运用

汽车镁合金在汽车上用做零部件的史书约有70年。早在年就用于一辆赛车上的活塞和欧宝汽车上的油泵箱，以后用量和运用部位逐步补充。20世纪60年头，在有的车种上用量到达23kg，重要用做阀门壳、空气洁净箱、制动器、聚散器、踏板架等。80年头初，由于采取新工艺，严酷束缚了铁、铜、镍等杂质元素的含量，镁合金的耐蚀性获患有处分，同时，成本降落又大大推进了镁合金在汽车上的运用。从90年头着手，西欧、日本、韩国的汽车商都逐步着手把镁合金用于很多汽车零件上。镁合金压铸件在汽车上的运用曾经显示出长久的伸长态势。在以前十年里，其年伸长速率超越15％。在欧洲，曾经有种不同的镁制部件用于组装汽车，每辆欧洲临盆的汽车上平衡行使2.5kg镁。达观的约莫以为，出于减重的需求，每辆汽车对镁的需求将提升至70～kg。当前，汽车仪容、坐位架、方位驾驭系统部件、引擎盖、变速箱、进气歧管、轮毂、鼓动机和平安部件上都有镁合金压铸产物的运用。

电子产物镁合金与保守3C产物(计划机、通信、花费类电子产物)所行使的材料比拟，其先进性展目前下列几个方面。轻量化：与最轻的塑料比拟。镁合金密度虽为塑料的1.5倍，但塑料在刚度、散热性以及可回收方面均不及镁合金；镁比金属铝还要轻l/3，是一共组织用合金中最轻的，是以尤其恰当制作便携式3C产物外壳；刚性较高;镁合金的刚性与铝合金、锌合金相近，为正常塑料的10倍，在强度上优于塑料材料；减振机能卓越;镁合金的比阻尼容量为铝合金的10～25倍，锌合金的1.5倍．可大大削减噪音及震荡，用在可携式配置上有助于削减外界发抖源对内部精细电子、光学组件的滋扰：电磁波绝缘性佳;单方电脑以及手机的芯片在使历时发出的高频电磁波常常会穿透外壳,彼此滋扰而成为噪音源，影响通信以及运算品德。镁合金是金属，自身便是卓越的导体。可直接隐秘电磁波，无需像塑料另做导电处置：散热性卓越;正常金属的热传导性是塑料的数百倍。是以用于电子产物外壳或零部件时，若能在组织及热传导机能上归纳策画斟酌，便可表现散热片的机能。将CPU等电子零件孕育的热量诱导清除。与此外材料比拟，镁合金的热传导性略低于铝合金及铜合金，但远高于钛合金，比热则与水亲近，是罕用合金中最高的。

航空航天镁合金的特征可满意于航空航天等高科技范畴对轻质材料吸噪、减震、防辐射的请求，可大大改正航行器的气体动力学机能和显然削减组织原料。从20世纪40年头着手。镁合金首先在航空航天部门赢得运用。在海外，B一36重型轰炸机每架用kg镁合金簿板；喷气式歼击机“洛克希德F-80”的机翼用镁板，使组织零件的数目从个削减到l个；“德热来奈”飞船的起动火箭“鼎力神”曾行使了的变形镁合金；“季斯卡维列

尔”卫星中行使了的变形镁合金；直径约1m的“维热尔”火箭壳体是用镁合金挤压管材制作的。

3压铸锌合金与锌铝合金

压铸锌合金和锌铝合金招牌如表3所示。锌合金包罗Zamak2、Zamak3、Zamak5和Zamak7,锌铝合金包罗ZA8、ZAl2和ZA27等。Zamak合金可采取赶快轮回的热室压铸工艺，铸件具备无毛刺、无斜度和尤其亲近的公役等特征。Zamak3锌合金运用最普及，它具备力学机能、锻造机能和经济性的最好组合．用于制作形态繁杂且具备很好的表面光洁度的铸件。

敏捷进展的高铝锌基合金以其具备卓越的力学机能、耐磨机能、机加工机能和低能耗、无玷污等特征，引发人们极大兴味。含有较高Al和Cu的锌铝合金比Zamak合金具备强度高、耐磨性好和抗蠕变机能卓越，密度小等特征。ZA27合金在已进入准则的招牌中熔点高、强度高和密度低。锌铝合金主若是做为替换铜合金的减摩耐磨材料及替换铝合金和铸铁的组织材料。锌铝合金经Mn或Si合金化，可进一步提升耐磨性和耐热性，运用于有高耐磨性和耐热性请求的局面。经RE蜕变的ZA27合金，提升了阻尼机能，特为是运用在频次高于70Hz的局面．减振功效更显然。

与铝合金和镁合金比拟，锌合金成本低，具备较高的强度和硬度及较好的伸长率和冲锋韧度，且能成形为形态繁杂、薄壁、表面润滑和高尺寸精度的压铸件，但密度大。锌合金压铸所需的压力小且温度低，显然伸长压铸型寿命。锌合金在袖珍压铸件上运用范畴很广，最罕用于袖珍压铸件的是Zamak和ZA8合金。ZA8合金是仅有能用于赶快热室压铸工艺的锌铝合金，它在热室压铸锌合金中强度最高和抗蠕变机能最好。Zamak合金和ZA8合金璀璨的镀铬性格是五金、玩物、模子和妆饰品制作业优先筛选的合金。

4压铸铜合金

铜合金压铸件具备很高力学机能和耐蚀性与此外有色金属比拟，铜合金压铸所需的压力高和温度高(～℃)，显然收缩压铸型的寿命，进而致使黄铜合金压铸型成本较高。当零件需求较高的强／硬度、耐蚀性或耐磨性时，筛选铜合金压铸成形比起此外工艺法子仍是较量经济的

5压铸合金进展的预测

当前压铸临盆中运用至多的是铝合金与镁合金，但这两种合金都存在较量显然的不够，这些不够束缚了压铸业的进展和压铸件的运用，同时也为此后压铸业及压铸合金的进展指相识方位镁合金是比年来广受天下

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