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鋁的(de)密(mi)度小(xiao),塑性(xing)高,具有(you)優良的(de)電性(xing)能和熱性(xing)能,表面有(you)致密(mi)的(de)氧(yang)化膜保護(hu),抗(kang)腐(fu)蝕性(xing)能好。鋁在地殼(ke)中(zhong)的(de)蘊(yun)藏量大,據(ju)統計,地殼(ke)中(zhong)鐵占(zhan)(zhan)4.7%(質(zhi)量分數,下同),鋁占(zhan)(zhan)7.5%。目(mu)前鋁已經成(cheng)為非鐵金(jin)(jin)屬中(zhong)生產量最大的(de)金(jin)(jin)屬。
是在純鋁的基礎上加入其他金屬或非金屬元素,不僅能保持純鋁的基本性能,而且由于合金化及熱處理的作用,使鋁合金具有良好的綜合性能。鋁及鋁合金在工業上占有重要的地位,大量用于軍事、工業、農業和交通運輸等領域,也廣泛用作建筑結構材料、家庭生活用具和體育用品等。
在這(zhe)類合(he)(he)金(jin)中(zhong)Si是(shi)主要合(he)(he)金(jin)化(hua)元素,Si改善合(he)(he)金(jin)的流動性,降(jiang)低熱裂傾向(xiang),減少疏松,提高氣密性。這(zhe)類合(he)(he)金(jin)具(ju)有(you)好的耐(nai)腐蝕性能和中(zhong)等的機加工性能,具(ju)有(you)中(zhong)等的強度和硬度,但塑性較低。按合(he)(he)金(jin)中(zhong)的Si含量(liang)多(duo)少,該系合(he)(he)金(jin)可分為共(gong)(gong)晶鋁(lv)硅(gui)(gui)合(he)(he)金(jin)(ZL102、YL102、ZL108、YL108和ZL109)、過共(gong)(gong)晶鋁(lv)硅(gui)(gui)合(he)(he)金(jin)(ZL1l7和YL1l7)和亞(ya)共(gong)(gong)晶鋁(lv)硅(gui)(gui)合(he)(he)金(jin)(其余合(he)(he)金(jin))。
ZLI02是典型的二元共晶鋁硅合金,合金中Si的質量分數為10%-13%,該合金具有優良的鑄造性能,但力學性能和切削加工性能較差。為了改善ZL102合金的室溫和高溫力學性能,加入一定量的Mg,Cu和Mn,成為ZL108合金,使熱膨脹系數小,耐磨性能提高。ZL109也是共晶鋁硅合金,與ZL108合金相比,降低了Cu含量,提高了Mg含量,并且用Ni代替Mn,合金具有更好的耐熱性。ZL108和ZL109合金廣泛地用做內燃機的活塞。YL102和YL108主要用作壓鑄合金。
亞共晶鋁硅合金中屬Al-Si-Mg系的合金有ZL101、ZL101A、ZL104、YL104、ZL114A、ZLl15和ZL1l6。這類合金在成分上的主要區別是:ZL104合金加入了Mn,ZL115合金加入了Zn和他,ZL1l6合金加入了Ti和Be,ZL101A和ZL114A合金是用高純度的精鋁作原材料,減少雜質含量。這類合金具有良好的鑄造性能,中等的力學性能和良好的抗腐蝕性能,在工業中應用廣泛。屬于Al-Si-Cu系的合金有ZL105、ZL105A、ZL106、ZL11O、ZL111、ZL107、YL112和YL113。前五個合金含有Mg,后三個合金無Mg,但Cu含量偏高。此外在ZLI06和ZL111合金中還加入了少量的Mn和TicZL110合金的Cu含量高,Mg含量低。Al-Si-Cu系合金具有良好的鑄造性能,中等的力學性能,抗腐蝕性能與Al-Si-Mg系合金相比較差,YL112和YL113合金主要用作壓鑄合金,其他合金用于砂型鑄造、和精密鑄造等。
過(guo)共晶鋁硅合金(jin)中(zhong)Si的(de)(de)質量(liang)分數(shu)(shu)一般超過(guo)15%。美國的(de)(de)390.0合金(jin)、德(de)(de)國的(de)(de)KS281合金(jin)和我國的(de)(de)YL117合金(jin)中(zhong)Si的(de)(de)質量(liang)分數(shu)(shu)為18%左(zuo)(zuo)右(you);我國的(de)(de)ZL117合金(jin)、德(de)(de)國的(de)(de)KS280合金(jin)中(zhong)Si的(de)(de)質量(liang)分數(shu)(shu)為21%左(zuo)(zuo)右(you);德(de)(de)國的(de)(de)KS282合金(jin)中(zhong)Si的(de)(de)質量(liang)分數(shu)(shu)為24%左(zuo)(zuo)右(you)。這類合金(jin)隨著Si含量(liang)的(de)(de)增(zeng)加,密度(du)減(jian)小,熱膨脹(zhang)系數(shu)(shu)降低,硬度(du)、耐磨性(xing)和體積穩定性(xing)相應提高,主要(yao)用(yong)作(zuo)活(huo)塞材料,其主要(yao)缺點是難于(yu)機加工,對刀(dao)具的(de)(de)要(yao)求嚴格。
